کاربردهای اصولی زغال سنگ
زغال سنگ
زغال سنگ یه کانی به رنگ سیاه است که در طول مدت زمان از پسماند گیاهان که در دوران طولانی بوده به وجود می آید و در طبیعت موجود است. به عنوان سوخت و نیز ماده اولیه برخی صنایع شیمیایی برای تولید گاز، قطران، کک و سایر موارد از این قبیل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بخش بزرگی از جرم زغال سنگ را کربن تشکیل می‌شود و از دیگر ترکیبات موجود در آن می‌توان به هیدروژن، نتروژن، اکسیژن و گوگرد اشاره کرد. انواع زغال سنگ در دوران‌های گوناگون زمین شناسی و تحت شرایط مختلف به وجود آمده‌اند.
تورب، نخستین مرحله از تشکیل زغال است. پس از آن به ترتیب لینییت، زغال سنگ قیری و آنتراسیت با درجات مختلف درون داشت مواد تشکیل دهنده قرار دارند.
روند تشکیل زغال سنگ
همانطور که در بالا اشاره شد زغال سنگ کانی بسیار پر انرژی است که از بقایای درختان، بوته‌ها و سایر گیاهان زنده به وجود می‌آید. نشو و نمای این گیاهان در زمان‌هایی که آب و هوای زمین ملایم و مرطوب بود، به وجود آمد.
زغال سنگ، سنگ رسوبی است که قسمت بسیار بزرگی از ذخایر آن تقریبا 250 میلیون سال پیش به وجود آمده است. سپس اوضاع برای رشد و سرخس‌های دانه‌دار گرمسیری که درختان بسیار غول‌پیکری بودند، در باتلاق‌های وسع فراهم شد.
این گیاهان بعد از خشک شدن و از بین رفتن به داخل باتلاق‌ها می‌افتادند و بر اثر خروج اکسیژن، فساد بی‌هوازی تسریع می‌شد. پوشش گیاهی لجن مانند به نام پیت به وجود می‌آمد. پیت در زیر فشار خشک و سخت شده و به زغال سنگ پیت یا زغال سنگ قهوه‌ای تبدیل می‌شد.
فشار بیشتر و گذشت زمان، زغالسنگ قیردار به آمد که در 6 متر ضخامت رسوب گیاهان نخستین به 03 متر زغالسنگ تبدیل شده بود و در نهایت سخت‌ترین و مرغوب‌ترین نوع زغال سنگ، یعنی آنتراسیت به وجود آمد.
کاربرد زغال سنگ
زغال سنگ از گذشته تا کنون مصارف زیادی داشته با این تفاوت که قبلا از آن بعنوان تامن انرزی بوده ولی الان در همه مراحل از آن استفاده کرده و مورد نیاز صنایع می باشد. اصلی‌ترین کاربرد این ماده برای تولید انرژی و تهیه کک برای صنایع فولادسازی است. به طوری که در سال 2001 در حدود 70 درصد فولاد دنیا با مصرف زغال سنگ تولید شد.
امروزه نیز همچون گذشته بیشترین میزان مصرف این ماده به تامین سوخت و انرژی برای نیروگاه ها باز می‌گردد. در کشورهای اروپایی و آمریکایی بیشترین میزان تولید برق با استفاده از این ماده معدنی است.ارزش حرارتی یک کیلوگرم زغال سنگ حرارتی مرغوب معادل 7000 تا 8000 کیلوکالری است. ارزش حرارتی یک لیتر نفت سفید در حدود 10000 کیلوکالری است. این به این دلیل است که هنوز زغالسنگ یک منبع مهم سوخت در سراسر جهان به شمار می‌آید.
در حال حاضر حتی از زغال سنگ‌های نوع لینگنیتی که ارزش حرارتی کم‌تری دارند نیز به عنوان منبع سوخت در کارخانه‌های سیمان استفاده می‌شود.زغالسنگ کک نیزاز به عنوان احیاکننده، در ذوب فلزاتی همچون روی و آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور مثال از کک در ذوب فلز روی به صورت عامل احیاکننده د روش تقطیر می‌توان بهره‌مند شد. در این روش کک حرارتی موجب تولید روی به صورت گاز و گار منواکسید کربن خواهد شد. سپس این گار را از میان کندانسورهای مختلف عبور می‌هند. در این صورت بخارات فلز روی به صورت مذاب جمع آوری می‌شود.
در کشورهای دیگر همچون استرالیا نیز در صنایع ذوب آلومینیوم به صورت وسیعی از زغال سنگ استفاده می‌شود که در حدود 10 درصد تولید آلومینیوم جهان را تشکیل می‌دهد.