تطبيقات الأنثراسيت في عالم اليوم
وبعيدا عن الحرق كالفحم للتدفئة أو توليد الطاقة، فإن الاستخدامات الحديثة للجمرة الخبيثة - الدرجة المتفوقة من الفحم - عديدة. Pegmatite الأفريقية إمدادات عالية الجودة anthracite لعدد لا يحصى من الاستخدامات، مضروب إلى أي مواصفات، لأي عملية الاستخدام.
عند النظر من خلال نوع الفحم المتاحة التي يمكن استخدامها، والفحم anthracite هو النوع الذي هو أعلى مستوى من الجودة بسبب محتواه الكربون المتزايد. يرجع ذلك إلى حقيقة أنه قد أمضى أكثر من 350 مليون سنة تحت الأرض في خضم الحرارة الشديدة والضغط، هو أنقى شكل من أشكال الفحم التي يمكنك الحصول عليها، في كثير من الأحيان ما يزيد على 90٪ من الكربون من حيث الوزن. وعلى هذا النحو، فإن لديها أيضا أعلى قدرة على إنتاج الطاقة لفترة طويلة من الزمن.
ولا يمكن إنكار أهمية الفحم وأهميته حتى يومنا هذا. باعتبارها واحدة من المصادر الرئيسية للكربون، ويستخدم في جميع أنواع الصناعات التي تتراوح بين الطاقة والبناء والفرن والزراعة وأكثر من ذلك. الثورة الصناعية لم تكن ليحدث بدون الفحم
وثمة سبب آخر يجعل الأنثراسيت يفضل على جميع أنواع الفحم الأخرى لأنه يعتبر أنظف. وفيما يتعلق بالفحم، فإن حرق الأنثراسيت يطلق غازات سامة أقل مقارنة بأشكال الفحم الأخرى، على سبيل المثال الليغنيت.
واعترافا بالفائدة الهائلة التي تمتد عليها هذه المادة، تفضل صناعات كثيرة استخدامها على أي صناعات أخرى. وعلى هذا النحو، كان هناك ارتفاع مطرد في تطوير التكنولوجيا التي تسمح للشركات بتسخير قوة الفحم بشكل صحيح بحيث يمكن استخدامها بشكل كبير.
ما هي بعض استخدامات الفحم الانثراسيت؟
ويمكن استخدامه لمجموعة متنوعة من الأغراض في جميع المجالات والصناعات. وفيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة للاستخدامات الشائعة:
- أنظمة التدفئة
باعتبارها واحدة من أكثر أنواع الفحم هشة ، فإن الجمرة الخبيثة هي المورد المثالي للاستخدام لتوليد الحرارة لفترة طويلة من الوقت. كما يتم حرق الفحم، فإنه ينتج لهب الأزرق الساخن التي يمكن أن تولد ما يكفي من الحرارة لتشغيل أنظمة التدفئة من المباني والمنازل والمكاتب بأكملها. وبالنظر حتى أصغر كمية من هذه المواد سوف تستمر لفترة أطول من الخشب، ويعتبر أن تكون اقتصادية وفعالة.
- الصهر
مع نسبة عالية من الكربون، وهو مثالي للاستخدام في صناعة الصلب الصناعات. وهي دائما على استعداد للاستخدام في شكله الطبيعي وليس من الضروري أن تذهب من خلال عملية الكوك كما أنواع أخرى من الفحم يجب أن تذهب من خلال. طبيعتها طويلة الأمد يجعلها مثالية للصهر والتصنيع وشركات الفرن والفحم ، وإنتاج كريات خام الحديد وأكثر من ذلك بكثير في صناعة المعادن.
- القاطرات
كما كان يطلق عليه "الفحم الصلب" بسبب طبيعته الصعبة. واعتبر أن يكون المصدر المثالي للوقود للقطارات من قبل مهندسي القاطرات. في حين لا يتم تشغيل العديد من القطارات عن طريق الفحم بعد الآن، لا يزال هناك بعض هناك التي لا تزال تستخدم هذا الشكل من الفحم. من المهم بشكل خاص استخدام الفحم الأنظف للحد من مستويات التلوث المحلية.
- أنظمة تنقية المياه الانثراسيت
هذه المادة لديها كثافة محددة وشكل فريد من نوعه الذي هو مثالي للاستخدام في أنظمة ترشيح المياه. عند استخدامها مع الرمل كفلتر، ويعتبرترشيح المياه anthracite لتكون واحدة من أكثر الطرق كفاءة لتنظيف الصناعية، وتجهيزها، وحمام السباحة، والنفايات والمياه البلدية واستعادتها لأغراض الشرب والاستخدام.
معظم هذا الفحم عالية الجودة، التي يتم استخراجها، وغالبا ما يكون أقل رطوبة، وهذا يعني أنه عندما تستخدم لتنقية المياه، لديها القدرة على تحويل امتصاص المياه وتسهيل الترشيح نانو. بالإضافة إلى ذلك ، يضمن شكلها غير المنتظم فعاليتها لأنها لا تحزم في الرمل مما يسبب تدفقًا حرًا للمياه دون أي غسل خلفي - بسبب طبقة ما قبل الترشيح التي تشكلت.
الحجم الهائل مناسب للاستخدام في أنظمة ترشيح المياه لأنه يمكن إزالتها من نظام المياه بنفس السهولة التي يتم وضعها فيها.
فوائد الانثراسيت
- بالمقارنة مع الرمال ، والجمرة الخبيثة يسمح تدفق أعلى من المياه
- عند استخدام anthracite ، هناك انخفاض أقل في الضغط مقارنة بمرشحات الرمل
- Anthracite يسمح لغسيل أقوى ووراء من معظم وسائل الإعلام تصفية -- وهذا يعني مرشح هو أسهل وأسرع لاستعادة
وغالبا ما يستخدم Anthracite كمرشح جنبا إلى جنب مع الرمال، والتي تنتج واحدة من مسارات الترشيح الأكثر موثوقية وبسيطة.
معالجة مياه التناضح العكسي لتحلية المياه
بما أن تحلية التناضح العكسي تتطلب أن يكون استخدام غشاء نفاذي جزئيا فعالا ، فهناك شرط قوي لضمان عدم حظر هذا الغشاء فعليا. وبسبب مصدر المياه، يمكن لأي عدد من المياه المنقولة الحطام موجود في الغشاء بما في ذلك الكائنات المائية الصغيرة والحصى والبلاستيك الدقيق و المادة النباتية.
استخدام anthracite كجزء من إعداد ترشيح التناضح قبل العكس أمر شائع للمساعدة في تخفيف الانسدادات الميكانيكية (1). هذه المرحلة الحاسمة للترشيح مهمة لأن الغشاء المسدود لا يمكنه إزالة الملح من الماء على الإطلاق.
في أنظمة RO ، هدف ترشيح anthracite هو إزالة المواد العضوية المذابة أو المذابة جزئيا (مثل الزيوت - الأنثراسيت هو organophillic) والمواد الصلبة المعلقة (2). بالإضافة إلى ذلك ، يوفر anthracite ترشيح استبعاد الحجم العام - مدعوم جزئيا بخصائص التعبئة المناسبة تماما والمسامية المرغوبة - بالإضافة إلى إزالة المواد البيولوجية (3).
ويمكن لمحطات RO الحديثة المجهزة بمرشحات وسائط مزدوجة تحتوي على الأنثراسيت أن تعالج على نحو يتراوح بين 40 و 50 م3 من المياه المالحة في الساعة (4,5) تنتج مياه شرب متوافقة مع معايير منظمة الصحة العالمية، مع مسؤولية الأنثراسيت عن إزالة أحجام الجسيمات في نطاق يتراوح بين 0.35 و0.80 ملم. يتم التخلص من الجمرة الخبيثة "المستهلكة" بعد الاستخدام.
ومن المعروف أن أنظمة RO لارتفاع الطلب على الطاقة وضعف استعادة المياه. وقد ثبت أن أنظمة RO المجهزة بالجمرة الخبيثة تحقق ما يزيد على 35٪ من استعادة المياه على مدى عام واحد (6)، وهو تحسن على الأنظمة المجهزة غير الجمرة الخبيثة.
ولا يزال صحيحا القول بأن محطة تحلية المياه لن تكون مجدية بدون ترشيح فعال. يجد Anthracite تطبيقات أخرى كجزء من عمليات إعداد فلتر الوسائط المزدوجة في أنظمة استخراج المذيبات ، مثل استخدامها في التزين الكهربائي:
استخراج المذيبات الانثراسيت
وإلى جانب أنظمة ترشيح المياه، استخراج المذيبات anthracite هو أيضا تماما الغضب في هذه الأيام. ويعتبر أن تكون واحدة من أكثر الطرق كفاءة لتنظيف تدفق الشوارد في استخراج المذيبات والكهربائية أثناء إنتاج النحاس. عند استخدام مرشحات الوسائط المزدوجة ، فإن نظام استخراج المذيبات سيحسن جودة الكاثودات مع تقليل التكاليف قدر الإمكان.
المذيبات استخراج electrowinning هو تقنية تستخدم على نطاق واسع وقوية التي تستخدم لعزل المعادن من الركاز. وبما أن العملية تعتمد على مراحل متتالية لاستخراج المذيبات قبل مرحلة التحليل الكهربائي ، فإن الترشيح مهم لإزالة غير المرغوب فيهم ومنعهم من الوصول إلى غرفة التحليل الكهربائي. أحدث جيل المذيبات استخراج محطات توليد الكهرباء استخدام أسرة deionised متسلسلة تحتوي على anthracite والعقيق مرشح الوسائط المزدوجة انشاءات. مشحونة بإزالة المخلفات العضوية وكتصفية عامة ، فإن طبيعة الأنثراسيت الخشنة تجعلها خيارا مثاليا لإزالة المواد الصلبة المعلقة والأملاح والمخلفات الأخرى. ويستخدم المذيبات الكهربائية استخراج على نطاق واسع لإنتاج النحاس عالية الجودة، الكوبالت، والزنك والنيكل من الركاز (7،8).
أكسدة الكربون الزجاجي
من خلال الجمع بين هذا مع أملاح الكبريت والحديد ، يتم إنتاج مركب جديد يمكن أن يسمح بالزجاج الملون الأصفر أو الكهرماني وظلال أكثر قتامة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه المركبات أيضا تحسين قوة الزجاج في حين إزالة جميع الصفات الموقرة.
السبب في أن الأنثراسيت هو المادة المثالية لاستخدامها في كربون الزجاج الأكسدة لأنه سيقلل من احتمالات تكوين الزجاج المنصهر. ويتم ذلك من خلال تحسين الكيمياء وجعل من الزجاج وتحويله إلى منتج نهاية ذات جودة أعلى. وبالمثل، فإن إضافة الكربون يقلل أيضا من العيوب الغازية الناجمة عند إضافة كبريتات الصوديوم إلى المزيج. إضافة الأنثراسيت له تأثير معتدل فقط على عدد الأكسدة الدفعية.
أنثراسيت كمادة الانكسار
ربما من غير البديهي ، anthracite له بعض الاستخدامات الحرارية -- على الرغم من حقيقة أنه في درجات حرارة عالية لديها ميل لحرق. بطانات المصهر هي واحدة من عدة استخدامات في المسبك الحديث ، حيث يتم استخدام anthracite كجزء من البطانة الحرارية لقواعد (الموقد) من أفران الانفجار. الطوب الحراري والمعجنات وغيرها من الأجزاء الحيوية من المسبك الاستفادة على نطاق واسع من الجمرة الخبيثة. المتكلسة والمتكلسة كهربائيا anthracite لديها المزيد من الاستخدامات في المسبك; من الأقطاب الكهربائية إلى بطانات تونديش إلى لصق الصدم.
أنثراسيت في صب المعادن
الصب المعدني يشير إلى العملية التي يتم من خلالها تشكيل المعدن المنصهر في شكل عن طريق سكب في قالب. أصبح Anthracite أداة حيوية في ترسانة المسبك الحديث وهو مسؤول عن العمليات الحرجة مثل منع التبول والحرق على:
غرينساند المصبوبات: منع حرق على استخدام الجمرة الخبيثة
العيوب السطحية هي آفة عالم الصب المعدني وهو مصطلح واسع لمجموعة متنوعة من العيوب السطحية. في إحدى الحالات ، تشير إلى عملية يلتزم فيها المعدن المنصهر بالرمل وبالتالي يحدث اختراق الرمل بواسطة المعدن - يجب تشكيل هذه التجشؤات المعدنية من المنتج النهائي باليد. ومن الناحية التاريخية، فإن أي مصدر للكربون سيفعل ذلك في محاولة لمنع ذلك. وكان من الممكن استخدام الفحم البيتوميني كاحتراق في الموقع ويمنع الاختراق - ولكنه ينبعث منه أيضا ملوثات خطرة مثل التولوين والبنزين والزيلين. استبدال هذا مع anthracite يقلل بشكل كبير من إطلاق الغاز الخطرة (9,10) مع عدم الإضرار بالأداء.
وهناك نوع آخر من عيب السطح هو "حرق على" - وهو المكان الذي يتم إنتاج أكسيد الحديد وإيداعها على السطح بسبب التفاعل بين الحديد المنصهر والمواد العضوية المتطايرة التي تعطى عن طريق حرق الفحم البيتومينوس(11). ويقلل استبدال الفحم البيتوميني بالجمرة الخبيثة من الإنتاج العضوي المتطاير، وبالتالي منع تكوين أكسيد.
التبول في المنبوذات: الوقاية باستخدام الأنثراسيت
بشكل صحيح ، يمكن اعتبار التبول سببا لتكوين عيب سطحي. الترطيب يخلق عيوب سطحية وتم تخفيفه تقليديا باستخدام غبار الفحم أو الأنثراسيت في جميع أنحاء الرمال (وليس بالضرورة greensand). تشير الأبحاث إلى أن الترطيب يمنعه الانحلال الحراري (وليس الاحتراق) للمواد الكربونية في درجات حرارة عالية ، وعندها يتم إيداع فيلم رقيق من الكربون الصلب في واجهة معدنية رملية (12). ويعتقد أن تشكيل هذه الطبقة لمنع أي اختراق، وبالتالي تشكيل العيوب السطحية. ومن بين المرشحين المثاليين للفحم لهذا الانثراسيت نظرا لقدرته الجيدة على التكويك وانخفاض المحتوى المتطاير وانخفاض الرماد وانخفاض محتوى الكبريت .
ومن المتوقع حدوث زيادة طفيفة في الضغط بسبب عملية الانحلال الحراري. هذا أمر طبيعي ومعتدل - يمكن تحمله بسهولة بواسطة الرمل والمعدن. أي الهيدروجين المنتجة، ومع ذلك، يمكن أن تخترق المعدن كما أن لديها دائرة نصف قطرها ذرية صغيرة بما فيه الكفاية(13).
- أكسيد أسود
يستخدم أكسيد السواد الأفريقي القائم على الكربون في Pegmatite لدمج الصباغ في الصقيل الخزفي ومركبات التلميع والحشو ومواد البناء وحتى الأحبار. يرجع ذلك إلى حقيقة أن هذا أكسيد الأسود الطبيعي العضوي هو واحد من أفضل مصادر الكربون النقي ويدعم درجات الحرارة العالية لفترة أطول من الزمن ، فهو المادة المثالية لعملية أكسيد الأسود. والكربون القائم على طبقات أكسيد الأسود توفير طبقة قوية ومستقرة من التلوين والتي تقاوم التآكل كذلك.
موجز
- Anthracite هو أعلى جودة الفحم المتاحة -- قصب السبق لمحتواه الكربون عالية ، هو الخيار المفضل إذا كان استخدام الفحم كوقود
- لديها العديد من الاستخدامات وراء الاحتراق ومع ذلك، بما في ذلك في ترشيح المياه، واستخراج المذيبات، كمادة الانكسار وفي الصب المعدني
- بسبب محتوى الجمرة الخبيثة عالية الكربون، فإنه يحرق أنظف من أنواع أخرى من الفحم (c.f. lignite) وبالتالي تنبعث مركبات أقل سمية عند الاحتراق
الجمرة الخبيثة هو الخيار المتفوق للفحم وهو المادة المثالية كمصدر للكربون ، مع تطبيقات من المسبك على طول الطريق إلى محطة تحلية المياه. Pegmatite الأفريقية هي المورد الرئيسي وميلر من أفضل نوعية anthracite لكل تطبيق.
مراجع
1 س. جيونغ وس. فينيسواران، الكيمياء. المهندس. ي.، 2013، 228، 976
2 S. Vigneswaran وآخرون, فصل وتنقية التكنولوجيا., 2016, 162, 171
4 S. Vigneswaran وآخرون, تحلية المياه, 2009, 247, 77
3 C. P. Teo et al., تحلية المياه ومعالجة المياه.
6 قسم الجيش، الدليل التقني لتحلية المياه،واشنطن، D.C، 1986
5 S. شاتورفيدي وP. N. ديف, تحلية المياه, 2012, 303, 15
7 ج. كوت، Extr المذيبات. و (أيون إكسش)، 2000، 18، 703-727
8 ج. بيكون و إ. ميهايلوف، ج. س. أفر. مين ميتال، 2002، 102، 435-443
9 G. ثيل وS. R. Giese, Am. مسبك Soc. Trans., 2005, 113, 471
10 ج. وانغ و ف. س. كانون، دراسة الانحلال الحراري للإضافات الكربونية في مسبك الرمال الخضراء في سياتل: المؤتمر الدولي للكربون، 2007، سياتل
11 ف. س. كانون وآخرون، Environ. الخيال العلمي. التكنولوجيا.، 2007، 41، 2957
12 أ. سينغ، عبر. الصناعيه. (سيرام) شركه نفط الجنوب.، 1982، 41، 21
13 R.M. دوارتي وآخرون., صناعة الحديد وصناعة الصلب, 2013, 40, 350
يجب عليك تسجيل الدخول لكتابة تعليق.