انواع و نوع استفاده و چگونگی تشکیل زغالسنگ
ساعت ۸:٤٧ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ٢۱ امرداد ،۱۳۸٩   کلمات کلیدی:

v   انواع مارک زغالسنگ و کاربرد آنها

در تقسیمات کلی برحسب نوع استفاده ای که از کنسانتره زغالسنگ میشود آن را به دو دسته یا دو نوع مارک تقسیم بندی می کنند :

1-    زغالسنگ کک شو

2- زغالسنگ حرارتی

 - کک زغالسنگ یکی از مواد خام مورد نیا زکارخا نه ذوب آهن اصفهان میباشـد ، این ماده حیاتی که رل مهمی را در صنعت ذوب آهن ایفا میماید جسمی است نقره فام یا سیاه خاکستری و دا رای مشخصات شیمیائی و فیزیکو مکا نیکی معین که در اثر حرارت دادن زغالسنگ بدون دست رسی آ ن به هوا تولید میشود و چون قسمت اعظم آن را کربن تشکیل مید هد از ایـنرو بعنوان ماده لازم جهت تولید حرارت و ذوب سنگـهای آهن و همچنین احیـاء آنها بکا ر میرود .اما چون تمام زغالسنگـها ئی که در طبیعت وجود  دارند د ا رای خاصیت کـک دهـی نبـوده و برخـی نیـز دا رای مواد مضر و زیـان آوری میباشـند که مصرف آنها جهت تولید کک متالوژی محدود مینماید لذا از زغالها ئیکه توسط گروه های اکتشافی و یا معـدن کاوان ا ز  ترا نشه ها ، چاه هـای حفـا ری و تونـل ها استخراج میگردند نخست باید ا ز نظر مشخصات شیمیائی و کیفیت تکنولوژی و خاصیت کک دهی و ترکیب پتروگرافی مورد مطا لعه و بررسی قرا رگیرند و سپس با در نظر گرفتن شرایط زمین شناسی و کیفیت لا یه ها و با توجه به کیفیت زغالها و مسائل اقتصادی و غیره اقدام به تاسیس معادن و استخراج زغالسنگ جهت تولید کـک متالوژی نماید.

 - زغالسنگ حرارتی باتوجه به اینکه هرتن از این نوع زغالسنگ بطور متوسط 7500 کیلو کالزری انرژی تولید مینماید لذا همانند دیگر سوخت های فسیلی و حتی در بعضی موارد بهتر از بقیه آنها جهت تامین انرژی حرارتی در منازل ومهمتر از آن در نیروگاههای مولد انرژی الکتریسیته مورد استفاده قرار میگیرد.

v    چگونگی تشکیل زغالسنگ

بطور کلی برای تشکیل زغالسنگ سه مرحله تشخیص داده شده است :

1-                  تجمع گیاهان

2-                  تغییرات شیمیایی و فیزیکی گیاهان جمع آوری شده است که بوسیله قارچها و باکتریهای غیر هوازی و افزایش کربن و کاهش اکسیژن و آب و سفت شدن مواد انباشته شده گیاهی میباشد.

قسمت های مختلف گیاه بعد از تجزیه کامل در شرایط غیر هوازی با کمک قارچها و باکتریها در گودالها و مردابها جمع شده و پس از مدفون شدن بوسیله رسوبات ثانوی تحت اثر فشار و حرارت قرار میگیرد. بر اثر تجزیه کامل گیاهان ترکیبات حلقوی طویل کربو هیدراتها بوجود میاید و دراین تغییرات شیمیایی فاکتورهای بیولوژیکی و شیمیایی تاثیر داشته که اثر باکتریها و قارچها را نباید نادیده گرفت.همانطور که امروزه انواع آنها در اعماق هزارمتری چاههای نفت و معادن زغالسنگ آمده اند.

بطور کلی سلولهای گیاهی از مجتمعی از مولکولهای بزرگ زنجیری سلولز تشکیل شده که بوسیله لیگنین احاطه شده اند علاوه بر آن مقدار متفاوتی از چربیها ، صمغها و مواد سفیده مانند در سلولها پراکنده هستند.

گیاهان متلاشی شده موقعیکه بوسیله آب پوشیده شوند بتدریج قطعات تامرحله تجزیه شدن سلولی پیشرفت نموده و تحت اثر رسوبات فوقانی تحت فشار قرار گرفته آب خود را از دست داده و به مرحله اول تورب بوجود آمده و از تورب بتدریج زغالسنگ بوجود میاید.

تغییرات شیمیایی که در تورب صورت میگیرد به این صورت است که باکتریها و قارچها بر اثر عملیات تخمیری خود لیگنین را تبدیل به اسیدهای هومیک نموده که در مرحله تبدیل به زغال قهوهای اسیدهای هومیک قسمتی از آب خود را از دست میدهند.

در مرحله تغییرات شدیدتر، که تبدیل به زغالسنگ میشوند به ترکیبات هومیت که در آلکائیها نامحلول هستند تغییر پیدا میکنند. در این مرحله زنجیرهای کربن از هم متلاشی شده و H23C52CH4 بوجود میاید. مولکولهای کربن بصورت زنجیرهای بسته حلقوی تغییر شکل شده و شبکه های بزرگتری بوجود میاید و دراین مراحل تغییرات به قدری میتواند انجام بگیرد که گرافیت که از همه ثابت تر است بوجود آید و مهمترین فاکتور در تغییرات ( متامرف ) و دگرگونی زغالسنگ درجه حرارت و زمان است. 

فاکتورهایی که برای شناسایی زغالسنگ مورد نیاز است :

- تشخیص نوع و تیپ : تشخیص نوع گیاهان در رسوبات زغالسنگ

- شرایط رسوب گذاری و تعیین درجه متامرف یا دگرگونی : تعیین درجه متامرف و تغییرات آن در تقسیم بندی زغالسنگ و خواص آن رل مهمی را بازی میکند.

- در زیر میکروسکوپ زغالسنگ از واحدهای کوچکی درست شده که به آن ماتسرال میگویند ، هر یک ازآن دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی میباشند ، ناخالصی های زغالسنگ میتواند درون ماتسرالها یا حد فاصل آنها را بگیرد.

- درجه براقیت و درخشانی زغالسنگ بسیار متفاوت است ، درجه براقیت زغالسنگ بستگی به نوع زغالسنگ ، درجه متامرف و ترکیب پترو گرافیآن دارد. زغالهایی که منشا هوموسی دارند مطبق بوده و لیکن زغالسنگ بامنشاء ساپروپلی مطبق نیست.

- وزن مخصوص حقیقی زغالسنگ 8/1 1 گرم برساتیمتر مکعب است.

- سختی زغالسنگ 5/2 5/0 کیلوگرم برسانتیمتر مربع است.

درزهای و شکافهای زغالسنگ متفاوت است در صورتی که از نظر میکروسکوپی بیشتر از فوزینیت درست شده و تحت اثر تکتونیک قرار گرفته باشد. زغالسنگ به قطعات کوچک ، نامنظم و گوشه دار از یکدیگر جدا میشوند. در صورتیکه از ویترین درست شده باشد سطح شکاف صاف و هموار بوده و در صورتیکه از دورن درست شده باشد ناصاف و دانه دانه میباشد. زغالسنگ براق دارای ترکها و شکافهای ریز و فراوانی است. سیستم شکافها در زغالسنگهای هوموسی عمود بر یکدیگر و بسیار منظم است ، در صورتی که تحت تاثیر تکتونیک قرار گرفته باشد نامنظم است. از شناسایی جهت شکافها میتوان برای استخراج سهلتر از آن استفاده کرد.

3-                  متامرفیزم یا دگرگونی است که بر اثر آن مواد سفت شده قهوه ای به زغالسنگ تبدیل میگردد. این مرحله با قرار گرفتن تدریجی رسوبات روی تورب و افزایش فشار و حرارت و تغییرات فیزیکی و شیمیایی حاصل میشود. وزغالسنگ قهوهای از تورب در عمق های کم و حرارت معمولی بدست میاید. با فرو نشستن قابل ملاحظه ای از سطح زمین و قرار گرفتن رسوبات 10 الی 20 هزار متر روی هم سنگهای رسوبی از جمله رگه های زغال نارس تحت شرایط ترمو دینامیکی یعنی حرارت و فشار زیاد قرار گرفته و زغال قهوهای را دگرگون کرده و زغال بیتومینه دار یا قیر دار و با ادامه آن و با حرارت زیادتر به آنتراسیت تبدیل میکند.