Batu bara. Properti, penambangan, dan penggunaan batu bara keras

1. Sifat kimia batubara

2. Klasifikasi batubara keras

3. Pembentukan batubara

4. Cadangan batubara

Batubara bituminus adalah batuan sedimen, yang merupakan dekomposisi mendalam dari sisa-sisa tanaman (pakis pohon, ekor kuda dan limfoid, serta gymnospermae pertama).

Sifat kimia batubara

Dengan komposisi kimia batu bara adalah campuran senyawa aromatik dengan berat molekul tinggi dengan fraksi massa karbon yang tinggi, serta air dan zat yang mudah menguap dengan sejumlah kecil pengotor mineral. Kotoran seperti itu membentuk abu saat membakar batu bara. Batubara fosil berbeda satu sama lain dalam rasio komponen penyusunnya, yang menentukan panas pembakarannya. Sejumlah senyawa organik penyusun batubara memiliki sifat karsinogenik.

Sebagian besar deposit batubara terbentuk pada Paleozoikum, terutama pada periode Karbon, sekitar 300-350 juta tahun yang lalu. Dengan komposisi kimia batu bara adalah campuran senyawa aromatik polisiklik dengan berat molekul tinggi dengan fraksi massa karbon yang tinggi, serta air dan zat yang mudah menguap dengan sejumlah kecil pengotor mineral, yang membentuk abu saat membakar batubara. Batubara fosil berbeda satu sama lain dalam rasio komponen penyusunnya, yang menentukan panas pembakarannya. Sejumlah senyawa organik penyusun batubara memiliki sifat karsinogenik. Kandungan karbon dalam batubara, tergantung pada kadarnya, berkisar antara 75% hingga 95%.

Batubara bituminous, bahan bakar fosil padat yang berasal dari tumbuhan; jenis batubara fosil dengan kandungan karbon lebih tinggi dan kepadatan lebih tinggi dari batubara coklat. Ini adalah batuan padat berwarna hitam, terkadang berwarna abu-abu-hitam dengan permukaan mengkilap, semi-matt atau matte. Mengandung 75-97% atau lebih karbon; 1,5-5,7% hidrogen; 1,5-15% oksigen; belerang 0,5-4%; hingga 1,5% nitrogen; volatil 45-2%; jumlah kelembaban berkisar dari 4 hingga 14%; abu - biasanya dari 2-4% hingga 45%. Nilai kalori tertinggi, dihitung untuk massa batubara basah tanpa abu, tidak kurang dari 23,8 MJ / kg (5700 kkal / kg).

Batubara adalah sisa-sisa tanaman yang mati jutaan tahun yang lalu, pembusukannya terganggu akibat penghentian akses udara. Oleh karena itu, mereka tidak dapat melepaskan karbon yang diambil darinya ke atmosfer. Akses udara terhenti terutama secara tiba-tiba di mana rawa dan hutan rawa surut sebagai akibat dari pergerakan tektonik dan perubahan kondisi iklim dan ditutupi dari atas oleh zat lain. Dalam hal ini, sisa-sisa tanaman ditransformasikan di bawah pengaruh bakteri dan jamur (terkoalifikasi) menjadi gambut dan kemudian menjadi batubara coklat, batubara, antrasit dan grafit.

Menurut komposisi komponen utama - bahan organik, batubara dibagi menjadi tiga kelompok genetik: humolit, sapropelit, saprohumolit. Humolit mendominasi, bahan sumbernya adalah sisa-sisa tanaman terestrial yang lebih tinggi. Mereka diendapkan terutama di rawa-rawa yang menempati pantai dataran rendah laut, teluk, laguna, dan cekungan air tawar. Bahan tanaman yang terakumulasi sebagai hasil dekomposisi biokimia diproses menjadi gambut, dengan efek signifikan pada potongan air dan komposisi kimia lingkungan perairan. Kandungan karbon batubara berkisar antara 75 hingga 90 persen. Komposisi yang tepat ditentukan oleh lokasi dan kondisi konversi batubara. Pengotor mineral baik dalam keadaan terdispersi halus dalam massa organik, atau dalam bentuk interlayers dan lensa tertipis, serta kristal dan beton. Sumber pengotor mineral dalam batu bara fosil dapat berupa bagian anorganik tanaman - pembentuk batu bara, formasi baru mineral yang jatuh dari larutan air yang beredar di rawa gambut, dll.

Sebagai hasil dari paparan suhu dan tekanan tinggi yang berkepanjangan, batubara coklat diubah menjadi batubara, dan yang terakhir menjadi antrasit. Perubahan bertahap yang ireversibel dalam komposisi kimia, sifat fisik dan teknologi bahan organik pada tahap transformasi dari batubara coklat menjadi antrasit disebut metamorfosis batubara.

Penataan ulang struktural dan molekul bahan organik selama metamorfisme disertai dengan peningkatan berurutan dalam kandungan karbon relatif dalam batubara, penurunan kandungan oksigen, dan pelepasan zat volatil; perubahan kandungan hidrogen, panas pembakaran, kekerasan, kepadatan, kerapuhan, optik, listrik, dan sifat fisik lainnya. Batubara bitumen pada tahap tengah metamorfosis memperoleh sifat sintering - kemampuan komponen bahan organik gel dan lipoid untuk lewat, ketika dipanaskan dalam kondisi tertentu, menjadi keadaan plastis dan membentuk monolit berpori - kokas. Di zona aerasi dan aksi aktif air tanah di dekat permukaan bumi, batubara mengalami oksidasi.

Dalam hal pengaruhnya terhadap komposisi kimia dan sifat fisik, oksidasi memiliki arah yang berlawanan dibandingkan dengan metamorfisme:

batubara kehilangan kekuatan dan sifat sinteringnya;

kandungan oksigen relatif di dalamnya meningkat, jumlah karbon berkurang, kelembaban dan kadar abu meningkat, dan panas pembakaran berkurang tajam.

Kedalaman oksidasi batubara fosil, tergantung pada relief modern dan kuno, posisi permukaan air, sifat kondisi iklim, komposisi material dan metamorfosis, berkisar antara 0 hingga 100 meter secara vertikal.

Berat jenis batubara adalah 1,2 - 1,5 g / cm3, panas pembakaran adalah 35000 kJ / kg. Batubara bituminous dianggap cocok untuk penggunaan teknologi jika, setelah pembakaran, abunya 30% atau kurang. Penambangan primitif batubara fosil telah dikenal sejak zaman kuno (Yunani). Batubara mulai memainkan peran penting sebagai bahan bakar di Inggris pada abad ke-17. Terbentuknya industri batubara dikaitkan dengan penggunaan batubara sebagai kokas dalam peleburan pig iron. Sejak abad ke-19, transportasi telah menjadi pembeli utama batu bara. Area utama penggunaan batubara untuk industri: produksi listrik, kokas metalurgi, pembakaran untuk keperluan energi, memperoleh berbagai (hingga 300 item) produk selama pemrosesan kimia. Konsumsi batubara untuk produksi bahan struktural karbon-grafit karbon tinggi, lilin pertambangan, plastik, bahan bakar berkalori tinggi sintetis, cair dan gas, produk aromatik dengan hidrogenasi, dan asam nitrat tinggi untuk pupuk semakin meningkat. Kokas yang diperoleh dari batubara diperlukan dalam jumlah besar di bidang metalurgi industri.

Coke diproduksi di pabrik coke. Batubara bituminous mengalami distilasi kering (coking) dengan pemanasan dalam oven kokas khusus tanpa akses udara ke suhu C. Ini menghasilkan kokas - zat berpori padat. Selain kokas, selama distilasi kering batubara, produk volatil juga terbentuk, ketika didinginkan hingga 25-75 C, tar batubara, air amonia, dan produk gas terbentuk. Tar batubara mengalami distilasi fraksional, menghasilkan beberapa fraksi:

minyak ringan (titik didih hingga 170 C) mengandung hidrokarbon aromatik (benzena, toluena, asam dan zat lainnya;

minyak sedang (titik didih 170-230 C). Ini adalah fenol, naftalena;

minyak berat (titik didih 230-270 C). Ini adalah naftalena dan homolognya

minyak antrasena - antrasena, fenatrena, dll.

Komposisi produk gas (gas oven kokas) termasuk benzena, toluena, xiol, fenol, amonia dan zat lainnya. Setelah pemurnian dari senyawa amonia, hidrogen sulfida dan sianida, benzena mentah diekstraksi dari gas oven kokas, dari mana masing-masing hidrokarbon dan sejumlah zat berharga lainnya diisolasi.

Karbon amorf dalam bentuk batubara, serta banyak senyawa karbon, memainkan peran penting dalam kehidupan modern sebagai sumber berbagai jenis energi. Pembakaran batubara menghasilkan panas yang digunakan untuk pemanasan, persiapan makanan, dan banyak proses manufaktur. Sebagian besar panas yang diterima diubah menjadi jenis energi lain dan dihabiskan untuk melakukan pekerjaan mekanis.

Batubara bituminous adalah bahan bakar padat, mineral yang berasal dari tumbuhan. Ini adalah batuan padat berwarna hitam, terkadang berwarna abu-abu gelap dengan permukaan matte mengkilap. Mengandung 75-97% karbon, 1,5-5,7% hidrogen, 1,5-15% oksigen, 0,5-4% sulfur, hingga 1,5% nitrogen, 2-45% volatil, jumlah kelembaban berkisar antara 4 hingga 14%. Nilai kalor tertinggi, dihitung untuk massa batubara basah tanpa abu, tidak kurang dari 238 MJ / kg.

Batubara terbentuk dari hasil penguraian zat organik tumbuhan tingkat tinggi yang telah mengalami perubahan di bawah tekanan berbagai batuan di kerak bumi dan di bawah pengaruh suhu. Dengan peningkatan derajat metamorfisme dalam massa yang mudah terbakar, batubara meningkatkan kandungan karbon dan, pada saat yang sama, menurunkan jumlah oksigen, hidrogen, dan volatil. Panas pembakaran batubara juga berubah.

Sifat fisik khas batubara bitumen:

kepadatan (g / cm3) - 1,28-1,53;

kekuatan mekanik (kg / cm2) - 40-300;

panas spesifik C (Kkal / g derajat) - 026-032;

indeks bias cahaya - 1,82-2,04.

Deposit batubara terbesar di dunia dalam hal produksi adalah cekungan Tunguska, Kuznetsk, dan Pechora di Federasi Rusia; Karaganda - di Kazakstan; Cekungan Appalachian dan Pennsylvania - di Amerika Serikat; Ruhr - di Republik Jerman; Sungai Kuning Besar - di Cina; Uelsky Selatan - in Inggris; Valenciennes - di Prancis, dll.

Penggunaan batubara sangat beragam. Ini digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga, bahan bakar energi, untuk metalurgi dan kimia industri, serta untuk mengekstraksi elemen langka dan elemen jejak darinya. Batubara, kimia kokas, dan industri berat memproses batubara dengan kokas. Coking adalah metode industri pengolahan batubara dengan pemanasan hingga 950-1050 tanpa akses udara. Produk kimia kokas utama adalah: gas oven kokas, produk olahan dari benzena mentah, tar batubara, amonia.

Hidrokarbon diekstraksi dari gas oven kokas dengan mencuci di scrubber dengan minyak penyerapan cair. Setelah distilasi dari minyak, distilasi dari fraksi, pemurnian dan re-rektifikasi, produk komersial murni diperoleh, seperti benzena, toluena, xilena, dll. Resin kumaron diperoleh dari senyawa tak jenuh yang terkandung dalam benzena mentah, yang digunakan untuk produksi pernis, cat, linoleum dan industri karet. Siklopentadiena, yang juga diperoleh dari batubara, juga merupakan bahan baku yang menjanjikan. Batu bara - bahan baku untuk produksi naftalena dan hidrokarbon aromatik individu lainnya. Produk olahan yang paling penting adalah basa piridin dan fenol.

Secara total, lebih dari 400 produk berbeda dapat diperoleh melalui pemrosesan, yang biayanya, dibandingkan dengan biaya batubara itu sendiri, meningkat 20-25 kali, dan produk sampingan yang diperoleh di pabrik kokas melebihi harga kokas itu sendiri.

Pembakaran (hidrogenasi) batubara dengan pembentukan bahan bakar cair sangat menjanjikan. Untuk produksi 1 ton emas hitam, 2-3 ton batu bara dikonsumsi. Grafit buatan diperoleh dari batubara. Mereka digunakan sebagai bahan baku anorganik. Saat memproses batubara, vanadium, germanium, belerang, galium, molibdenum, dan timbal diekstraksi darinya dalam skala industri. Abu dari pembakaran batubara, limbah pertambangan dan pengolahan digunakan dalam produksi bahan bangunan, keramik, bahan baku tahan api, alumina, dan abrasive. Untuk penggunaan batubara yang optimal, itu diperkaya (penghilangan pengotor mineral).

Batubara bituminous mengandung karbon hingga 97%, dapat dikatakan bahwa itu adalah dasar dari semua hidrokarbon, mis. mereka didasarkan pada atom karbon. Karbon amorf sering dijumpai dalam bentuk batubara. Berdasarkan strukturnya, karbon amorf adalah grafit yang sama, tetapi dalam kondisi penggilingan terbaik. Aplikasi praktis dari bentuk karbon amorf sangat beragam. Kokas dan batu bara - sebagai zat pereduksi dalam metalurgi dalam peleburan besi.

Klasifikasi batubara

Batubara terbentuk dari hasil penguraian sisa-sisa organik tumbuhan tingkat tinggi yang telah mengalami perubahan (metamorfisme) di bawah tekanan batuan sekitar kerak bumi dan suhu yang relatif tinggi. Dengan peningkatan tingkat metamorfisme dalam massa batubara yang mudah terbakar, kandungan karbon meningkat secara berurutan dan pada saat yang sama jumlah oksigen, hidrogen, zat yang mudah menguap berkurang; panas pembakaran, kemampuan sinter dan sifat lainnya juga berubah. Klasifikasi industri yang diadopsi di Uni Soviet didasarkan pada perubahan kualitas ini, ditentukan oleh hasil dekomposisi termal batubara (hasil zat yang mudah menguap, karakteristik residu yang tidak mudah menguap).

Batubara bituminous dengan merek:

api panjang (D),

gas (G),

lemak gas (GZh),

lemak (F),

kokas lemak (QL),

kokas (K),

ramping disinter (OS),

kurus (T),

sedikit disinter (SS),

semi-antrasit (PA)

antrasit (A).

Terkadang antrasit dibedakan sebagai kelompok yang terpisah. Untuk kokas, terutama digunakan batubara grade G, Zh, K dan OS, sebagian D dan T. Saat batubara bergerak dari grade D ke grade T — A, kadar air dalam bahan bakar kerja berkurang dari 14% untuk batubara grade D ke 4 , 5-5,0% untuk nilai T-A; penurunan kandungan (dalam massa yang mudah terbakar) oksigen dari 15% menjadi 1,5%; hidrogen - dari 5,7% hingga 1,5%; isi sulfur, nitrogen dan abu tidak tergantung pada milik merek tertentu. Panas pembakaran massa batubara yang mudah terbakar secara berurutan meningkat dari 32,4 MJ / kg (7750 kcal / kg) untuk grade D menjadi 36,2-36,6 MJ / kg (8650-8750 kcal / kg) untuk grade K dan menurun hingga 35 , 4 -33,5 MJ / kg (8450-8000 kkal / kg) untuk grade PA dan A.

Berdasarkan ukuran gumpalan yang diperoleh selama ekstraksi, batubara diklasifikasikan menjadi:

slab (P) - lebih dari 100 mm,

besar (K) - 50-100 mm,

mur (O) - 26-50 mm,

kecil (M) - 13-25 mm,

biji (C) - 6-13 mm,

pin (W) - kurang dari 6 mm,

private (P) - ukurannya tidak terbatas.

Milik merek dan ukuran potongan batubara ditunjukkan dengan kombinasi huruf - DK, dll.

Klasifikasi batubara di sejumlah negara Eropa Barat didasarkan pada prinsip yang kurang lebih sama seperti di Uni Soviet. V Amerika Serikat klasifikasi yang paling luas adalah batubara bituminous, berdasarkan hasil zat volatil dan panas pembakaran, yang menurutnya mereka dibagi menjadi sub-bituminus dengan hasil zat volatil yang tinggi (sesuai dengan merek Soviet D dan G), bituminous dengan hasil rata-rata zat volatil (sesuai dengan nilai PZh dan K), bituminus dengan hasil rendah zat volatil (OC dan T) dan batubara antrasit, dibagi menjadi semi-antrasit (sebagian T dan A), sebenarnya antrasit dan metaantrasit (A ). Selain itu, ada klasifikasi internasional batubara, berdasarkan kandungan zat volatil, kapasitas caking, sifat kokas dan mencerminkan sifat teknologi batubara.

Formasi batubara

Pembentukan batubara khas untuk semua sistem geologi dari Silur dan Devonian; batubara sangat tersebar luas di sedimen sistem Karbon, Permian dan Jurassic. Batubara terjadi dalam bentuk lapisan dengan ketebalan yang bervariasi (dari fraksi m dan hingga beberapa puluh atau lebih m). Kedalaman batubara berbeda - dari kemunculan ke permukaan hingga 2000-2500 m dan lebih dalam. Dengan teknologi penambangan tingkat modern, penambangan batubara dapat dilakukan secara terbuka hingga kedalaman 350 m.

Untuk pembentukan batubara, akumulasi materi tanaman yang melimpah diperlukan. Di rawa gambut kuno, mulai dari periode Devon, bahan organik terakumulasi, dari mana batubara fosil terbentuk tanpa oksigen. Sebagian besar deposit komersial batubara fosil berasal dari periode ini, meskipun ada juga deposit yang lebih muda. Batubara tertua diperkirakan berusia sekitar 350 juta tahun.

Batubara terbentuk ketika bahan tanaman yang membusuk terakumulasi lebih cepat daripada dekomposisi bakteri terjadi. Lingkungan yang ideal untuk ini dibuat di rawa-rawa, di mana air yang tergenang, kehabisan oksigen, mengganggu aktivitas vital bakteri dan dengan demikian melindungi massa tanaman dari kehancuran total. Pada tahap tertentu proses asam yang dilepaskan selama perjalanannya mencegah aktivitas bakteri lebih lanjut. Beginilah penampakan gambut - aslinya produk untuk pembentukan batubara. Jika kemudian terkubur di bawah sedimen lain, maka gambut dikompresi dan, kehilangan air dan gas, diubah menjadi batu bara.

Di bawah tekanan lapisan sedimen setebal 1 kilometer, lapisan batubara coklat setebal 4 meter diperoleh dari lapisan gambut sepanjang 20 meter. Jika kedalaman timbunan material tumbuhan mencapai 3 kilometer, maka lapisan gambut yang sama akan berubah menjadi lapisan batubara setebal 2 meter. Pada kedalaman yang lebih besar, sekitar 6 kilometer, dan pada suhu yang lebih tinggi, lapisan gambut sepanjang 20 meter menjadi lapisan antrasit setebal 1,5 meter.

Cara penambangan batubara tergantung pada kedalaman kemunculannya. Penambangan terbuka dilakukan jika kedalaman lapisan batubara tidak melebihi 100 meter. Tidak jarang kasus-kasus seperti itu, dengan pendalaman lubang batubara yang semakin besar, lebih menguntungkan untuk mengembangkan deposit batubara dengan metode bawah tanah. Untuk mengekstraksi batubara dari kedalaman yang sangat dalam, tambang digunakan. Tambang terdalam di wilayah ini Dari Rusia batubara ditambang dari ketinggian lebih dari 1200 meter.

Seiring dengan batubara, deposit yang mengandung batubara mengandung banyak jenis sumber daya geo yang bernilai konsumen. Ini termasuk batuan induk seperti: bahan baku untuk industri konstruksi, air tanah, metana lapisan batubara, elemen langka dan jejak, termasuk logam berharga dan senyawanya. Misalnya, beberapa batu bara diperkaya dengan germanium.

Cadangan batubara

Cadangan geologis umum batubara di Uni Soviet adalah sekitar 4700 miliar ton (menurut perkiraan 1968), termasuk menurut merek (dalam miliar ton): D - 1719; D — G - 331; G - 475; GZh - 69,4; F - 156; QOL - 21.5; K - 105; OS - 88.2; SS - 634; T - 205; T - A - 540; PA, A - 139.

Cadangan batubara terbesar di Uni Soviet terletak di cekungan Tunguska. Cekungan batubara terbesar yang dikembangkan di Uni Soviet adalah Donetsk, Kuznetsk, Pechora, Karaganda; v Amerika Serikat- Appalachian dan Pennsylvania, di Polandia - Silesia Atas dan kelanjutannya di Cekoslowakia - Ostrava-Karvinsky, di FRG- Ruhr, dalam Cina- Huanghebass yang lebih besar, di Inggris- Wales Selatan, di Perancis- Valenciennes dan di Belgia - Brabant. Penggunaan batubara sangat beragam.

Ini digunakan sebagai rumah tangga, bahan bakar energi, bahan baku untuk industri metalurgi dan kimia, serta untuk ekstraksi elemen langka dan jejak darinya.

Selama dua dekade berturut-turut, batu bara berada dalam bayang-bayang ledakan minyak. Pegunungan batu bara yang tidak dapat dipasarkan tumbuh ke langit. Banyak tambang ditutup, ratusan ribu penambang kehilangan milik mereka. Wilayah Appalachian di Amerika Serikat, yang pernah menjadi cekungan batu bara yang berkembang pesat, telah menjadi salah satu daerah bencana yang paling gelap. Transisi tanpa pandang bulu di bawah tekanan dari monopolis ke murah, diimpor - terutama dari Timur Tengah - minyak batubara terkutuk untuk peran "Cinderella", kehilangan masa depan. Namun, ini tidak terjadi di sejumlah negara, termasuk di bekas Uni Soviet, yang memperhitungkan keunggulan struktur energi berdasarkan sumber daya nasional.

Cadangan batubara tersebar di seluruh dunia. Kebanyakan industri negara mereka tidak dirampas. Tanah ini dikelilingi oleh dua zona batubara yang kaya. Satu membentang melalui negara-negara bekas Uni Soviet, melalui Cina, Amerika Utara ke Eropa Tengah. Lain, lebih sempit dan kurang makmur, berjalan dari Brasil Selatan melalui Afrika Selatan ke Australia Timur.

Yang paling signifikan deposito batubara terletak di negara-negara bekas Uni Soviet, AS dan Cina... Batubara bituminous dominan di Eropa Barat. Cekungan batubara utama di Eurasia: South Wales, Valenciennes-Liege, Saar-Lotharginsky, Ruhr, Asturian, Kizelovsky, Donetsky, Taimyr, Tungusky, South Yakutsky, Funshunsky; di Afrika: Gerada, Abadla, Enugu, Uanki, Witbank; di Australia: Great Sinclinal, New South Wales; di Amerika Utara: Green River, Yunta, San Juan River, Western, Illinois, Appalachian, Sabinas, Texas, Pennsylvania; di benua yang menyala: Carare, Junin, Santa Catarina, Concepcion. Di Ukraina, perlu dicatat cekungan Lvov-Volyn dan Donbass yang kaya akan deposit.

Sumber dari

bse.sci-lib.com/ Ensiklopedia Besar Soviet

ru.wikipedia.org Wikipedia - ensiklopedia gratis

www.bankreferatov.ru abstrak

dic.academic.ru Kamus dan ensiklopedia tentang Akademisi

geografi.kz Geografi

www.bibliotekar.ru Pustakawan

poddoni.com/ PalletEk

ensiklopedia investor. 2013 .

Sinonim:

Batubara dalam berbagai modifikasinya dapat memiliki warna dari coklat sampai hitam. Ini adalah bahan bakar yang baik, oleh karena itu digunakan dalam konversi energi panas menjadi energi listrik. Ini terbentuk sebagai hasil dari akumulasi massa tanaman dan perjalanan proses fisikokimia di dalamnya.

Berbagai modifikasi batubara

Akumulasi pulp kayu di tanah rawa mengarah pada pembentukan gambut, yang merupakan prekursor batubara. Rumus gambut cukup kompleks, selain itu, tidak ada rasio stoikiometrik khusus untuk jenis batubara ini. Gambut kering terdiri dari atom karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang.

1. Batubara coklat atau lignit.
2. Aspal.
3. Antrasit.

Produk akhir dari rantai transformasi ini adalah grafit padat atau batubara mirip grafit, yang formulanya adalah karbon murni C.

Kayu berkarbonasi

Sekitar 300 juta tahun yang lalu, selama periode Karbon, sebagian besar tanah di planet kita ditutupi dengan hutan pakis raksasa. Lambat laun, hutan-hutan ini mati, dan kayu menumpuk di tanah berawa tempat mereka tumbuh. Air dan kotoran dalam jumlah besar menghambat penetrasi oksigen, sehingga kayu mati tidak terurai.

Untuk waktu yang lama, kayu yang baru mati menutupi lapisan yang lebih tua, yang tekanan dan suhunya meningkat secara bertahap. Proses geologi yang menyertainya pada akhirnya mengarah pada pembentukan endapan batubara.

Proses karbonisasi

Istilah "karbonisasi" mengacu pada transformasi metamorfik karbon yang terkait dengan peningkatan ketebalan lapisan kayu, pergerakan dan proses tektonik, serta peningkatan suhu, tergantung pada kedalaman lapisan.

Peningkatan tekanan terutama mengubah sifat fisik batubara, yang rumus kimianya tetap tidak berubah. Secara khusus, kerapatan, kekerasan, anisotropi optik, dan porositasnya berubah. Peningkatan suhu mengubah formula batubara menuju peningkatan kandungan karbon dan penurunan oksigen dan hidrogen. Proses kimia ini menyebabkan peningkatan karakteristik bahan bakar batubara.

Modifikasi batubara ini sangat kaya akan karbon, yang menyebabkan koefisien perpindahan panas yang tinggi dan menentukan penggunaannya dalam industri tenaga listrik sebagai bahan bakar utama.

Formula batubara terdiri dari zat bitumen, distilasi yang memungkinkan ekstraksi hidrokarbon aromatik dan zat yang dikenal sebagai kokas, yang banyak digunakan dalam proses metalurgi. Selain senyawa bitumen, ada banyak belerang dalam batubara. Unsur ini merupakan sumber utama pencemaran udara dari pembakaran batubara.

Batubara berwarna hitam dan terbakar perlahan, menciptakan nyala kuning. Tidak seperti batubara coklat, panas pembakarannya lebih tinggi dan mencapai 30-36 MJ / kg.

Formula batubara kompleks dan mengandung banyak senyawa karbon, oksigen dan hidrogen, serta nitrogen dan belerang. Berbagai senyawa kimia seperti itu adalah awal dari pengembangan seluruh arah dalam industri kimia - karbokimia.

Saat ini, batubara bitumen praktis telah digantikan oleh gas alam dan minyak, namun, dua area penting penggunaannya tetap ada:

• bahan bakar utama di pembangkit listrik termal;
• sumber kokas yang diperoleh dari pembakaran batubara bebas oksigen dalam tanur sembur tertutup.

Struktur

Produksi

Klasifikasi

Karakter utama

Area penggunaan

Regenerasi

Sejarah

Karbon aktif Carbonut

Dokumentasi

Bahan baku dan komposisi kimia

Karbon aktif (atau diaktifkan) (dari lat.carbo activatus) adalah adsorben - zat dengan struktur berpori yang sangat berkembang, yang diperoleh dari berbagai bahan yang mengandung karbon yang berasal dari organik, seperti arang, kokas batubara, kokas minyak bumi, kelapa kerang, kenari, lubang aprikot, zaitun dan tanaman buah lainnya. Yang terbaik dalam hal kualitas pembersihan dan masa pakai dianggap karbon aktif (carbolene), terbuat dari batok kelapa, dan karena kekuatannya yang tinggi, dapat diregenerasi berkali-kali.

Dari sudut pandang kimia, karbon aktif merupakan salah satu bentuk karbon dengan struktur yang tidak sempurna, praktis bebas dari pengotor. Karbon aktif adalah 87-97% berat karbon, juga dapat mengandung hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang dan zat lainnya. Dari segi komposisi kimianya, karbon aktif mirip dengan grafit, bahan yang digunakan, termasuk pada pensil biasa. Karbon aktif, berlian, grafit - ini semua adalah berbagai bentuk karbon yang praktis bebas dari pengotor. Menurut karakteristik strukturalnya, karbon aktif termasuk dalam kelompok varietas mikrokristalin karbon - ini adalah kristal grafit yang terdiri dari bidang dengan panjang 2-3 nm, yang pada gilirannya dibentuk oleh cincin heksagonal. Namun, orientasi bidang kisi individu terhadap satu sama lain dalam batubara aktif, khas untuk grafit, dilanggar - lapisan digeser secara acak dan tidak bertepatan dalam arah tegak lurus terhadap bidangnya. Selain kristal grafit, karbon aktif mengandung satu hingga dua pertiga karbon amorf; bersama dengan ini, terdapat heteroatom. Massa yang tidak homogen, yang terdiri dari grafit dan kristal karbon amorf, menentukan struktur berpori yang khas dari karbon aktif, serta sifat adsorpsi dan fisikomekanisnya. Kehadiran oksigen yang terikat secara kimia dalam struktur karbon aktif, yang membentuk senyawa kimia permukaan yang bersifat basa atau asam, secara signifikan mempengaruhi sifat adsorpsinya. Kadar abu karbon aktif bisa 1-15%, kadang-kadang dihilangkan abunya hingga 0,1-0,2%.

Struktur

Karbon aktif memiliki sejumlah besar pori-pori dan karenanya memiliki permukaan yang sangat besar, sehingga memiliki adsorpsi yang tinggi (1 g karbon aktif, tergantung pada teknologi pembuatannya, memiliki permukaan 500 hingga 1500 m 2). Ini adalah tingkat porositas yang tinggi yang membuat karbon aktif "aktif". Peningkatan porositas karbon aktif terjadi selama perlakuan khusus - aktivasi, yang secara signifikan meningkatkan permukaan adsorben.

Pada karbon aktif terdapat pori makro, meso, dan mikro. Tergantung pada ukuran molekul yang akan ditahan pada permukaan batubara, batubara dengan rasio ukuran pori yang berbeda harus diproduksi. Pori-pori dalam karbon aktif diklasifikasikan menurut dimensi liniernya - X (lebar setengah - untuk model pori celah, radius - untuk silinder atau bola):

• NS<= 0,6-0,7 нм - микропоры;
• 0,6-0,7 < Х < 1,5-1,6 нм - супер- микропоры;
• 1,5-1,6 < Х < 100-200 нм - мезопоры;
• X> 100-200 nm - pori makro.

Untuk adsorpsi dalam pori mikro (volume spesifik 0,2-0,6 cm 3 / g dan 800-1000 m 2 / g), ukurannya sebanding dengan molekul yang teradsorpsi, mekanisme pengisian volumetrik terutama merupakan karakteristik. Adsorpsi terjadi serupa di supermikropori (volume spesifik 0,15-0,2 cm 3 / g) - daerah perantara antara mikropori dan mesopori. Di daerah ini, sifat-sifat mikropori berangsur-angsur merosot, sifat-sifat mesopori muncul. Mekanisme adsorpsi pada mesopori terdiri dari urutan pembentukan lapisan adsorpsi (adsorpsi polimolekuler), yang diakhiri dengan pengisian pori-pori melalui mekanisme kondensasi kapiler. Untuk karbon aktif biasa, volume spesifik mesopori adalah 0,02-0,10 cm 3 / g, permukaan spesifik adalah 20-70 m 2 / g; namun, untuk beberapa karbon aktif (misalnya, yang mengklarifikasi), indikator ini masing-masing dapat mencapai 0,7 cm 3 / g dan 200-450 m 2 / g. Makropori (volume dan permukaan spesifik, masing-masing, 0,2-0,8 cm 3 / g dan 0,5-2,0 m 2 / g) berfungsi sebagai saluran transportasi yang memasok molekul zat yang diserap ke ruang adsorpsi butiran karbon aktif. Mikro dan mesopori membentuk bagian terbesar dari permukaan karbon aktif, masing-masing memberikan kontribusi terbesar pada sifat adsorpsinya.
Mikropori sangat cocok untuk adsorpsi molekul kecil dan mesopori sangat cocok untuk adsorpsi molekul organik yang lebih besar. Pengaruh yang menentukan pada struktur pori karbon aktif diberikan oleh bahan baku dari mana mereka diperoleh. Karbon aktif berdasarkan tempurung kelapa dicirikan oleh proporsi mikropori yang lebih besar, dan karbon aktif berdasarkan batubara - proporsi mesopori yang lebih besar. Sebagian besar pori makro adalah karakteristik karbon aktif berbasis kayu. Sebagai aturan, semua jenis pori-pori ada dalam karbon aktif, dan kurva diferensial dari distribusi volumenya berdasarkan ukuran memiliki 2-3 maxima. Tergantung pada tingkat perkembangan supermikropori, karbon aktif dibedakan dengan distribusi yang sempit (pori-pori ini praktis tidak ada) dan lebar (berkembang secara signifikan).

Dalam pori-pori karbon aktif terdapat gaya tarik antarmolekul yang menyebabkan munculnya gaya adsorpsi (gaya van der Waals), yang menurut sifatnya mirip dengan gaya gravitasi, dengan perbedaan hanya pada gaya molekular. dan tidak pada tingkat astronomi. Kekuatan ini menyebabkan reaksi seperti presipitasi di mana zat yang teradsorpsi dapat dihilangkan dari aliran air atau gas. Molekul dari polutan yang dihilangkan dipertahankan pada permukaan karbon aktif oleh gaya van der Waals antarmolekul. Dengan demikian, karbon aktif menghilangkan kontaminan dari zat yang akan dimurnikan (berlawanan, misalnya, dari perubahan warna, ketika molekul pengotor berwarna tidak dihilangkan, tetapi diubah secara kimia menjadi molekul tidak berwarna).
Reaksi kimia juga dapat terjadi antara zat yang teradsorpsi dan permukaan karbon aktif. Proses ini disebut adsorpsi kimia atau chemisorption, tetapi pada dasarnya proses adsorpsi fisik terjadi selama interaksi karbon aktif dan zat yang diadsorpsi. Chemisorption banyak digunakan dalam industri untuk pemurnian gas, degassing, pemisahan logam, serta dalam penelitian ilmiah. Adsorpsi fisika bersifat reversibel, yaitu zat yang teradsorpsi dapat dipisahkan dari permukaan dan dikembalikan ke keadaan semula dalam kondisi tertentu. Selama chemisorption, zat yang teradsorpsi terikat ke permukaan melalui ikatan kimia, mengubah sifat kimianya. Kemisorpsi tidak reversibel.

Beberapa zat teradsorpsi lemah pada permukaan karbon aktif biasa. Zat-zat ini termasuk amonia, sulfur dioksida, uap merkuri, hidrogen sulfida, formaldehida, klorin, dan hidrogen sianida. Untuk menghilangkan zat tersebut secara efektif, karbon aktif yang diresapi dengan reagen kimia khusus digunakan. Karbon aktif yang diresapi digunakan di area khusus pemurnian udara dan air, di respirator, untuk keperluan militer, di industri nuklir, dll.

Produksi

Untuk produksi karbon aktif, tungku dari berbagai jenis dan desain digunakan. Yang paling luas adalah: tungku putar multi-rak, poros, horizontal dan vertikal, serta reaktor unggun terfluidisasi. Sifat utama karbon aktif dan, pertama-tama, struktur berpori ditentukan oleh jenis bahan baku awal yang mengandung karbon dan metode pemrosesannya. Pertama, bahan baku yang mengandung karbon dihancurkan menjadi ukuran partikel 3-5 cm, kemudian mereka mengalami karbonisasi (pirolisis) - menembak pada suhu tinggi di atmosfer lembam tanpa akses udara untuk menghilangkan zat yang mudah menguap. Pada tahap karbonisasi, kerangka karbon aktif masa depan terbentuk - porositas dan kekuatan primer.

Namun, batubara terkarbonisasi (karbonisasi) yang diperoleh memiliki sifat adsorpsi yang buruk, karena ukuran porinya kecil dan luas permukaan internalnya sangat kecil. Oleh karena itu, karbonisasi dikenai aktivasi untuk mendapatkan struktur pori tertentu dan meningkatkan sifat adsorpsi. Inti dari proses aktivasi terdiri dari pembukaan pori-pori dalam keadaan tertutup dari bahan karbon. Ini dilakukan baik secara termokimia: bahan sebelumnya diresapi dengan larutan seng klorida ZnCl 2, kalium karbonat K 2 CO 3 atau beberapa senyawa lain dan dipanaskan hingga 400-600 ° C tanpa akses ke udara, atau, dengan cara yang paling umum pengolahan, dengan uap super panas atau karbon dioksida CO 2 atau campurannya pada suhu 700-900 ° C di bawah kondisi yang dikontrol secara ketat.
Aktivasi dengan uap air adalah oksidasi produk berkarbonisasi menjadi produk gas sesuai dengan reaksi - C + H 2 O -> CO + H 2; atau dengan kelebihan uap air - C + 2H 2 O -> CO 2 + 2H 2. Telah diterima secara luas bahwa sejumlah udara terbatas dimasukkan ke dalam peralatan untuk aktivasi secara bersamaan dengan uap jenuh. Bagian dari batubara terbakar dan suhu yang dibutuhkan tercapai di ruang reaksi. Hasil karbon aktif dalam versi proses ini sangat berkurang. Juga, karbon aktif diperoleh dengan dekomposisi termal polimer sintetis (misalnya, polivinilidena klorida).

Aktivasi dengan uap air memungkinkan produksi batubara dengan luas permukaan internal hingga 1500 m2 per gram batubara. Berkat luas permukaan yang besar ini, karbon aktif adalah adsorben yang sangat baik. Namun, tidak semua area ini dapat tersedia untuk adsorpsi, karena molekul besar dari zat yang teradsorpsi tidak dapat menembus pori-pori kecil. Dalam proses aktivasi, porositas yang diperlukan dan luas permukaan spesifik berkembang, dan terjadi penurunan massa padatan yang signifikan, yang disebut burnout.

Sebagai hasil dari aktivasi termokimia, karbon aktif berpori kasar terbentuk, yang digunakan untuk dekolorisasi. Sebagai hasil dari aktivasi uap, karbon aktif berpori halus terbentuk, yang digunakan untuk pembersihan.

Selanjutnya, karbon aktif didinginkan dan mengalami pemilahan dan penyaringan awal, di mana lumpur diayak, kemudian, tergantung pada kebutuhan untuk mendapatkan parameter yang ditentukan, karbon aktif mengalami pemrosesan tambahan: pencucian asam, impregnasi (impregnasi dengan berbagai bahan kimia), penggilingan dan pengeringan. Kemudian karbon aktif tersebut dikemas dalam kemasan industri: tas atau tas besar.

Klasifikasi

Karbon aktif diklasifikasikan menurut jenis bahan baku dari mana ia dibuat (batubara, kayu, kelapa, dll), dengan metode aktivasi (termokimia dan uap), berdasarkan tujuan (gas, pemulihan, klarifikasi dan pembawa batubara dari katalis kimia) , serta dalam bentuk pelepasan. Saat ini, karbon aktif terutama diproduksi dalam bentuk berikut:

• karbon aktif bubuk,
• granular (hancur, partikel berbentuk tidak beraturan) karbon aktif,
• karbon aktif yang dibentuk,
• karbon aktif yang diekstrusi (butiran silinder),
• kain diresapi dengan karbon aktif.

Karbon aktif bubuk memiliki partikel kurang dari 0,1 mm (lebih dari 90% dari total komposisi). Batubara bubuk digunakan untuk pengolahan cairan industri, termasuk pengolahan air limbah domestik dan industri. Setelah adsorpsi, batubara bubuk harus dipisahkan dari cairannya untuk dimurnikan dengan penyaringan.

Karbon aktif granular dengan ukuran partikel mulai dari 0,1 hingga 5 mm (lebih dari 90% komposisi). Karbon aktif granular digunakan untuk pemurnian cairan, terutama untuk pemurnian air. Saat membersihkan cairan, karbon aktif ditempatkan di filter atau penyerap. Karbon aktif dengan partikel yang lebih besar (2-5 mm) digunakan untuk membersihkan udara dan gas lainnya.

Karbon aktif berbentuk adalah karbon aktif dalam bentuk berbagai bentuk geometris, tergantung pada aplikasinya (silinder, tablet, briket, dll). Arang cetakan digunakan untuk memurnikan berbagai gas dan udara. Saat membersihkan gas, karbon aktif juga ditempatkan di filter atau penyerap.

Batubara ekstrusi diproduksi dengan partikel dalam bentuk silinder dengan diameter 0,8 hingga 5 mm, sebagai aturan, diresapi (diresapi) dengan bahan kimia khusus dan digunakan dalam katalisis.

Kain yang diresapi karbon tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran, paling sering digunakan untuk pemurnian gas dan udara, misalnya, pada filter udara mobil.

Karakter utama

Ukuran granulometri (granulometri) - ukuran bagian utama butiran karbon aktif. Satuan pengukuran: milimeter (mm), mesh USS (Amerika) dan mesh BSS (Inggris). Tabel ringkasan konversi ukuran partikel mesh USS - milimeter (mm) diberikan dalam file yang sesuai.

Massa jenis adalah massa bahan yang mengisi satu satuan volume karena beratnya sendiri. Satuan pengukuran adalah gram per sentimeter kubik (g/cm 3).

Luas permukaan - luas permukaan benda padat relatif terhadap massanya. Satuan pengukuran adalah meter persegi untuk satu gram batubara (m 2 / g).

Kekerasan (atau kekuatan) - semua produsen dan konsumen karbon aktif menggunakan metode yang sangat berbeda untuk menentukan kekuatan. Sebagian besar metode didasarkan pada prinsip berikut: sampel karbon aktif mengalami tekanan mekanis, dan ukuran kekuatan adalah jumlah fraksi halus yang terbentuk selama penghancuran batu bara atau penggilingan dengan ukuran rata-rata. Jumlah batubara yang tidak hancur dalam persentase (%) diambil sebagai ukuran kekuatan.

Kelembaban adalah jumlah uap air dalam karbon aktif. Satuan pengukuran adalah persen (%).

Kandungan abu - jumlah abu (terkadang dianggap hanya larut dalam air) dalam karbon aktif. Satuan pengukuran adalah persen (%).

pH ekstrak air adalah nilai pH larutan berair setelah mendidihkan sampel karbon aktif di dalamnya.

Tindakan protektif - mengukur waktu adsorpsi gas tertentu oleh batubara sebelum melewati konsentrasi gas minimum oleh lapisan karbon aktif. Tes ini diterapkan pada batubara yang digunakan untuk pemurnian udara. Paling sering, karbon aktif diuji untuk benzena atau karbon tetraklorida (alias karbon tetraklorida CCl 4).

Adsorpsi STS (adsorpsi pada karbon tetraklorida) - karbon tetraklorida dilewatkan melalui volume karbon aktif, saturasi terjadi hingga massa konstan, kemudian diperoleh jumlah uap yang teradsorpsi, mengacu pada sampel batubara dalam persen (%).

Indeks yodium (adsorpsi yodium, bilangan yodium) - jumlah yodium dalam miligram yang dapat diserap oleh 1 gram karbon aktif, dalam bentuk bubuk dari larutan berair encer. Satuan pengukuran adalah mg/g.

Adsorpsi metilen biru adalah jumlah miligram metilen biru yang diserap oleh satu gram karbon aktif dari larutan berair. Satuan pengukuran adalah mg/g.

Perubahan warna molase (angka atau indeks molase, indikator molase) - jumlah karbon aktif dalam miligram yang diperlukan untuk klarifikasi 50% dari larutan molase standar.

Area penggunaan

Karbon aktif mengadsorbsi zat organik tinggi molekul dengan baik dengan struktur non-polar, misalnya: pelarut (hidrokarbon terklorinasi), pewarna, minyak, dll. Kemungkinan adsorpsi meningkat dengan penurunan kelarutan dalam air, dengan non-polaritas yang lebih besar dari struktur dan peningkatan berat molekul. Karbon aktif menyerap dengan baik uap zat dengan titik didih yang relatif tinggi (misalnya, benzena C 6 H 6), lebih buruk - senyawa yang mudah menguap (misalnya, amonia NH 3). Pada tekanan uap relatif p p / p us kurang dari 0,10-0,25 (p p adalah tekanan kesetimbangan zat yang teradsorpsi, p us adalah tekanan uap jenuh), karbon aktif menyerap uap air secara tidak signifikan. Namun, ketika p p / p us lebih dari 0,3-0,4, adsorpsi yang nyata diamati, dan dalam kasus p p / p us = 1, hampir semua pori mikro diisi dengan uap air. Oleh karena itu, kehadirannya dapat mempersulit penyerapan zat target.

Karbon aktif banyak digunakan sebagai adsorben yang menyerap uap dari emisi gas (misalnya, saat membersihkan udara dari karbon disulfida CS 2), menangkap uap pelarut yang mudah menguap untuk tujuan pemulihannya, untuk membersihkan larutan berair (misalnya, gula sirup dan minuman beralkohol), air minum dan limbah, dalam masker gas, dalam teknologi vakum, misalnya, untuk membuat pompa penyerapan, dalam kromatografi adsorpsi gas, untuk mengisi peredam bau di lemari es, memurnikan darah, menyerap zat berbahaya dari saluran pencernaan, dll. Karbon aktif juga dapat menjadi pembawa aditif katalitik dan polimerisasi katalis. Untuk memberikan sifat katalitik pada karbon aktif, aditif khusus dimasukkan ke dalam makro dan mesopori.

Dengan perkembangan produksi industri karbon aktif, penggunaan produk ini terus meningkat. Saat ini, karbon aktif digunakan dalam banyak proses pemurnian air, dalam industri makanan, dalam proses teknologi kimia. Selain itu, pengolahan limbah gas dan air limbah terutama didasarkan pada adsorpsi oleh karbon aktif. Dan dengan berkembangnya teknologi nuklir, karbon aktif merupakan adsorben utama gas radioaktif dan air limbah di pembangkit listrik tenaga nuklir. Pada abad ke-20, penggunaan karbon aktif muncul dalam proses medis yang kompleks, misalnya, hemofiltrasi (pemurnian darah pada karbon aktif). Karbon aktif digunakan:

Air diklasifikasikan sebagai air limbah, air tanah dan air minum. Ciri khas klasifikasi ini adalah konsentrasi polutan, yang dapat berupa pelarut, pestisida dan / atau hidrokarbon terhalogenasi, seperti hidrokarbon terklorinasi. Rentang konsentrasi berikut dibedakan, tergantung pada kelarutannya:

• 10-350 g/liter untuk air minum,
• 10-1000 g / liter untuk air tanah,
• 10-2000 g/liter untuk air limbah.

Pengolahan air kolam tidak sesuai dengan klasifikasi ini karena kita berurusan di sini dengan deklorinasi dan deozonasi daripada penghilangan polutan adsorptif murni. Deklorinasi dan deozonasi efektif diterapkan dalam pengolahan air kolam renang menggunakan karbon aktif dari tempurung kelapa, yang memiliki keunggulan permukaan adsorpsi yang besar dan oleh karena itu memiliki efek deklorinasi yang sangat baik dengan kepadatan tinggi. Kepadatan tinggi memungkinkan aliran balik tanpa membuang karbon aktif keluar dari filter.

Karbon aktif granular digunakan dalam sistem adsorpsi stasioner stasioner. Air yang terkontaminasi mengalir melalui lapisan permanen karbon aktif (terutama dari atas ke bawah). Agar sistem adsorpsi ini berfungsi dengan bebas, air harus bebas dari partikel padat apa pun. Hal ini dapat dijamin dengan pra-pemrosesan yang tepat (misalnya, dengan menggunakan saringan pasir). Partikel yang masuk ke filter stasioner dapat dihilangkan dengan aliran berlawanan dari sistem adsorpsi.

Dalam banyak proses industri, gas berbahaya dikeluarkan. Zat beracun ini tidak boleh dilepaskan ke udara. Zat beracun yang paling umum di udara adalah pelarut, yang diperlukan untuk produksi bahan untuk penggunaan sehari-hari. Untuk pemisahan pelarut (terutama hidrokarbon, seperti hidrokarbon terklorinasi), karbon aktif dapat berhasil digunakan karena sifatnya yang menolak air.

Pembersihan udara diklasifikasikan ke dalam pengendalian polusi udara dan pemulihan pelarut sesuai dengan jumlah dan konsentrasi polutan di udara. Pada konsentrasi tinggi, lebih murah untuk memulihkan pelarut dari karbon aktif (misalnya dengan uap). Tetapi jika zat beracun ada pada konsentrasi yang sangat rendah atau dalam campuran yang tidak dapat digunakan kembali, digunakan karbon aktif sekali pakai yang dicetak. Karbon aktif berbentuk digunakan dalam sistem adsorpsi stasioner. Jet ventilasi yang terkontaminasi melewati lapisan batubara permanen dalam satu arah (terutama dari bawah ke atas).

Salah satu bidang utama penerapan karbon aktif impregnasi adalah pemurnian gas dan udara. Udara yang tercemar sebagai hasil dari banyak proses teknis mengandung zat beracun yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya dengan karbon aktif konvensional. Zat beracun ini, terutama zat polar anorganik atau tidak stabil, bisa sangat beracun bahkan pada konsentrasi rendah. Dalam hal ini, karbon aktif yang diresapi digunakan. Kadang-kadang dengan berbagai reaksi kimia menengah antara komponen polutan dan zat aktif dalam karbon aktif, polutan dapat dihilangkan sepenuhnya dari udara yang tercemar. Karbon aktif diresapi (diresapi) dengan perak (untuk pemurnian air minum), yodium (untuk pemurnian dari sulfur dioksida), sulfur (untuk pemurnian dari merkuri), alkali (untuk pemurnian dari asam dan gas gas - klorin, sulfur dioksida, nitrogen dioksida, dll., dll.), asam (untuk membersihkan dari gas alkali dan amonia).

Regenerasi

Karena adsorpsi adalah proses reversibel dan tidak mengubah permukaan atau komposisi kimia dari karbon aktif, kontaminan dapat dihilangkan dari karbon aktif dengan desorpsi (pelepasan zat teradsorpsi). Gaya van der Waals, yang merupakan kekuatan pendorong utama dalam adsorpsi, melemah, sehingga tiga metode teknis digunakan untuk memastikan bahwa kontaminan dapat dihilangkan dari permukaan batubara:

• Metode fluktuasi suhu: Pengaruh gaya Van der Waals berkurang dengan meningkatnya suhu. Suhu meningkat karena aliran panas nitrogen atau peningkatan tekanan uap pada suhu 110-160 ° C.
• Metode ayunan tekanan: Saat tekanan parsial menurun, efek gaya Van der Waltz berkurang.
• Ekstraksi - desorpsi dalam fase cair. Zat yang teradsorpsi dihilangkan secara kimia.

Semua metode ini memiliki ketidaknyamanan, karena zat yang teradsorpsi tidak dapat sepenuhnya dihilangkan dari permukaan batubara. Sejumlah besar polutan tetap berada di pori-pori karbon aktif. Saat menggunakan regenerasi uap, 1/3 dari semua zat yang teradsorpsi masih tersisa di karbon aktif.

Regenerasi kimia dipahami sebagai perlakuan sorben dengan reagen organik atau anorganik cair atau gas pada suhu biasanya tidak lebih tinggi dari 100 ° C. Baik sorben karbon dan non-karbon diregenerasi secara kimiawi. Sebagai hasil dari perlakuan ini, sorbat didesorbsi tidak berubah, atau produk interaksinya dengan agen regenerasi didesorbsi. Regenerasi kimia sering terjadi secara langsung dalam peralatan adsorpsi. Sebagian besar metode pemulihan kimia sangat khusus untuk jenis sorbat tertentu.

Regenerasi termal suhu rendah adalah perawatan sorben dengan uap atau gas pada 100-400 ° C. Prosedur ini cukup sederhana dan dalam banyak kasus dilakukan langsung dalam penyerap. Karena entalpinya yang tinggi, uap air paling sering digunakan untuk regenerasi termal suhu rendah. Ini aman dan tersedia dalam produksi.

Regenerasi kimia dan regenerasi termal suhu rendah tidak memberikan pemulihan lengkap batubara adsorpsi. Regenerasi termal adalah proses multitahap yang sangat kompleks yang mempengaruhi tidak hanya sorbat, tetapi juga sorben itu sendiri. Regenerasi termal dekat dengan teknologi untuk menghasilkan karbon aktif. Selama karbonisasi sorbat dari berbagai jenis pada batubara, sebagian besar pengotor terurai pada 200-350 ° C, dan pada 400 ° C, sekitar setengah dari total adsorbat biasanya dihancurkan. CO, CO 2, CH 4 - produk dekomposisi utama sorbat organik dilepaskan ketika dipanaskan hingga 350 - 600 ° C. Secara teori, biaya regenerasi tersebut adalah 50% dari biaya karbon aktif baru. Hal ini menunjukkan kebutuhan untuk melanjutkan pencarian dan pengembangan metode baru yang sangat efisien untuk regenerasi sorben.

Reaktivasi - regenerasi lengkap karbon aktif dengan uap pada suhu 600 ° C. Polutan dibakar pada suhu ini tanpa membakar batu bara. Ini dimungkinkan karena konsentrasi oksigen yang rendah dan adanya sejumlah besar uap. Uap air secara selektif bereaksi dengan organik teradsorpsi, yang sangat reaktif dalam air pada suhu tinggi ini, menghasilkan pembakaran sempurna. Namun, pembakaran batu bara yang minimal tidak dapat dihindari. Kerugian ini harus dikompensasi dengan batubara baru. Setelah reaktivasi, sering terjadi bahwa karbon aktif menunjukkan permukaan intrinsik yang lebih besar dan reaktivitas yang lebih tinggi daripada karbon asli. Fakta-fakta ini disebabkan oleh pembentukan pori-pori tambahan dan kontaminan kokas dalam karbon aktif. Struktur pori juga berubah - peningkatannya terjadi. Reaktivasi dilakukan dalam oven reaktivasi. Ada tiga jenis oven: oven putar, poros, dan aliran gas variabel. Sebuah tungku aliran gas variabel menguntungkan karena kerugian pembakaran yang rendah dan gesekan. Karbon aktif dibebankan ke aliran udara dan gas pembakaran dapat dibawa ke atas melalui perapian. Karbon aktif sebagian dibuat cairan oleh aliran gas yang intens. Gas juga mengangkut produk pembakaran selama reaktivasi dari karbon aktif ke afterburner. Udara ditambahkan ke afterburner sehingga gas yang belum sepenuhnya menyala sekarang dapat dibakar. Suhu naik menjadi sekitar 1200 ° C. Setelah pembakaran, gas mengalir ke gas washer, di mana gas didinginkan hingga suhu antara 50-100 ° C dengan pendinginan dengan air dan udara. Dalam ruang ini, asam klorida, yang dibentuk oleh klorohidrokarbon teradsorpsi dari karbon aktif murni, dinetralkan dengan natrium hidroksida. Karena suhu tinggi dan pendinginan yang cepat, tidak ada gas beracun (seperti dioksin dan furan) yang dihasilkan.

Sejarah

Penyebutan sejarah paling awal tentang penggunaan batu bara berasal dari India Kuno, di mana kitab suci Sansekerta mengatakan bahwa air minum pertama-tama harus melewati batu bara, disimpan dalam wadah tembaga dan terkena sinar matahari.

Sifat unik dan bermanfaat dari batu bara juga dikenal di Mesir Kuno, di mana arang digunakan untuk tujuan pengobatan sejak 1500 SM. NS.

Bangsa Romawi kuno juga menggunakan batu bara untuk memurnikan air minum, bir, dan anggur.

Pada akhir abad ke-18, para ilmuwan mengetahui bahwa karbolena mampu menyerap berbagai gas, uap, dan zat terlarut. Dalam kehidupan sehari-hari, orang-orang mengamati: jika, ketika air mendidih, beberapa arang dilemparkan ke dalam panci tempat makan malam dimasak sebelumnya, maka rasa dan bau makanan hilang. Seiring waktu, karbon aktif mulai digunakan untuk pemurnian gula, untuk menangkap bensin dalam gas alam, untuk mewarnai kain, dan untuk penyamakan kulit.

Pada tahun 1773, kimiawan Jerman Karl Scheele melaporkan adsorpsi gas pada arang. Belakangan diketahui bahwa arang juga dapat menghitamkan cairan.

Pada tahun 1785, apoteker St. Petersburg T.E. Lovitz, yang kemudian menjadi akademisi, pertama kali menarik perhatian pada kemampuan karbon aktif untuk memurnikan alkohol. Sebagai hasil dari eksperimen berulang, ia menemukan bahwa bahkan mengocok anggur dengan bubuk arang memungkinkan Anda mendapatkan minuman yang jauh lebih bersih dan berkualitas lebih tinggi.

Pada tahun 1794, arang pertama kali digunakan di pabrik gula Inggris.

Pada tahun 1808, arang pertama kali digunakan di Prancis untuk mengklarifikasi sirup gula.

Pada tahun 1811, ketika menyiapkan krim boot hitam, perubahan warna arang tulang ditemukan.

Pada tahun 1830, seorang apoteker, yang melakukan percobaan pada dirinya sendiri, mengambil satu gram strychnine di dalamnya dan tetap hidup, karena pada saat yang sama ia menelan 15 gram karbon aktif, yang menyerap racun yang kuat ini.

Pada tahun 1915, masker gas karbon penyaringan pertama di dunia ditemukan di Rusia oleh ilmuwan Rusia Nikolai Dmitrievich Zelinsky. Pada tahun 1916 ia diadopsi oleh tentara Entente. Bahan penyerap utama di dalamnya adalah karbon aktif.

Produksi industri karbon aktif dimulai pada awal abad ke-20. Pada tahun 1909, batch pertama karbon aktif bubuk diproduksi di Eropa.

Selama Perang Dunia Pertama, karbon aktif dari tempurung kelapa pertama kali digunakan sebagai adsorben dalam masker gas.

Saat ini, karbon aktif adalah salah satu bahan filter terbaik.

Karbon aktif Carbonut

Perusahaan ini menawarkan berbagai macam karbon aktif Carbonut, yang telah membuktikan diri dalam berbagai proses teknologi dan industri:

• Carbonut WT untuk pemurnian cairan dan air (tanah, limbah dan minum, serta untuk pengolahan air),
• Carbonut VP untuk membersihkan berbagai gas dan udara,
• Carbonut GC untuk pemulihan emas dan logam lainnya dari larutan dan bubur di industri pertambangan dan motelurgi,
• Carbonut CF untuk filter rokok.

Karbon aktif karbonat diproduksi secara eksklusif dari tempurung kelapa, karena karbon aktif kelapa memiliki kualitas pembersihan terbaik dan kapasitas penyerapan tertinggi (karena adanya lebih banyak pori-pori dan, karenanya, luas permukaan yang lebih besar), masa pakai terlama (karena tingginya kekerasan dan kemungkinan regenerasi ganda) , kurangnya desorpsi zat yang diserap dan kadar abu yang rendah.

Karbon aktif Carbonut telah diproduksi sejak 1995 di India dengan peralatan otomatis dan berteknologi tinggi. Lokasi produksi strategis, pertama, dekat dengan sumber bahan baku - kelapa, dan kedua, dekat dengan pelabuhan laut. Kelapa tumbuh sepanjang tahun, menyediakan sumber bahan baku berkualitas dalam jumlah besar tanpa gangguan, dengan biaya pengiriman minimal. Kedekatan pelabuhan juga menghindari biaya logistik tambahan. Semua tahapan siklus teknologi dalam produksi karbon aktif Carbonut dikontrol secara ketat: ini adalah pemilihan bahan baku input yang cermat, kontrol parameter utama setelah setiap tahap antara produksi, serta kontrol kualitas produk akhir dan jadi sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Karbon aktif Karbonut diekspor hampir ke seluruh dunia dan karena kombinasi harga dan kualitas yang sangat baik sangat diminati.

Dokumentasi

Anda akan memerlukan Adobe Reader untuk melihat dokumentasinya. Jika Anda belum menginstal Adobe Reader di komputer Anda , kunjungi situs web Adobe www.adobe.com, unduh dan instal versi terbaru program ini (program ini gratis). Proses instalasi sederhana dan hanya akan memakan waktu beberapa menit, program ini akan berguna bagi Anda di masa mendatang.

Jika Anda ingin membeli Karbon aktif di Moskow, wilayah Moskow, Mytishchi, St. Petersburg - hubungi manajer perusahaan. Pengiriman ke wilayah lain di Federasi Rusia juga dilakukan.

Batubara adalah salah satu bahan bakar tertua yang dikenal manusia. Dan bahkan hari ini menempati posisi terdepan dalam hal volume penggunaan. Alasan untuk ini adalah prevalensi, kemudahan ekstraksi, pengolahan dan penggunaan. Tapi apa itu? Apa rumus kimia batubara?

Sebenarnya pertanyaan ini tidak sepenuhnya benar. Batubara bukanlah suatu zat, melainkan campuran dari berbagai zat. Ada banyak dari mereka, sehingga tidak mungkin untuk sepenuhnya menentukan komposisi batubara. Oleh karena itu, di bawah rumus kimia batubara dalam artikel ini kita akan lebih memaksudkan komposisi unsurnya dan beberapa fitur lainnya.

Tapi apa yang bisa kita pelajari tentang keadaan zat ini? Batubara terbentuk dari sisa-sisa tanaman selama bertahun-tahun karena paparan suhu dan tekanan tinggi. Dan karena tanaman bersifat organik, maka bahan organik akan mendominasi komposisi batubara.

Tergantung pada usia dan kondisi asal lainnya, batubara dibagi menjadi beberapa jenis. Setiap spesies dibedakan oleh komposisi dasarnya, adanya pengotor dan karakteristik penting lainnya.

Ini adalah jenis batubara termuda. Bahkan memiliki struktur kayu tanaman. Terbentuk langsung dari gambut pada kedalaman sekitar 1 kilometer.

Jenis batubara ini mengandung kadar air yang cukup besar: dari 20 hingga 40%. Saat terkena udara, ia menguap, dan batu bara hancur menjadi bubuk. Selanjutnya, kita akan berbicara tentang komposisi kimia dari residu kering khusus ini. Jumlah pengotor anorganik dalam batubara coklat juga besar dan berjumlah 20-45%. Pengotor ini adalah silikon dioksida, oksida aluminium, kalsium dan besi. Mungkin juga mengandung oksida logam alkali.

Ada banyak zat organik dan anorganik yang mudah menguap dalam batubara ini. Mereka bisa mencapai setengah massa jenis batu bara ini. Komposisi unsur, dikurangi zat anorganik dan volatil, adalah sebagai berikut:

• Karbon 50-75%.
• Oksigen 26-37%.
• Hidrogen 3-5%.
• Nitrogen 0-2%.
• Sulfur 0,5-3%.

Pada saat pembentukan, jenis batubara ini selanjutnya setelah coklat. Ini memiliki warna hitam atau abu-abu-hitam, serta kilau resin, terkadang metalik.

Kadar air batubara jauh lebih sedikit daripada batubara coklat: hanya 1-12%. Kandungan volatil batubara sangat bervariasi tergantung pada lokasi penambangan. Ini bisa minimal (dari 2%), tetapi juga dapat mencapai nilai yang mirip dengan batubara coklat (hingga 48%). Komposisi dasar adalah sebagai berikut:

• Karbon 75-92%.
• Hidrogen 2,5-5,7%.
• Oksigen 1,5-15%.
• Nitrogen hingga 2,7%.
• Sulfur 0-4%.

Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa rumus kimia batubara bituminus terdiri dari jumlah karbon yang lebih besar daripada batubara coklat. Hal ini membuat batubara jenis ini menjadi bahan bakar yang lebih baik.

Antrasit

Antrasit adalah bentuk tertua dari fosil batubara. Ini memiliki warna hitam gelap dan kilau logam yang khas. Ini adalah batubara terbaik dalam hal jumlah panas yang dihasilkan selama pembakaran.

Jumlah uap air dan volatil di dalamnya sangat kecil. Sekitar 5-7% untuk setiap indikator. Dan komposisi unsur dicirikan oleh kandungan karbon yang sangat tinggi:

• Lebih dari 90% karbon.
• Hidrogen 1-3%.
• Oksigen 1-1,5%.
• Nitrogen 1-1,5%.
• Sulfur hingga 0,8%.

Lebih banyak batubara hanya terkandung dalam grafit, yang merupakan tahap lebih lanjut dari batubara antrasit.

Batubara jenis ini tidak memfosil, sehingga memiliki beberapa kekhasan dalam komposisinya. Ini diproduksi dengan memanaskan kayu kering hingga suhu 450-500 oC tanpa akses udara. Proses ini disebut pirolisis. Selama itu, sejumlah zat dilepaskan dari kayu: metanol, aseton, asam asetat, dan lainnya, setelah itu berubah menjadi batu bara. Omong-omong, pembakaran kayu juga merupakan pirolisis, tetapi karena adanya oksigen di udara, gas yang dipancarkan menyala. Hal inilah yang menentukan adanya nyala api selama pembakaran.

Kayu tidak homogen, memiliki banyak pori dan kapiler. Struktur serupa sebagian diawetkan dalam batubara yang diperoleh darinya. Untuk alasan ini, ia memiliki kapasitas adsorpsi yang baik dan digunakan bersama dengan karbon aktif.

Kadar air batubara jenis ini sangat rendah (sekitar 3%), tetapi selama penyimpanan jangka panjang ia menyerap uap air dari udara dan persentase air naik menjadi 7-15%. Kandungan pengotor anorganik dan zat yang mudah menguap diatur oleh GOST dan masing-masing tidak boleh lebih dari 3% dan 20%. Komposisi unsur tergantung pada teknologi produksi, dan terlihat seperti ini:

• Karbon 80-92%.
• Oksigen 5-15%.
• Hidrogen 4-5%.
• Nitrogen ~ 0%.
• Sulfur ~ 0%.

Rumus kimia arang menunjukkan bahwa dalam hal kandungan karbonnya mendekati batu bara, tetapi selain itu hanya memiliki sejumlah kecil elemen yang tidak diperlukan untuk pembakaran (sulfur dan nitrogen).

Karbon aktif

Karbon aktif adalah jenis karbon dengan luas permukaan pori spesifik yang tinggi, yang membuatnya lebih menyerap daripada kayu. Arang dan batu bara, serta tempurung kelapa digunakan sebagai bahan baku produksinya. Bahan awal mengalami proses aktivasi. Esensinya adalah untuk membuka pori-pori tersumbat oleh aksi suhu tinggi, larutan elektrolit atau uap air.

Selama proses aktivasi, hanya struktur zat yang berubah, oleh karena itu rumus kimia karbon aktif identik dengan komposisi bahan baku pembuatannya. Kadar air karbon aktif tergantung pada luas permukaan pori spesifik dan biasanya kurang dari 12%.

Batubara terbuat dari apa? Apa rumus kimia batubara - semua tentang perjalanan ke lokasi

Sejak zaman dahulu, manusia telah menggunakan batu bara sebagai salah satu sumber energi. Dan saat ini mineral ini banyak digunakan. Kadang-kadang disebut energi matahari, yang diawetkan dalam batu.

Aplikasi

Batubara dibakar untuk menghasilkan panas, yang digunakan untuk air panas dan pemanas rumah. Mineral ini digunakan dalam proses teknologi peleburan logam. Di pembangkit listrik termal, batu bara dibakar menjadi listrik.

Kemajuan ilmiah telah memungkinkan untuk menggunakan zat berharga ini dengan cara yang berbeda. Sebagai contoh, industri kimia telah berhasil menguasai teknologi yang memungkinkan untuk memperoleh bahan bakar cair dari batu bara, serta logam langka seperti germanium dan galium. Karbon-grafit dengan konsentrasi karbon tinggi saat ini sedang diekstraksi dari mineral berharga. Metode untuk memperoleh bahan bakar plastik dan gas bernilai kalori tinggi dari batubara juga telah dikembangkan.

Fraksi yang sangat rendah dari batubara kadar rendah dan debunya ditekan menjadi briket setelah diproses. Bahan ini sangat baik untuk memanaskan rumah pribadi dan tempat industri. Secara umum, lebih dari empat ratus nama berbagai produk diproduksi setelah pemrosesan kimia yang digunakan untuk batubara. Harga semua produk ini puluhan kali lebih tinggi daripada biaya bahan baku.

Selama beberapa abad terakhir, umat manusia telah secara aktif menggunakan batubara sebagai bahan bakar yang dibutuhkan untuk memperoleh dan mengubah energi. Apalagi kebutuhan akan mineral berharga ini akhir-akhir ini semakin meningkat. Hal ini difasilitasi oleh perkembangan industri kimia, serta kebutuhan akan unsur-unsur berharga dan langka yang diperoleh darinya. Dalam hal ini, di Rusia hari ini, eksplorasi intensif deposit baru sedang dilakukan, tambang dan penggalian sedang dibuat, perusahaan sedang dibangun untuk memproses bahan baku yang berharga ini.

Asal fosil

Pada zaman kuno, Bumi memiliki iklim yang hangat dan lembab di mana berbagai vegetasi tumbuh subur. Kemudian, batu bara terbentuk darinya. Asal usul fosil ini terletak pada akumulasi miliaran ton vegetasi mati di dasar rawa, di mana mereka tertutup sedimen. Sejak itu, sekitar 300 juta tahun telah berlalu. Di bawah tekanan kuat pasir, air, dan berbagai bebatuan, vegetasi perlahan terurai di lingkungan bebas oksigen. Di bawah pengaruh suhu tinggi, yang diberikan oleh magma yang terletak dekat, massa ini membeku, yang secara bertahap berubah menjadi batu bara. Asal usul semua simpanan yang ada hanya memiliki penjelasan seperti itu.

Cadangan mineral dan produksinya

Ada deposit besar batu bara di planet kita. Secara total, menurut para ahli, perut bumi menyimpan lima belas triliun ton mineral ini. Apalagi, ekstraksi batu bara menempati urutan pertama dalam hal volumenya. Ini adalah 2,6 miliar ton per tahun, atau 0,7 ton per penghuni planet kita.

Deposit batubara di Rusia terletak di berbagai wilayah. Apalagi di masing-masing mineral tersebut memiliki karakteristik yang berbeda dan memiliki kedalaman kemunculannya sendiri. Di bawah ini adalah daftar deposit batubara terbesar di Rusia:

1. Terletak di bagian tenggara Yakutia. Kedalaman batubara di tempat-tempat ini memungkinkan penambangan terbuka. Ini tidak memerlukan biaya khusus, yang mempengaruhi pengurangan biaya produk akhir.
2. Deposito Tuva. Menurut para ahli, ada sekitar 20 miliar ton mineral di wilayahnya. Deposito ini sangat menarik untuk dikembangkan. Faktanya delapan puluh persen endapannya terletak dalam satu lapisan dengan ketebalan 6-7 meter.
3. Setoran minusinsk. Mereka berada di Republik Khakassia. Ini adalah beberapa deposit, yang terbesar adalah Chernogorskoye dan Izykhskoye. Cadangan cekungan kecil. Menurut para ahli, mereka berkisar antara 2 hingga 7 miliar ton. Batubara, yang sangat berharga dalam karakteristiknya, ditambang di sini. Sifat-sifat mineral sedemikian rupa sehingga suhu yang sangat tinggi dicatat selama pembakarannya.
4. Deposit ini, terletak di barat Siberia, menyediakan produk yang digunakan dalam metalurgi besi. Batubara yang ditambang di tempat-tempat ini digunakan untuk kokas. Volume simpanan di sini sangat besar.
5. Deposit ini menghasilkan produk dengan kualitas terbaik. Kedalaman terbesar terjadinya lapisan mineral mencapai lima ratus meter. Penambangan dilakukan baik di tambang terbuka maupun di tambang.

Batubara bituminous di Rusia ditambang di cekungan batubara Pechora. Deposit sedang dikembangkan secara aktif di wilayah Rostov.

Memilih batubara untuk proses produksi

Dalam industri yang berbeda ada kebutuhan akan kadar mineral yang berbeda. Apa perbedaan antara batubara bituminus? Sifat dan karakteristik kualitas produk ini sangat bervariasi.

Ini terjadi bahkan jika arang memiliki tanda yang sama. Faktanya adalah bahwa karakteristik fosil tergantung pada tempat ekstraksinya. Itulah sebabnya setiap perusahaan, ketika memilih batubara untuk produksinya, harus terbiasa dengan karakteristik fisiknya.

Properti

Batubara berbeda dalam sifat-sifat berikut:

Gelar pengayaan

Tergantung pada tujuan penggunaan, berbagai batu bara dapat dibeli. Dalam hal ini, sifat-sifat bahan bakar menjadi jelas berdasarkan tingkat pengayaannya. Alokasikan:

1. Konsentrat. Bahan bakar tersebut digunakan dalam produksi listrik dan panas.

2. Produk industri. Mereka digunakan dalam metalurgi.

3. fraksi halus batubara (hingga enam milimeter), serta debu yang dihasilkan dari penghancuran batu. Lumpur digunakan untuk membentuk briket yang memiliki sifat kinerja yang baik untuk boiler bahan bakar padat rumah tangga.

Gelar koalisi

Menurut indikator ini, mereka dibedakan:

1. Batubara coklat. Ini adalah batubara bitumen yang sama, hanya terbentuk sebagian. Sifatnya agak lebih buruk daripada bahan bakar berkualitas tinggi. Lignit menghasilkan panas rendah selama pembakaran dan hancur selama transportasi. Selain itu, ia memiliki kecenderungan untuk menyala secara spontan.

2. Batubara bitumen. Jenis bahan bakar ini memiliki sejumlah besar kadar (grade), yang sifat-sifatnya berbeda. Ini banyak digunakan dalam energi dan metalurgi, perumahan dan layanan komunal dan industri kimia.

3. Antrasit. Ini adalah jenis batubara kualitas tertinggi.

Sifat-sifat semua bentuk mineral ini berbeda secara signifikan satu sama lain. Jadi, nilai kalor terendah adalah karakteristik batubara coklat, dan tertinggi adalah antrasit. Apa batu bara terbaik untuk dibeli? Harganya harus ekonomis. Berdasarkan ini, biaya dan panas spesifik berada dalam rasio optimal untuk batubara sederhana (dalam $ 220 per ton).

Klasifikasi ukuran

Saat memilih batu bara, penting untuk mengetahui dimensinya. Indikator ini dienkripsi dalam kelas mineral. Jadi, batubara terjadi:

- "P" - lempengan, yang merupakan potongan besar lebih dari 10 cm.

- "K" - besar, yang ukurannya berkisar antara 5 hingga 10 cm.

- "O" - kacang, juga cukup besar, dengan ukuran fragmen dari 2,5 hingga 5 cm.

- "M" - kecil, dengan potongan kecil 1,3-2,5 cm.

- "C" - benih - fraksi murah untuk membara jangka panjang dengan dimensi 0,6-1,3 cm.

- "Ш" - tombak, yang sebagian besar terbuat dari debu batu bara, dimaksudkan untuk pembuatan briket.

- "P" - pribadi, atau non-standar, di mana mungkin ada pecahan dengan berbagai ukuran.

Sifat batubara coklat

Ini adalah batubara bituminous dengan kualitas paling rendah. Harganya paling rendah (sekitar seratus dolar per ton). terbentuk di rawa purba dengan menekan gambut pada kedalaman sekitar 0,9 km. Ini adalah bahan bakar termurah dan mengandung banyak air (sekitar 40%).

Selain itu, batubara coklat memiliki panas pembakaran yang agak rendah. Ini mengandung sejumlah besar (hingga 50%) gas yang mudah menguap. Jika Anda menggunakan batu bara coklat untuk membakar kompor, maka dari segi karakteristik kualitasnya akan menyerupai kayu bakar mentah. Produk sulit untuk dinyalakan, memiliki banyak asap dan meninggalkan banyak abu. Seringkali, briket dibuat dari bahan baku ini. Mereka memiliki karakteristik kinerja yang baik. Harganya berkisar dari delapan hingga sepuluh ribu rubel per ton.

Sifat batubara bituminous

Bahan bakar ini memiliki kualitas yang lebih tinggi. Batubara adalah batuan yang berwarna hitam dan memiliki permukaan matte, semi matte atau glossy.

Jenis bahan bakar ini hanya mengandung lima sampai enam persen kelembaban, itulah sebabnya ia memiliki nilai kalor yang tinggi. Dibandingkan dengan kayu bakar ek, alder, dan birch, batu bara memberikan panas 3,5 kali lebih banyak. Kerugian dari jenis bahan bakar ini adalah kandungan abunya yang tinggi. Harga batu bara di musim panas dan musim gugur berkisar antara 3900 hingga 4600 rubel per ton. Di musim dingin, biaya bahan bakar ini meningkat dua puluh hingga tiga puluh persen.

Penyimpanan batubara

Jika bahan bakar itu seharusnya digunakan untuk waktu yang lama, maka harus ditempatkan di gudang atau bunker khusus. Di sana harus dilindungi dari sinar matahari langsung dan curah hujan.

Jika tumpukan batubara besar, maka selama penyimpanan perlu untuk terus memantau kondisinya. Fraksi halus dalam kombinasi dengan suhu tinggi dan kelembaban dapat menyala secara spontan.