آنتراسیت (Anthracite)

توضیحات

آنتراسیت (Anthracite)، زغالی سخت، سیاه و براق است که دارای حداقل مقدار آب و مواد فرار و بیشترین مقدار کربن (بین 75 الی 95 درصد) است. کانی آنتراسیت علی رغم دارا بودن مقدار زیاد کربن، به سختی مشتعل می‌شود و وقتی می‌سوزد، شعله آبی کوتاه و بدون دود دارد و آخرین فرآورده تغییر و تبدیل مواد گیاهی از طریق سلسله مراحل زغال نارس، لیگنیت (lignite) و زغال بیتومینه (Bituminous) است. در سال 2010 مقدار تولید آن در کل جهان برابر 670 میلیون تن بوده است. از آنتراسیت، گارنت و سیلیس در تصفیه آب استفاده می‌شود.

آنتراسیت نوعی زغال خشک و سخت است که بیش از 90 درصد کربن دارد و دارای درخشندگی شیشه‌ای است. این عنصر بیشتر در مناطق کوهستانی یافت می‌شود. تولیدکنندگان بزرگ آن کشورهای آمریکا، چین و روسیه است. در ادامه بیشتر با این که بهترین نوع زغال سنگ انتراسیت چیست و چه رنگی دارد؟ مراحل تشکیل انتراسیت مرغوب به چه صورت است؟ بهترین معدن ذغال سنگ آنتراسیت و فروش و قیمت آنتراسیت در مرکز فروش سلیس همدان یا وبسایت آراسنگ الوند توضیح می‌دهیم. پس با ما همراه باشید.

آنتراسیت چیست؟

آنتراسیت که نام دیگرش زغال سنگ سخت است؛ به عنوان تیره‌ترین و باکیفیت‌ترین نوع ذغال سنگ است که علاوه بر تولید گرما، کاربردهای شگفت‌انگیز دیگری نیز دارد. این نوع زغال سنگ، فراوان‌ترین شکل زغال سنگ است که از رنگ سیاه تا خاکستری و به شکل کاملا درخشان می‌باشد. امروزه به ندرت از آنتراسیت برای گرمایش خانگی استفاده می‌شود؛ زیرا هزینه نسبتا بالایی دارد. شما می‌توانید برای آشنایی بیشتر با این محصول، فیلمی که در ادامه برای شما قرار داده شده است را مشاهده کنید.

تفاوت آنتراسیت و کربن اکتیو در تصفیه آب چیست؟

بستر آنتراسیت در فیلتر شنی و فیلترهای پیش تصفیه آب و فاضلاب جهت جداسازی مواد معلق به کار گرفته می‌شود که معمولا به خاطر مراحل تصفیه شیمیایی پیشین و افزودن مواد شیمیائی، درشت گردیده و بخاطر سایز بزرگشان قابل جداسازی توسط سنگ‌های آنتراسیت می‌باشند. منافذ بیرونی زغال سنگ آنتراسیت بسیار کوچک است؛ لذا جذب مولکولی آن ضعیف بوده و توانایی حذف بسیاری از مولکول‌های مزاحم در آب (مانند مولکول‌های روغنی و مواد فرار) را ندارد. کربن اکتیو گرانولی بخاطر بافت فرآوری شده خود، توانایی جذب عمقی را داشته و می‌تواند بو، مواد آلی و روغنی را به خوبی حذف نماید. این جذب عمقی باعث می‌گردد که صرفا با شستشوی معکوس در فیلترها، امکان پاک سازی کربن اکتیو میسر نگردد؛ اما آنتراسیت که صرفا جذب سطحی دارد، معمولا به راحتی در بکواش پاک سازی می‌شود.

ارتفاع بستر فیلترهای شنی و فیلترهای شنی – آنتراسیت همواره پس از چندین مرحله بکواش (شستشوی معکوس) کاهش می‌یابد. در فیلترهای شنی تحت فشار، معمولاً افت ارتفاع بستر کمتر است و در صورت طراحی خوب، این افت ارتفاع به حدود 1 الی 2 درصد کل ارتفاع بستر در یک سال می‌رسد (در عمل حدود 5%). اما در فیلترهای دو بستره، معمولاً فرار آنتراسیت به میزان 5 الی 7 درصد ارتفاع در سال اتفاق می‌افتد (در عمل حدود 10 درصد).

هر چه قطر و دانسیته آنتراسیت بیشتر باشد (مثلاً قطر 2 – 3 میلی‌متر و دانسیته نزدیک به 900 برای آنتراسیت)، احتمال فرار بستر آنتراسیت در هنگام شستشوی معکوس (بکواش) کمتر خواهد بود. البته طبق رابطه استوکس، تأثیر قطر دانه‌ها بسیار بیشتر از تأثیر دانسیته آنتراسیت یا سیلیس است. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله تفاوت آنتراسیت و کربن اکتیو مراجعه کنید.

کاربرد آنتراسیت در تصفیه آب چیست و چگونه استفاده می‌شود؟

کارایی آنتراسیت در تصفیه آب و فاضلاب، عملاً حد واسط میان سیلیس و کربن اکتیو (زغال فعال) می‌باشد. باید توجه داشت، سیلیس یک ماده معدنی خالص و کربن اکتیو یک محصول گیاهی فراوری شده است و سپس در کارخانه تولید سیلیس تغییر می‌یابد. همچنین، آنتراسیت زغال طبیعی است که به عنوان یک کانی از زمین و معادن موجود برداشت شده و پس از خرد شدن، آسیاب شدن و بعضاً شسته شدن، بسته‌بندی و مصرف می‌گردد. این ماده قادر است کدورت، آهن، منگنز، کلرآزاد، کروم و فلزات سنگین، مواد آلی (فنل و …) و چربی و روغن را از آب حذف و یا میزان آن را کاهش دهد و معمولاً به همراه سیلیس و گارنت در فیلترهای دو یا چند بستره مورد استفاده قرار می‌گیرد. طراحی کلی فیلترهای دو یا چند بستره نظیر فیلترهای شنی تحت فشار بوده ولی در دانه‌بندی و شستشوی معکوس، باید ملاحظات ویژه‌ای صورت بگیرد. غیر از تصفیه آب، از آن می‌توان به عنوان سوخت در نیروگاه‌ها، صنایع فولادسازی و سوخت در خانه‌های روستایی استفاده نمود.

ویژگی‌ها و مشخصات آنتراسیت

آنتراسیت تولیدی در شرکت آراسنگ الوند شامل ویژگی‌های زیر است:

• دانه‌بندی یکنواخت
• پاکی
• وزن مخصوص
• سختی
• قابلیت انحلال در اسید

علاوه بر م وارد فوق پارامترهای زیر نیز در مورد کیفیت و قیمت آنتراسیت مهم و تاثیرگذار هستند:

• اندازه ذرات
• دانسیته ظاهری
• دانسیته بالک
• میزان خاکستری
• رطوبت
• سایز ذرات استاندارد

دانسیته آنتراسیت حدود 780 است و بسته‌بندی آنتراسیت تولیدی شرکت آراسنگ الوند به صورت متعارف در کیسه‌های 25 کیلویی، 40 کیلویی، 50 کیلویی، 500 کیلویی و یک تنی (کیسه‌های جامبوبگ Jumbo Bag) می‌باشد.

آشنایی با زغال سنگ (Coal)

زغال سنگ مخلوطی از هیدروکربون‌ها و کمی نیتروژن است که از تغییر اندام‌های گیاهان در شرایط ویژه‌ای چون فشار و گرما به وجود آمده است. هر چه نسبت کربن در زغال سنگ بیشتر باشد، کیفیت بهتری دارد. زغال‌سنگ معمولاً سیاه رنگ و چگالی آن 4/1- 2/1 است. انرژی حرارتی برخی از انواع زغال سنگ، به شرح زیر است:

مصرف زغال سنگ در اروپا از دوران انقلاب صنعتی به عنوان منبع اصلی انرژی آغاز شد و تا دهه 1950 بزرگترین سهم را در تأمین انرژی جهان داشت؛ ولی از آن تاریخ به بعد نفت و گاز جایگزین زغال‌سنگ شد. البته هنوز هم در بعضی کشورهای جهان مانند چین، زغال‌سنگ در مقایسه با سایر منابع انرژی مصرف بیشتری دارد.

ناخالصی‌های معدنی زغال سنگ، به دو صورت مخلوطی و ساختاری طبقه‌بندی می‌شوند. ناخالصی‌های مخلوطی را می‌توان با شستشو از زغال سنگ جدا کرد. برای این کار زغال را در مایع سنگینی مانند محلول کلرور کلسیم یا مخلوط گل و آب باریت، غوطه‌ور می‌کنند. حرکت آب از پایین به بالا مانع ته‌نشین شدن باریت و گل می‌شود. ذرات نمک و سنگ که وزن مخصوص آن‌ها زیاد است، ته‌نشین می‌شوند و زغال با وزن مخصوص کم در مایع غوطه‌ور و خارج می‌گردد. جدا کردن ناخالصی‌های ساختاری مگر در موارد ویژه، مقرون به صرفه نیست. برای این کار زغال را به صورت گرد در می‌آورند و بعد با مخلوط آب و مایع دیگری مانند تتراکلروکربن که در آب نامحلول باشد، مخلوط می‌کنند تا مواد معدنی از زغال جدا شود.

آنتراسیت و زغال سنگ قیری سخت، برخلاف زغال سنگ‌های پست، با اکسیژن ترکیب نمی‌شوند. اکسیژن جذب شده به مرور زمان افزایش می‌یابد و ممکن است به حد خطرناکی برسد. از انواع زغال سنگ می‌توان به لیگنیت، زغال سنگ قهوه‌ای، زغال سنگ سخت، زغال سنگ قیری، تورب یا زغال سنگ نارس و آنتراسیت اشاره کرد.

طبقه‌‌بندی زغال سنگ

زغال سنگ انواع گوناگونی دارد که معمولاً یک نوع آن به دیگری تبدیل شده است. به طور کلی زغال بر مبنای میزان کربن ثابت، مواد فرار، ضریب پلاستومتری و ارزش حرارتی طبقه‌بندی می‌شود. طبقه بندی زغال سنگ در کشورهای مختلف به شرح زیر متفاوت است.

طبقه بندی آلمانی: این طبقه بندی بر اساس قابلیت کک دهی، درصد مواد فرار و مشخصات پخت صورت گرفته است:

1.  زغال سنگ نارس
2.   زغال سنگ قهوه‌ای
3.   زغال سنگ گازدار
4.   زغال سنگ چرب
5.   زغال سنگ کک شو
6.  زغال سنگ لاغر
7.   آنتراسیت

طبقه بندی آمریکایی: در ایالات متحده آمریکا زغال سنگ به 3 گروه اصلی به شرح زیر تقسیم می‌شود:

1.  زغال سنگ قهوه‌ای: این گروه به زغال سنگ‌های چرب، کم چرب، نیمه چرب و تمام چرب تقسیم‌بندی شده و هریک دارای ارزش حرارتی متفاوت هستند. این گوناگونی ارزش حرارتی، به مراحل تکامل زغال سنگ بستگی دارد.
2.  زغال سنگ قیردار
3.  آنتراسیت:‌این زغال سنگ به 3 گروه کوچک‌تر، متا، نیمه آنتراسیت و تمام آنتراسیت با در نظر گرفتن درصد کربن ثابت و مواد فرار آن تقسیم‌بندی شده است.

طبقه بندی روسی: این طبقه بندی بر مبنای مواد فرار و کربن ثابت انجام گرفته است:

^* کیلوکالری بر کیلوگرم

طبقه بندی بین المللی: در این طبقه‌بندی، زغال سنگ بر مبنای درصد مواد فرار تا 33 درصد به 9 گروه طبقه‌بندی شده است. در رده‌بندی ریزتر، گروه‌ها توسط پخت و گروه‌های فرعی با خاصیت کک شوندگی تقسیم‌بندی می‌شوند.

طبقه بندی از روی درشتی دانه‌ها: در این طبقه بندی زغال سنگ بر اساس قطر غربالی که زغال سنگ از آن رد می شود، به گروه‌های زیر تقسیم شده است:

البته این اندازه‌ها ثابت نیست و اغلب چند نوع آن با هم دیده می‌شود. رابطه بین درشتی و ارزش تجاری زغال سنگ به نوع و چگونگی مصرف آن بستگی دارد. در زغال سنگ‌های لاغر و آنتراسیت، دانه‌های درشت‌تر از 20 میلی‌متر گران‌تر از دانه‌های ریز هستند.

1) زغال سنگ کانل (کانکوال):

زغال سنگ کانل یا کانکوال، نوعی زغال سنگ دارای بعضی از مشخصات نفت است که به طور عمده به دلیل کیفیت و زمان پایین آتش گرفتن آن، اهمیت دارد. زغال کانل با شعله‌های بلند، روشن و پر دود می‌سوزد و اسم آن از اسم انگلیسی قدیمی شمع اقتباس شده است. این زغال هنگام تقطیر به نسبت زیادی گاز روشنایی (450 متر مکعب در تن) می‌دهد و پسمانده‌ای که بیشتر شبیه خاکستر است، از خود باقی می‌گذارد.

زغال کانل در گرمای کم، درصد زیادی روغن قطران می‌دهد. نسبت مواد فرار زغال مزبور ممکن است به مقدار زیادی مثلاً 70 درصد برسد. این محصول در بریتانیا و در کنتاکی، اوهایو و ایندیانا یافت می‌شود. زغال سنگ کانل اسکاتلند قبلاً با نام زغال شمع شناخته می‌شد.

2) زغال سنگ قیری:

زغال قیری یا نرم، نوعی زغال با درصد کم کربن است که به علت خاصیت از دست دادن رطوبت و خرد شدن به قطعات ریز، به آسانی از آنتراسیت تشخیص داده می‌شود. این زغال به علت ارزان بودن در اندازه‌های بسیار زیادی به عنوان سوخت صنعتی به کار برده می‌شود؛ ولی به دلیل دوده و بوی نامطبوع آن برای مصارف خانگی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

خاک زغال سنگ نرم به میزان زیاد برای سوخت به کار می‌رود. قسمت عمده زغال سنگ نرم در تولید کک، قطران، سوخت‌های مایع و مواد شیمیایی کاربرد دارد. کیفیت آن از حدود لیگنیت تا درجات سخت (نزدیک به آنتراسیت معروف به زغال سنگ نیمه چرب) و بر حسب دوره زمین شناسی مربوط به آن، تغییر می‌کند. وزن مخصوص زغال سنگ نرم تمیز 1.75 الی 1.80 است. بهترین نوع آن بسیار متراکم است و در قطعات بزرگ، معروف به زغال سنگ تکه‌ای، استخراج می‌شود. هر کیلوگرم زغال سنگ مرغوب برای کاربرد صنعتی باید 6900 الی 7400 کیلوکالری ارزش حرارتی، 55 الی 60 درصد کربن ثابت و 30 الی 45 درصد ماده فرار داشته باشد.

کاربردهای زغال سنگ آنتراسیت چیست؟

هنگام جستجوی نوع زغال سنگی که می‌توانید استفاده کنید، گزینه‌هایی زیادی پیش روی شماست. در این میان زغال سنگ آنتراسیت نوعی است که به دلیل افزایش میزان کربن، از بالاترین کیفیت برخوردار است. با توجه به اینکه بیش از 350 میلیون سال در زیر گرما و فشار شدید زیر زمین می‌ماند؛ به عنوان پاک‌ترین شکل زغال سنگ نیز شناخته می‌شود که می‌توانید از آن استفاده کنید. این زغال سنگ همچنین دارای بالاترین ظرفیت برای تولید انرژی برای مدت زمان طولانی است.

این ماده به عنوان یکی از منابع عمده کربن، در انواع صنایع از جمله برق، ساخت و ساز، کشاورزی و غیره استفاده می‌شود. دلیل دیگر ترجیح آنتراسیت بر سایر انواع زغال سنگ این است که این ماده تمیزترین ماده است. شما می‌توانید بدون ایجاد آلودگی در محیط با انتشار دود، تا آنجا که ممکن است برای تولید مقادیر زیادی گرما از آن بهره‌مند شوید.

همچنین شما می‌توانسد از آن برای اهداف مختلف در همه زمینه‌ها و صنایع استفاده کنید. برخی از موارد معمول استفاده از این ماده به شرح زیر است:

1) سیستم‌های گرمایشی:

به عنوان یکی از شکننده‌ترین انواع زغال سنگ‌، آنتراسیت منبع مناسبی برای تولید گرما برای مدت زمان طولانی است. با سوختن زغال سنگ‌، شعله‌ای گرم ایجاد می‌شود که می‌تواند به اندازه کافی گرما تولید کند تا سیستم‌های گرمایشی کل ساختمان‌ها، خانه‌ها و ادارات را تأمین کند. با توجه به اینکه کمترین مقدار این ماده بیشتر از چوب دوام خواهد داشت، استفاده از آن اقتصادی و کارآمد است.

2) ذوب کردن:

این عنصر برای استفاده در صنایع فولادسازی بسیار مناسب است. این ماده همیشه به شکل طبیعی خود آماده استفاده است و نیازی به فرآیند کک سازی ندارد؛ زیرا سایر انواع زغال سنگ باید از آن عبور کنند. ماندگاری طولانی مدت آن، آن را برای ذوب، ساخت، شرکت‌های تولید کوره، زغال چوب بریکت، تولید گلوله‌های سنگ آهن و موارد دیگر در صنایع فلزی مناسب می‌کند.

3) لوکوموتیو:

آنتراسیت به دلیل ماهیت سخت آن، “زغال سنگ سخت” نیز نامیده می‌شود. این ماده توسط مهندسین لوکوموتیو به عنوان منبع کامل سوخت قطارها در نظر گرفته شد. در حالی که دیگر بیشتر قطارها از طریق زغال سنگ تأمین نمی‌شوند؛ اما هنوز برخی از آن‌ها وجود دارند که از این شکل زغال سنگ استفاده می‌کنند.

4) سیستم‌های تصفیه آب

آنتراسیت دارای چگالی خاص و منحصر به فردی است که برای سیستم‌های تصفیه آب بسیار مناسب است. یکی از کارآمدترین روش‌ها برای تمیز کردن آب‌های صنعتی، آب استخر و آب شهری استفاده از آنتراسیت با ماسه است. آب تصفیه شده به این روش برای شرب نیز قابل استفاده است.

خرید و فروش آنتراسیت

آنتراسیت با داشتن بیشترین تعداد کربن، بیشترین گرما و کم‌ترین ناخالصی در خود، به عنوان بهترین زغال سنگ شناخته شده است. این ماده در درجه و گریدهای استاندارد طبقه‌بندی می‌شود که برای مصارفی مانند تولید انرژی و صنعت متالوژی در درجه‌های HG و UHG مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شرکت آراسنگ الوند در زمینه تولید و فرآوری انواع فرآورده‌های معدنی، بازار خوبی برای محصولات خود در داخل و خارج کشور دارد. این شرکت قادر به خرید و فروش مرغوب‌ترین نوع زغال سنگ آنتراسیت در سایز و بسته‌بندی‌های متنوع است. برای آگاهی از قیمت آنتراسیت، سیلس همدان و گارنت می‌توانید با مشاوران این شرکت تماس بگیرید.

منابع: usgs.gov ، uky.edu ، britannica.com