يُعدّ الفحم مورداً عالمياً حيوياً لأنه يُطلق طاقة عند احتراقه، مما يُنتج الكهرباء. ويرتبط التقدم الاجتماعي البشري ارتباطاً وثيقاً باستخدام الفحم. بالنسبة لمديري المناجم، فإن الخطوة الأولى لتحسين الربحية هي فهم الفحم فهماً دقيقاً. إذا كنت تخطط لاستخراج الفحم أو شرائه، فقد تكون المعلومات الست التالية مفيدة.
1. كيف يتكون الفحم؟
1)مرحلة التخثث: قبل ملايين السنين، كانت الأرض مغطاة بمستنقعات كثيفة. ماتت كميات كبيرة من النباتات في هذه المستنقعات. ومن خلال التحلل الميكروبي والتفاعلات الكيميائية، تحولت هذه النباتات تدريجياً في مكانها إلى طبقات سميكة من الخث أو رواسب الدبال.
2)مرحلة التفحم: مع انخفاض قشرة الأرض، غطت طبقات رسوبية متزايدة رواسب الخث. وتحت تأثير درجات الحرارة والضغط العاليين لفترات طويلة، جف الخث وتفحم، متحولاً في البداية إلى الليغنيت والفحم البيتوميني والأنثراسيت.
2. أنواع الفحم
1) الليغنيت
يتميز الليغنيت بأقل درجة من التفحم، حيث تتراوح نسبة الكربون فيه بين 50% و70%. لونه بني. يُستخرج الليغنيت بشكل رئيسي من المناجم المكشوفة، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف إنتاجه نسبيًا. يُعد هذا النوع من الفحم رخيصًا نسبيًا ويُستخدم بشكل أساسي في توليد الطاقة الحرارية واحتراق الغلايات.
2) الفحم البيتوميني
يتميز الفحم الحجري بدرجة متوسطة من التفحم، حيث تتراوح نسبة الكربون فيه بين 70% و85%، ولونه أسود. وهو النوع الرئيسي من الفحم ومصدر أساسي للفحم الحراري والمعدني. وله استخدامات واسعة النطاق، تشمل توليد الطاقة، والصناعات الكيميائية، والتطبيقات المنزلية.
3) أنثراسيت
يتميز هذا النوع من الفحم بأعلى قيمة حرارية ودرجة تفحم، حيث تتراوح نسبة الكربون فيه بين 85% و95%. يتميز بملمس خشن ولون رمادي داكن. يُستخدم هذا النوع من الفحم بشكل أساسي كمادة خام في الصناعات الكيميائية والدقيقة، وهو باهظ الثمن نسبياً.
4) الفحم شبه البيتوميني
وبمحتوى كربوني يتراوح بين 75% و 85%، فإنه يجمع بين خصائص كل من الفحم الأنثراسيت والفحم البيتوميني.
3. المناطق الرئيسية لإنتاج الفحم
تتجاوز احتياطيات الفحم المؤكدة عالميًا 1.06 تريليون طن. وتستحوذ الصين على أكثر من نصف إنتاج الفحم العالمي سنويًا، ما يجعلها أكبر منتج للفحم في العالم. وتليها مباشرةً الولايات المتحدة والهند وأستراليا وروسيا. ويشكل إنتاج وتصدير الفحم من هذه الدول مجتمعةً سوق الفحم العالمي.
تتركز احتياطيات الفحم الرئيسية في الولايات المتحدة في أحواض جبال الأبلاش، وإلينوي، ونهر باودر. أما احتياطيات الفحم في روسيا فتتركز بشكل أساسي في سيبيريا والشرق الأقصى. بينما تتركز احتياطيات الفحم في أستراليا في ولايات فيكتوريا، ونيو ساوث ويلز، وكوينزلاند.
4. استخدامات الفحم
الاستخدامات التقليدية: توليد الطاقة الحرارية، الغلايات، التدفئة السكنية.
تطبيقات متطورة:
① بعد المعالجة، يمكن استخدام الفحم لإنتاج فحم الكوك، وقطران الفحم، وغاز الفحم. يُعد فحم الكوك مادة خام رئيسية لصناعة الصلب، ويمكن استخدام قطران الفحم لإنتاج البلاستيك والمطاط ومواد كيميائية أخرى.
② يمكن أيضًا استخدام الفحم لاستخراج المواد العطرية، والتي تستخدم في تصنيع ألياف البارا-أراميد، مثل الحبال أو إطارات المظلات.
③ يمكن استخدام الفحم لإنتاج الكربون المنشط، والذي يستخدم على نطاق واسع في حماية البيئة وتنقية المياه وتصنيع الأغذية.
④ يمكن أيضًا استخدام المنتجات الثانوية للفحم لاستخراج المعادن النادرة وإنتاج الأسمدة، مما يؤدي إلى زيادة استخدام الموارد إلى أقصى حد.
إن فهم استخدامات الفحم يساعدك على تحديد اتجاه التعدين الخاص بك، وتقييم طلب السوق، واتخاذ خيارات مدروسة فيما يتعلق بمعدات التعدين والمعالجة.
5. أسعار الفحم
أسعار الفحم ليست ثابتة. فالمنافسة العالمية في مجال الطاقة، والتغيرات في السياسات البيئية، وظهور أسواق جديدة، كلها عوامل تؤثر على الأسعار. ولا تقتصر هذه العوامل على التأثير على أسعار الفحم فحسب، بل تؤثر أيضاً على ربحية مصنع معالجة الخام الخاص بك.
6. طرق معالجة الفحم
تتفاوت جودة الفحم المستخرج بشكل كبير، مما يؤدي إلى انخفاض الأرباح من المبيعات المباشرة. ويمكن أن يؤدي اعتماد أساليب المعالجة المناسبة إلى زيادة القيمة المضافة والقدرة التنافسية للفحم في السوق.
1) الفرز والتكسير
هذه هي الخطوة الأولى في معالجة الفحم. في البداية، غربال اهتزازي يُستخدم كسارة مطرقيةتُستخدم كسارة ذات أسطوانتين لسحق مسحوق الفحم إلى جزيئات يتراوح حجمها بين 2 و10 ملم.
2) طحن مسحوق الفحم
يُعدّ مسحوق الفحم الناعم أكثر ملاءمةً للمعالجة العميقة اللاحقة. يُغذّى مسحوق الفحم إلى مطحنة، مثل مطحنة ريموند، ويُطحن حتى يصبح مسحوقًا ناعمًا. كلما كان مسحوق الفحم أنعم، زادت قيمته الحرارية.
3) تجفيف مسحوق الفحم
يحتوي الفحم ومسحوق الفحم عادةً على نسبة معينة من الرطوبة بعد الطحن. وتؤدي الرطوبة الزائدة إلى زيادة تكاليف النقل وتقليل كفاءة الاحتراق. ولتسهيل عملية التكوير اللاحقة، مكبس ترشيح أو غربال تجفيف لإزالة الرطوبة الزائدة من مسحوق الفحم.
4) ضغط وتجفيف مسحوق الفحم
تُضاف مادة رابطة مناسبة إلى مسحوق الفحم المجفف، ثم يُضغط لتشكيله باستخدام آلة التكوير (مثلاً، إلى قوالب فحم مضغوطة). لا تُسهّل هذه القوالب نقلها وتخزينها فحسب، بل تُسهم أيضاً في الحد من انتشار غبار الفحم والتلوث الناتج عنه. تتميز قوالب الفحم المضغوطة بسعرها المرتفع، وتجانس حجم جزيئاتها، واحتراقها المستقر، وإنتاجها كمية أقل من الغبار، وقبولها الواسع في السوق.
لم تعد صناعة الفحم اليوم مقتصرة على التعدين والبيع فحسب، بل إنها تتحول تدريجياً إلى منتج ذي قيمة عالية. لذا، عليك إتقان المعرفة المتعلقة بالفحم، واختيار معدات التعدين والمعالجة المناسبة، واغتنام كل فرصة لتحسين كفاءة مصنع معالجة الخامات لديك.
ساندريك شركة متخصصة في تصنيع معدات معالجة الخامات، ولديها خبرة واسعة في مجال تعدين الفحم. تواصلوا معنا لمعرفة المزيد عن معدات معالجة الفحم.
