ین ماذه در سال 1805 میلادی فردی به نام ژُرژ برانکلون از انگلیس انرژی حرارتی زغال سنگ را کشف کرد هرچند که قبل از این تاریخ زغال سنگ به عنوان یکی از مصالح ساختمانی استفاده می‌شود. با پیشرفت علوم و تکنولوژی‌های مختلف مطالعات بیشتری بر روی زغال سنگ صورت گرفت و مشخص شد که این ماده می‌تواند انواع مختلفی داشته باشد و هر کدام از آن‌ها از ویژگی‌ها، قابلیت‌ها، کاربردها، مزایا و معایب منحصربه‌فردی برخوردار هستند. آنتراسیت یکی از اشکال و انواع زغال سنگ است که با نام زغال سنگ سخت نیز شناخته می‌شود. در ادامه مطلب در شرکت قیر غرب نیکان به بررسی و معرفی بیشتر آنتراسیت و کاربردهای آن پرداخته می‌شود.
آنتراسیت چیست؟
آنتراسیت یا زغال فشرده و سخت (Anthracite) به عنوان باکیفیت‌ترین و تیره‌ترین نوع زغال سنگ شناخته می‌شود که تقریب از کربن خالص تشکیل شده و میزان کربن آن از 80 تا 95 درصد خواهد بود. این ماده حاوی مقادیر کمی از گوگرد و نیتروژن (هر کدام کمتر از 1 درصد) است و مواد فرار آن کمتر از 5 درصد خواهد بود. در اصل آنتراسیت می‌تواند دارای 10 تا 20 درصد خاکستر و تقریباً 5 تا 15 درصد رطوبت باشد.
این ماده در کنار تولید گرما و حرارت می‌تواند کاربردهای مدرن دیگری نیز داشته باشد. آنتراسیت کم فراوان‌ترین شکل زغال‌سنگ بوده و به رنگ سیاه تا خاکستری است و می‌توان با جلا دادن آن در تولید اشیا تزئینی نیز از آن استفاده کرد. این ماده در زمان سوختن دود کمی داشته و حتی در زمان جابجایی نیز گردوغبار زیادی ندارد. آنتراسیت معمولاً در عمق 8 تا 10 کیلومتری از سطح زمین و در دمای 300 درجه تولید می‌شود به عنوان یکی از تمیزترین نوع زغال سنگ‌ها شناخته می‌شود و در زمان سوختن گازهای سمی بسیار کمی تولید می‌کند.
مزایا و معایب آنتراسیت
زغال آنتراسیت همانند انواع زغال‌های دیگر از ترکیبات مختلفی تولید می‌شود و هر کدام از آن‌ها می‌توانند ویژگی‌ها و قابلیت‌های متعددی داشته باشند. از جمله مهم‌ترین مزیت‌های آنتراسیت می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- این ماده از سطح بالایی از کربن برخوردار است و می‌تواند یک منبع انرژی عالی باشد.
- آنتراسیت یک منبع انرژی پاک است چرا که میزان آلاینده‌های بسیار کمی به محیط وارد می‌کند.
- این ماده در تولید فولاد استفاده شده و به افزایش کیفیت و ماندگاری آن کمک می‌کند.
- از مقاومت مکانیکی بالایی برخوردار است.
- درصد ناخالصی آنتراسیت بسیار کم بوده و از یکنواختی بالایی برخوردار است.
- آنتراسیت درخشندگی بالایی دارد.
در کنار تمامی مزیت‌هایی که برای آنتراسیت ذکر شد می‌توان ایرادات و معایبی نیز برای آن عنوان داشت که مهم‌ترین آن‌ها شامل استخراج سخت به دلیل محدودیت‌های زمینی و دسترسی سخت، هزینه‌های تولید زیاد و … اشاره کرد.
کاربردهای آنتراسیت
آنتراسیت به واسطه ویژگی‌ها، مزیت‌ها و قابلیت‌هایی که دارد از کاربردهای متعددی برخوردار است و در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مهم‌ترین و اصلی‌ترین کاربردهای این ماده می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
استفاده در سیستم‌های گرمایشی
آنتراسیت از مرغوب‌ترین نوع زغال سنگ به شمار می‌رود و می‌تواند یکی از بهترین منابع تأمین انرژی و تولید گرما باشد. سوختن این ماده منجر به تولید حرارت و دمای بسیار زیادی می‌شود و به همین دلیل می‌توان از آن در انواع سیستم‌های گرمایشی صنعتی و غیر صنعتی استفاده کرد. این ماده دوام و ماندگاری بسیار بیشتری در مقایسه با چوب دارد و می‌تواند گرما و حرارت بیشتری تولید کند.
استفاده در صنعت ذوب
آنتراسیت می‌تواند یکی از مفیدترین و مؤثرترین مواد در صنعت فولادسازی باشد. این ماده در حالت طبیعی استفاده می‌شود و نیازی به فرآیند کک سازی ندارد و برخلاف انواع زغال‌های دیگر نیازمند پیش فرآوری نیست. ماندگاری و دوام بسیار بالای آنتراسیت باعث می‌شود که برای ذوب، ساخت، شرکت‌های تولید کوره و همچنین تولید گندله‌های سنگ‌آهن مناسب باشد.
استفاده به عنوان سوخت لوکوموتیو
آنتراسیت یا زغال سنگ سخت به واسطه ویژگی‌هایی که دارد می‌تواند بهترین سوخت برای لوکوموتیو باشد هرچند که امروزه کمتر از زغال سنگ به عنوان سوخت قطار استفاده می‌شود. در حقیقت تعداد کربن زیاد آنتراسیت باعث می‌شود که گرما و حرارت بسیار زیادی تولید کند. این ماده در صنایعی همچون متالوژی در درجه‌های HG و UHG استفاده می‌شود.
علاوه بر موارد گفته شده آنتراسیت می‌تواند کاربردهای صنعتی و غیر صنعتی دیگری نیز داشته باشد. مهم‌ترین آن‌ها شامل استفاده در سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب، استفاده در تصفیه آب‌های صنعتی، استفاده در صنایع فولادسازی، پتروشیمی، نفت، گاز، کشاورزی، متالوژی و …، استفاده در ساخت انواع کوره‌های ذوب، تولید انواع گندله‌های سنگ‌آهن، سوخت در نیروگاه‌ها و … می‌باشند.
تفاوت آنتراسیت و کربن فعال
آنتراسیت دارای حجم بالایی از کربن خالص است به همین دلیل می‌تواند شباهت‌های زیادی به کربن فعال داشته باشد اما تفاوت‌های ویژه‌ای نیز دارد. آنتراسیت دارای منافذ بیرونی بسیار کوچکی است و جذب مولکولی آن ضعیف بوده و چنانچه در سیستم‌های تصفیه استفاده شود قادر نخواهد بود بسیاری از مولکول‌های مزاحم در آب را حذف کند اما کربن فعال توانایی جذب عمقی دارد و می‌تواند بو، مواد آلی و روغنی را به خوبی حذف نماید.
کربن فعال علاوه بر مصارف صنعتی می‌تواند مصارف پزشکی و دارویی نیز داشته باشد در حالی که آنتراسیت دارای کاربردهای محدودتری است. کربن فعال همچنین می‌تواند انواع مختلفی همچون کربن فعال پودری، کربن فعال گرانول و کربن فعال میله‌ای داشته باشد.
قیمت آنتراسیت
همان‌طور که گفته شد آنتراسیت به عنوان بهترین و باکیفیت‌ترین نوع زغال سنگ شناخته می‌شود و طبیعتاً قیمت آن در مقایسه با سایر زغال سنگ‌ها بیشتر خواهد بود. قیمت این ماده می‌تواند تحت تأثیر فاکتورها و پارامترهای مختلفی باشد. مهم‌ترین آن‌ها شامل مواردی همچون اندازه ذرات، میزان رطوبت و پاکی، جرم حجمی، سختی و عناصر فرار، قابلیت انحلال در اسید، مقاومت مکانیکی، حجم و مقداری خریداری شده، نحوه بسته‌بندی و کیفیت آن، نحوه استخراج و شرکت استخراج‌کننده، هزینه‌های حمل‌ونقل، کیفیت آنتراسیت و … هستند.
آنتراسیت باکیفیت‌ترین و تیره‌ترین نوع زغال سنگ است که از کربن خالص (80 تا 95 درصد) و مقادیر کمی گوگرد و نیتروژن و مواد فرار تشکیل می‌شود. این ماده می‌تواند در تولید گرما و حرارت عملکرد بسیار خوبی داشته باشد. به همین دلیل کاربردهای صنعتی و غیر صنعتی متعددی دارد و کمتری میزان آلودگی را تولید می‌کند.