El carbón es un recurso global vital porque libera energía al quemarse, generando electricidad. El progreso de la sociedad humana es inseparable del uso del carbón. Para los administradores de minas, el primer paso para mejorar la rentabilidad es comprender a fondo el carbón. Si planea extraer o comprar carbón, las siguientes seis ideas pueden resultarle útiles.
1. ¿Cómo se forma el carbón?
1)Etapa de turberización: Hace millones de años, la Tierra estaba cubierta de densos pantanos. En estos pantanos murió una gran cantidad de vegetación. Mediante la descomposición microbiana y reacciones químicas, esta vegetación se transformó gradualmente in situ en gruesas capas de turba o sedimento de humus.
2)Etapa de carbonización: A medida que la corteza terrestre se hundía, cada vez más capas sedimentarias cubrían los depósitos de turba. Bajo temperaturas y presiones elevadas y prolongadas, la turba se deshidrató y carbonizó, transformándose inicialmente en lignito, carbón bituminoso y antracita.
2. Tipos de carbón
1) Lignito
El lignito presenta el menor grado de carbonización, con un contenido de carbono del 50 % al 70 %. Es de color marrón. Se extrae principalmente a cielo abierto, lo que resulta en costos de producción relativamente bajos. Este tipo de carbón es relativamente económico y se utiliza principalmente en la generación de energía térmica y la combustión en calderas.
2) Carbón bituminoso
Carbonización media, con un contenido de carbono del 70 % al 85 %, de color negro. El carbón bituminoso es el principal tipo de carbón y una importante fuente de carbón térmico y metalúrgico. Tiene una amplia gama de usos, incluyendo la generación de energía, la industria química y aplicaciones domésticas.
3) Antracita
Posee el mayor poder calorífico y grado de carbonización, con un contenido de carbono entre el 85 % y el 95 %. Su textura es gruesa y su color es gris negruzco. Este tipo de carbón se utiliza principalmente como materia prima para la industria química y la fabricación de precisión, y es relativamente caro.
4) Carbón subbituminoso
Con un contenido de carbono de entre el 75% y el 85%, combina las características tanto de la antracita como del carbón bituminoso.
3. Principales regiones productoras de carbón
Las reservas mundiales probadas de carbón superan los 1,06 billones de toneladas. China representa más de la mitad de la producción mundial de carbón anualmente, lo que la convierte en el mayor productor mundial. Le siguen de cerca Estados Unidos, India, Australia y Rusia. La producción y las exportaciones de carbón de estos países, en conjunto, configuran el mercado mundial del carbón.
Las principales reservas de carbón de Estados Unidos se encuentran en las cuencas de los Apalaches, Illinois y el río Powder. Las reservas de carbón de Rusia se concentran principalmente en Siberia y el Lejano Oriente. Las reservas de carbón de Australia se concentran en Victoria, Nueva Gales del Sur y Queensland.
4. Usos del carbón
Usos tradicionales: Generación de energía térmica, calderas, calefacción residencial.
Aplicaciones de alta gama:
① Tras su procesamiento, el carbón puede utilizarse para producir coque, alquitrán de hulla y gas de hulla. El coque es una materia prima fundamental para la siderurgia, y el alquitrán de hulla puede emplearse para producir plásticos, caucho y otros productos químicos.
② El carbón también se puede utilizar para extraer compuestos aromáticos, que se utilizan para fabricar fibras de para-aramida, como cuerdas o armazones de paracaídas.
③ El carbón se puede utilizar para producir carbón activado, que se utiliza ampliamente en la protección del medio ambiente, la purificación del agua y el procesamiento de alimentos.
④ Los subproductos del carbón también pueden utilizarse para extraer metales raros y producir fertilizantes, maximizando así la utilización de los recursos.
Comprender los usos del carbón le ayudará a determinar la dirección que debe tomar su actividad minera, evaluar la demanda del mercado y tomar decisiones informadas sobre los equipos de extracción y procesamiento.
5. Precios del carbón
Los precios del carbón no son fijos. La competencia energética global, los cambios en las políticas ambientales y la aparición de nuevos mercados influyen en los precios. Estos factores no solo afectan los precios del carbón, sino también la rentabilidad de su planta de procesamiento de mineral.
6. Métodos de procesamiento del carbón
La calidad del carbón extraído varía considerablemente, lo que se traduce en bajos márgenes de beneficio por ventas directas. La adopción de métodos de procesamiento adecuados puede aumentar el valor añadido y la competitividad del carbón en el mercado.
1) Cribado y trituración
una criba vibratoria se utiliza trituradora de martillos, una trituradora de mandíbulas o una trituradora de impacto para romper los terrones de carbón más grandes en partículas más pequeñas. Finalmente, se utiliza una trituradora de doble rodillo para triturar el carbón en polvo hasta obtener partículas de 2 a 10 mm.
2) Molienda de polvo de carbón
El carbón pulverizado fino es más adecuado para un procesamiento posterior más profundo. El carbón pulverizado se introduce en un molino, como un molino Raymond, y se muele hasta convertirlo en polvo. Cuanto más fino sea el carbón pulverizado, mayor será su poder calorífico.
3) Secado del polvo de carbón
El carbón y el carbón en polvo suelen contener cierta cantidad de humedad tras su molienda. El exceso de humedad aumenta los costes de transporte y reduce la eficiencia de la combustión. Para facilitar el posterior briquetado, se puede utilizar una prensa de filtro o una criba deshidratadora para eliminar el exceso de humedad del carbón en polvo.
4) Prensado y secado del polvo de carbón
Se añade un aglutinante adecuado al polvo de carbón deshidratado y seco, y luego se prensa con una máquina briquetadora (por ejemplo, para formar briquetas de carbón). Estas briquetas no solo son más fáciles de transportar y almacenar, sino que también ayudan a reducir la dispersión y la contaminación causada por el polvo de carbón. Las briquetas de carbón prensadas alcanzan un precio significativamente más alto, tienen un tamaño de partícula uniforme, arden de forma estable, producen menos polvo y son mejor aceptadas en el mercado.
Hoy en día, la industria del carbón ya no se limita a la extracción y venta; se está transformando gradualmente en un producto de alto valor. Es necesario dominar los conocimientos relacionados con el carbón, elegir el equipo de extracción y procesamiento adecuado y aprovechar cada oportunidad para mejorar la eficiencia de su planta de procesamiento de mineral.
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