«صبح من» با دانستنی ها: آنتراسیت که زغال‌سنگ سخت نیز نامیده می‌شود، به‌عنوان تیره‌ترین و باکیفیت‌ترین درجه زغال‌سنگ علاوه‌بر سوختن برای تولید گرما، کاربردهای مدرنی نیز دارد. این نوع زغال‌سنگ‌ها، کم فراوان‌ترین شکل زغال‌سنگ هستند. آنها به رنگ سیاه تا خاکستری و درخشان می‌باشند و می‌توان آنها را جلا داد و برای اهداف تزئینی استفاده کرد. در گذشته از آنها برای گرمایش خانگی استفاده می‌شد، زیرا در هنگام جابه‌جایی گرد و غبار کمی تولید می‌کنند، به آرامی می‌سوزند و دود نسبتاً کمی منتشر می‌کنند. امروزه به‌ندرت از آنتراسیت برای این منظور استفاده می‌شود. زیرا فراوانی محدود و هزینه نسبتاً بالایی دارد و سایر منابع انرژی برای اهداف گرمایشی در دسترس است.
آنتراسیت چیست؟
به گزارش مجله خبری صبح من، آنتراسیت دگرگون‌ترین شکل زغال‌سنگ می‌باشد که تقریباً از کربن خالص ساخته‌شده است و به همین دلیل آن را به‌عنوان زغال‌سنگ تیره و باکیفیت طبقه‌بندی می‌کنند. این نوع زغال‌سنگ حاوی مقدار زیادی کربن ثابت (بین ۸۰ تا ۹۵ درصد) و گوگرد و نیتروژن بسیار کم (هر کدام کمتر از ۱ درصد) می‌باشد. مواد فرار آن نیز تقریباً کمتر از ۵ درصد می‌باشد. این نوع زغال‌سنگ ممکن است دارای ۱۰ تا ۲۰ درصد خاکستر و تقریباً ۵ تا ۱۵ درصد رطوبت باشد.
آنتراسیت بسیار سخت است و آهسته می‌سوزد و به دلیل چگالی زیاد آن، به‌سختی مشتعل می‌شود. تشکیل این نوع زغال‌سنگ نه‌تنها به زمان زیادی نیاز دارد، بلکه به دمای بسیار بالایی نیز احتیاج دارد. دمای لازم برای توسعه آن فقط در مرزهای کمربند کوهستانی امکان‌پذیر است. این مناطق به این دلیل مناسب هستند که در فرآیند ساخت یک کوه، ورقه‌های سنگی بر روی لایه‌هایی که زغال‌سنگ در آن تشکیل می‌گردد، رانده می‌شود. این امر باعث می‌گردد که لایه‌های حاوی زغال‌سنگ به عمق ۸ تا ۱۰ کیلومتری رانده شوند، جایی که دما می‌تواند به ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد.
یکی از دلایل ارجحیت آنتراسیت بر سایر انواع زغال‌سنگ این است که این نوع، تمیزترین آنها در نظر گرفته می‌شود. به‌عنوان مثال، با سوزاندن آن گازهای سمی کمتری در مقایسه با سایر انواع زغال‌سنگ مانند لیگنیت، آزاد می‌گردد.
بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع سنگ (بازالت)
کاربرد آنتراسیت
آنتراسیت در تمامی زمینه‌ها و صنایع برای مصارف مختلف قابل‌استفاده است. برخی از کاربردهای رایج آن به شرح زیر می‌باشد:
سیستم‌های گرمایشی
این نوع زغال‌سنگ به‌عنوان یکی از شکننده‌ترین انواع زغال‌سنگ، منبعی عالی برای تولید گرما برای مدت‌زمان طولانی است. با سوختن آن، شعله آبی داغ تولید می‌شود که می‌تواند گرمای کافی برای تأمین انرژی سیستم‌های گرمایش کل ساختمان‌ها، خانه‌ها و ادارات را تولید کند. با توجه به اینکه حتی با سوختن کمترین مقدار از آنتراسیت گرمای بیشتری نسبت به چوب تولید می‌گردد، در نتیجه این ماده مقرون به‌صرفه و کارآمد در نظر گرفته می‌شود.
ذوب کردن فولاد
با وجود محتوای کربن بالا این نوع زغال‌سنگ، برای استفاده در صنایع فولادسازی مناسب است. این زغال‌سنگ همیشه به شکل طبیعی خود آماده استفاده می‌باشد و نیازی به انجام فرآیند کک شدن ندارد. خواص و ماهیت آنتراسیت آن را برای ذوب، ساخت کوره، بریکت‌سازی زغال چوب، تولید گلوله‌های سنگ‌آهن و موارد دیگر در صنعت فلزات عالی می‌کند.
لوکوموتیو
به دلیل ماهیت سخت این نوع زغال‌سنگ، مهندسان لوکوموتیو آن را منبع کامل سوخت برای قطارها می‌دانستند. اگرچه بسیاری از قطارها دیگر با زغال‌سنگ کار نمی‌کنند، اما هنوز هم‌قطارهایی وجود دارند که از آنتراسیت به‌عنوان سوخت استفاده می‌نمایند. استفاده از نوع زغال‌سنگ تمیز، برای کاهش سطح آلودگی موضعی بسیار مهم است.
سیستم‌های تصفیه آب
این ماده دارای چگالی خاص و شکل منحصربه‌فردی می‌باشد که برای استفاده در سیستم‌های تصفیه آب بسیار مناسب است. استفاده از آنتراسیت با ماسه به‌عنوان فیلتر برای تصفیه آب، به‌عنوان یکی از کارآمدترین روش‌ها برای تمیز کردن آب صنعتی، فرآوری‌شده، استخر و آب شهری در نظر گرفته می‌شود. آب بازیابی‌شده از این روش برای شرب نیز استفاده می‌گردد.
این نوع زغال‌سنگ به دلیل داشتن عیار بالا، اغلب رطوبت کمتری دارد. به این معنی که وقتی برای فیلتر کردن آب استفاده می‌شود، این توانایی را دارد که جذب آب را منحرف کند و نانو فیلتراسیون را تسهیل نماید. علاوه بر این، شکل نامنظم آنتراسیت کارایی آن را تضمین می‌کند. زیرا در ماسه جمع نمی‌شود و باعث جریان آزاد آب بدون هیچ‌گونه شستشوی معکوس می‌گردد.
خواص و مزایای سنگ آنتراسیت
آنتراسیت به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ای که دارد، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این نوع زغال‌سنگ دارای کربن بالایی است که باعث می‌شود انرژی بیشتری در هنگام سوختن تولید کند. یکی از مزایای عمده آنتراسیت، تولید کمترین میزان آلودگی هوا به دلیل سوختن کامل‌تر آن است. این خاصیت به ویژه در مقایسه با زغال‌سنگ‌های نرم‌تر مانند بیتومینوس و لیگنیت قابل توجه است.
آنتراسیت همچنین دارای سختی و چگالی بالایی است که آن را برای استفاده در صنایع مختلف مناسب می‌سازد. به علاوه، این نوع زغال‌سنگ کمتر دچار اشتعال خودبخود می‌شود که این خاصیت آن را از نظر ایمنی برای انبارش و حمل و نقل مناسب‌تر می‌کند.
بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع سنگ (آندزیت)
تولید و استخراج آنتراسیت
فرآیند تولید و استخراج آنتراسیت شامل چندین مرحله پیچیده است. ابتدا، لایه‌های زغال‌سنگ در معادن شناسایی و استخراج می‌شوند. این عملیات به کمک ماشین‌آلات سنگین و فناوری‌های پیشرفته انجام می‌شود. پس از استخراج، زغال‌سنگ به واحدهای فرآوری منتقل می‌شود تا فرآیندهای جداسازی و تصفیه بر روی آن انجام گیرد. این مراحل شامل خردایش، شستشو و جداسازی مواد زائد است.
آنتراسیت استخراج شده باید دارای کیفیت بالایی باشد تا بتواند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد. این امر نیازمند کنترل کیفیت دقیق و نظارت مستمر بر فرآیندهای استخراج و تولید است.
تأثیرات زیست‌محیطی آنتراسیت
استفاده از آنتراسیت به عنوان یک منبع انرژی، مزایا و معایب زیست‌محیطی خاص خود را دارد. از یک سو، آنتراسیت به دلیل سوختن کامل‌تر و تولید کمتر آلاینده‌های هوا، نسبت به سایر انواع زغال‌سنگ‌ها محیط‌زیست دوستانه‌تر است. از سوی دیگر، استخراج و تولید آنتراسیت می‌تواند منجر به تخریب محیط‌زیست و ایجاد مشکلات زیست‌محیطی مانند آلودگی آب و خاک شود.
برای کاهش تأثیرات زیست‌محیطی منفی، صنایع مرتبط باید از فناوری‌ها و روش‌های پایدارتر در فرآیندهای استخراج و تولید استفاده کنند. این شامل استفاده از سیستم‌های بازیافت آب، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و مدیریت مناسب پسماندها می‌شود.
جمع‌بندی
آنتراسیت باکیفیت‌ترین زغال‌سنگ موجود است و به دلیل محتوای کربن بالای آن ارزشمند است. در صورتی که از آن به‌عنوان سوخت استفاده شود، انتخابی ارجح است. این زغال‌سنگ به دلیل محتوای کربن بالا، تمیزتر از سایر انواع زغال‌سنگ می‌سوزد و بنابراین در هنگام احتراق، ترکیبات سمی کمتری منتشر می‌کند. اما این نوع زغال‌سنگ کاربردهای زیادی فراتر از احتراق دارد که عبارتند از: تصفیه آب، سوخت لوکوموتیو و ریخته‌گری فلز.
کانال «صبح من» در بله:
https://ble.ir/sobheman
کانال «صبح من» در ایتا:
https://eitaa.com/Sobheman
«صبح من» در واتساپ:
https://chat.whatsapp.com/JPOHOIJyTZxGWNSEODLvVq
