سبد خرید شما خالی است.
زغال سنگ، سوخت فسیلی که از بقایای گیاهان و پوشش گیاهی در طی میلیون ها سال به وجود آمده است، برای قرن ها نقش مهمی در تولید انرژی جهانی داشته است. فراوانی، مقرون به صرفه بودن و محتوای انرژی بالا، آن را به منبعی حیاتی برای تولید برق و نیروگاه صنایع در سراسر جهان تبدیل کرده است.
کانی زغال علاوه بر استفاده مستقیم از آن، به عنوان ماده اولیه برای فرآیندهای شیمیایی مختلف نیز عمل می کند که منجر به تولید طیف وسیعی از مواد شیمیایی کانی زغال می شود. این مواد شیمیایی در بخش های مختلفی مانند داروسازی، پلاستیک، کود و غیره کاربرد دارند. این مقاله مروری بر زغال سنگ ارائه می‌کند، انواع مختلف سنگ کربنی و خواص آنها را بررسی می‌کند، به استخراج و فرآوری کانی زغال می‌پردازد، مواد شیمیایی مختلف این سنگ کربنی مفید و کاربردهای آنها را مورد بحث قرار می‌دهد.
زغال سنگ، آن سنگ سیاه سرسخت، قرن‌هاست که جهان را گرم و نیرومند نگه داشته است. این یک سوخت فسیلی است که از بقایای گیاهانی که میلیون ها سال پیش زندگی کرده و مرده اند، به وجود آمده است. از طریق فرآیندی به نام زغال‌سازی، این گیاهان باستانی به ماده غنی از کربن تبدیل شدند که ما آن را کانی زغال می‌شناسیم.
زغال سنگ از محصولات تغییر شکل یافته باقیمانده‌های گیاهی در دوره کربنیفر تشکیل شده است. ابتدا باقیمانده‌های گیاهی در باتلاق قرار می‌گیرند و روی آنها توسط آب راکد پوشیده می‌شود. تماس ذرات بسیار جزئی از هوا با باقیمانده‌های گیاهی، منجر به تشکیل جرم سیاه رنگی بنام هوموس می‌شود. در طبقه هوموس، تماس هوا با جرم پوسیده لایه‌های پایین‌تر جلوگیری می‌کند و عملیات بعدی تشکیل زغال سنگ شروع می‌شود.
تحت شرایط فشار و درجه حرارت بالا بدون دسترسی به هوا، زغال پیت به آهستگی به کانی زغال لینیت و سپس زغال قیری و آنگاه به زغال آنتراسیت تبدیل می‌شود. تشکیل کانی زغال به وضوح در معادنی که عمر چندانی از آن نگذشته است، قابل مشاهده است و شباهت شکل و خواص آن به گیاهانی دارد که روی زمین‌های اطراف معادن مشاهده می‌شود.
کانی زغال فقط منبع انرژی نیست. همچنین حاوی گنجینه ای از مواد شیمیایی است که قابل استخراج و استفاده در صنایع مختلف است. این مواد شیمیایی که به عنوان مواد شیمیایی سنگ کربنی شناخته می شوند، از اجزای مختلف کانی زغال از طریق فرآیندی به نام فرآوری کانی زغال یا تبدیل زغال سنگ به دست می آیند.
فراوانی و تطبیق پذیری مواد شیمیایی کانی زغال آنها را به کالاهای با ارزش تبدیل می کند. از قطران زغال سنگ گرفته تا گاز زغال سنگ، این محصولات جانبی زغال سنگ در همه چیز از پزشکی گرفته تا تولید کاربرد دارند.
آنتراسیت، خامه کانی زغال، بالاترین رتبه کانی زغال است. با محتوای کربن بالا و رطوبت کم و مواد فرار، آنتراسیت گرم و تمیز می سوزد. این به دلیل کارایی آن ارزشمند است و معمولاً در گرمایش منازل مسکونی و به عنوان یک عامل کاهنده در ذوب فلزات استفاده می شود.
سنگ کربنی قیر، فرزند وسط خانواده زغال سنگ، فراوان ترین و پرمصرف ترین نوع زغال سنگ است. این ماده به دلیل محتوای انرژی، تطبیق پذیری و محتوای گوگرد نسبتاً کمتر در مقایسه با سایر انواع کانی زغال شناخته شده است. سنگ کربنی قیر مورد علاقه در تولید برق، تولید فولاد و به عنوان منبع سوخت برای فرآیندهای صنعتی است.
زغال سنگ زیر قیر برادر کمتر بالغ سنگ کربنی است. محتوای انرژی کمتر و رطوبت بالاتری دارد که باعث می شود انرژی کمتری داشته باشد. با این حال، کانی زغال زیر قیر همچنان منبع سوخت مهمی برای نیروگاه ها به دلیل محتوای گوگرد کمتر و فراوانی آن است.
زغال سنگ قهوه ای که اغلب به آن کانی زغال قهوه ای می گویند جوان ترین و کم رشد ترین نوع زغال سنگ است. محتوای کربن پایین و رطوبت بالایی دارد که باعث می شود برای تولید انرژی کارایی کمتری داشته باشد. کانی زغال قهوه ای عمدتاً در نیروگاه های نزدیک به سایت های معدن استفاده می شود، جایی که به راحتی در دسترس است.
هر نوع کانی زغال خواص منحصر به فرد خود را دارد که تعیین کننده مناسب بودن آن برای کاربردهای مختلف است. جدول زیر مقایسه سریع چهار نوع اصلی زغال سنگ را ارائه می دهد:
استخراج زیرزمینی مانند نسخه ای با مضمون کانی زغال است که در آن معدنچیان در زیر سطح زمین به دنبال کانی زغال می گردند. آنها از تونل ها و شفت ها برای دسترسی به درزهای کانی زغال استفاده می کنند، سپس آن را با استفاده از روش های مختلف مانند استخراج اتاق و ستون یا معدن طولانی استخراج می کنند. استخراج زیرزمینی حفظ زمین های سطحی را تضمین می کند اما می تواند کاری چالش برانگیز و خطرناک باشد.
استخراج سطحی مانند نسخه کانی زغال جراحی قلب باز است، که در آن معدنچیان برای آشکار کردن درزهای کانی زغال، خاک سطحی و بار اضافی را جدا می کنند. این روش برای ذخایر زغال سنگ نزدیک به سطح مناسب است و نسبت به استخراج زیرزمینی کار فشرده کمتری دارد. با این حال، می تواند تأثیر قابل توجهی بر محیط زیست داشته باشد و نیاز به بازسازی زمین دارد.
پس از استخراج، سنگ کربنی تحت کمی آبگرم قرار می گیرد رفتار. شستشو و آماده سازی کانی زغال شامل فرآیندهایی مانند خرد کردن، غربال کردن و شستشو برای حذف ناخالصی ها و بهبود کیفیت آن است. این درمان به کاهش محتوای گوگرد و خاکستر کمک می کند و کانی زغال را برای کاربردهای خاص مطلوب تر می کند.
قطران کانی زغال، برادر تیره و چسبنده مواد شیمیایی زغال سنگ، از تقطیر مخرب کانی زغال به دست می آید. در محصولات مختلف، از جمله مواد سقف، درزگیرهای پیاده رو و حتی شامپوهای شوره سر، خانه پیدا می کند. بنابراین، دفعه بعد که از شامپوی بر پایه قطران کانی زغال استفاده می کنید، به یاد داشته باشید که موهای شما خوش طعم بودن خود را مدیون زغال سنگ است.
گاز کانی زغال، که نباید با عواقب بعدی مصرف یک بشقاب لوبیا اشتباه گرفته شود، گاز قابل اشتعالی است که از گرم کردن کانی زغال در غیاب هوا تولید می شود. از گذشته برای روشنایی و گرمایش استفاده می شده است، اما تا حد زیادی با گاز طبیعی تمیزتر جایگزین شده است. با این حال، گاز کانی زغال هنوز به عنوان یک ماده اولیه در تولید مواد شیمیایی کاربرد دارد.
مایع سازی زغال سنگ فرآیند کیمیاگری تبدیل کانی زغال به سوخت هیدروکربنی مایع است. از طریق روش های مختلف مانند مایع سازی مستقیم سنگ کربنی یا مایع سازی غیرمستقیم کانی زغال، کانی زغال را می توان به سوخت های مایع مانند دیزل یا سوخت جت تبدیل کرد. این فرآیند جایگزینی برای سوخت های مبتنی بر نفت ارائه می دهد و وابستگی به نفت خام را کاهش می دهد.
هنگامی که سنگ کربنی با اکسیژن راحت می شود و می سوزد، محصولات احتراق مختلفی تولید می کند. این محصولات احتراق زغال سنگ یا CCP ها را می توان در طیف وسیعی از کاربردها مانند تولید سیمان، مصالح ساختمانی و حتی در اصلاح محیط استفاده کرد.
این در واقع یک ماده کربن جامد است که از کانی زغال تولید می شود. در طول فرآیند تولید،کانی زغال در محیطی بدون اکسیژن گرم می شود که اجزای فرار را خارج می کند و ماده ای غنی از کربن به نام کک را پشت سر می گذارد. سپس از این کک در صنایع مختلف از جمله فولادسازی و تولید برق استفاده می شود.
آمونیاک و اوره دو ماده شیمیایی هستند که معمولاً در مکالمات روزمره ظاهر نمی شوند، اما نقش زیادی در صنعت کشاورزی دارند. تولید آمونیاک و اوره با زغال سنگ شروع می شود. کانی زغال به گاز تبدیل می شود تا مخلوطی از مونوکسید کربن و هیدروژن تولید شود که سپس با نیتروژن هوا واکنش داده و آمونیاک ایجاد می کند. آمونیاک بعداً به اوره تبدیل می شود که یک کود نیتروژن رایج است.
بنزن و تولوئن ممکن است مانند نام هنرمندان عجیب و غریب به نظر برسد، اما در واقع ترکیبات شیمیایی مهمی هستند که از کانی زغال به دست می آیند. این هیدروکربن‌های معطر از طریق فرآیندهایی مانند کربن‌سازی کانی زغال و تبدیل به گاز سنگ کربنی تولید می‌شوند. بنزن و تولوئن در صنایع مختلف از جمله تولید پلاستیک، الیاف مصنوعی و حلال ها کاربرد دارند.
گاز طبیعی مصنوعی که با نام SNG یا گاز سنگ کربنی نیز شناخته می شود، یکی دیگر از مواد شیمیایی مهم کانی زغال است. این ماده توسط متاناسیون تولید می شود، فرآیندی که در آن مونوکسید کربن و هیدروژن حاصل از گاز سنتز واکنش داده و متان را تشکیل می دهند. SNG را می توان به عنوان جایگزینی برای گاز طبیعی در گرمایش و تولید برق، کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای استفاده کرد.
خاکستر سنگ کربنی باقیمانده پس از سوزاندن کانی زغال است. خاکستر کانی زغال به جای اینکه به عنوان زباله در نظر گرفته شود، می تواند به روش های مفید زیادی مورد استفاده قرار گیرد. می توان از آن در تولید سیمان، به عنوان پرکننده در بتن، راهسازی و حتی در کشاورزی به عنوان اصلاح کننده خاک استفاده کرد. با یافتن کاربردهای عملی برای خاکستر سنگ کربنی، می توانیم ضایعات را به حداقل برسانیم و پایداری را ارتقا دهیم.
در حالی که کانی زغال و مواد شیمیاییسنگ کربنی نقش مهمی در قدرت بخشیدن به دنیای ما و حمایت از صنایع مختلف ایفا کرده اند، مهم است که تأثیرات زیست محیطی آنها را بپذیریم. استخراج، تولید و استفاده از سنگ کربنی می تواند به آلودگی هوا و آب، انتشار گازهای گلخانه ای و تخریب زمین کمک کند. همانطور که ما به آینده ای پایدارتر نگاه می کنیم، سرمایه گذاری در جایگزین های انرژی پاک تر و ترویج شیوه های مسئولانه در صنعت زغال سنگ بسیار مهم است.
در نتیجه، کانی زغال و مواد شیمیایی زغال سنگ نقش مهمی در بخش انرژی ایفا کرده اند و انرژی قابل اعتماد و مقرون به صرفه را برای صنایع مختلف و تولید برق فراهم می کنند. در حالی که کانی زغال به دلیل انتشار کربن و سایر آلاینده ها با نگرانی های زیست محیطی مواجه شده است، پیشرفت در فناوری کانی زغال پاک راه حل های بالقوه ای را ارائه می دهد.
با این حال، از آنجایی که جهان برای کاهش تغییرات آب و هوایی به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر می رود، آینده زغال سنگ و مواد شیمیایی کانی زغال نامشخص باقی می ماند. تعادل نیازهای انرژی با پایداری زیست محیطی و کشف گزینه های انرژی جایگزین ضروری است. همانطور که چالش های پیش رو را بررسی می کنیم، درک پیچیدگی های کانی زغال و مواد شیمیایی کانی زغال برای شکل دادن به چشم انداز انرژی آینده ضروری خواهد بود.
جواب: زغال سنگ یک سوخت فسیلی است که از رسوبات گیاهی در دوران کربنیوم تشکیل شده است.
مواد شیمیایی زغال سنگ به ترکیبات شیمیایی مختلفی اطلاق می شود که از سنگ کربنی از طریق فرآیندهایی مانند تبدیل به گاز، مایع سازی و تقطیر به دست می آیند. این مواد شیمیایی در صنایع مختلفی از جمله داروسازی، کود، پلاستیک و غیره کاربرد دارند.
جواب: زغال سنگ برای تولید برق، گرمایش و سوخت خودروها استفاده می‌شود.
