Le charbon est une ressource mondiale essentielle car sa combustion libère de l'énergie, permettant ainsi la production d'électricité. Le progrès de la société humaine est indissociable de son utilisation. Pour les exploitants miniers, la première étape vers une meilleure rentabilité consiste à bien comprendre le charbon. Si vous envisagez d'exploiter ou d'acheter du charbon, les six points suivants pourraient vous être utiles.
1. Comment se forme le charbon ?
1)Stade de tourbification: Il y a des millions d’années, la Terre était recouverte de marécages denses. Une grande quantité de végétation y a péri. Par décomposition microbienne et réactions chimiques, cette végétation s’est progressivement transformée in situ en épaisses couches de tourbe ou de sédiments humiques.
2)Phase de houillification: Avec l’affaissement de la croûte terrestre, les dépôts de tourbe ont été progressivement recouverts de couches sédimentaires. Sous l’effet prolongé de températures et de pressions élevées, la tourbe s’est déshydratée et carbonisée, se transformant successivement en lignite, en charbon bitumineux et en anthracite.
2. Types de charbon
1) Lignite
Le lignite présente le plus faible degré de carbonisation, avec une teneur en carbone de 50 à 70 %. De couleur brune, il est principalement extrait à ciel ouvert, ce qui engendre des coûts de production relativement bas. Ce type de charbon est peu coûteux et est principalement utilisé dans la production d'énergie thermique et la combustion dans les chaudières.
2) Charbon bitumineux
Degré de carbonisation moyen, avec une teneur en carbone de 70 à 85 %, de couleur noire, le charbon bitumineux est le principal type de charbon et une source majeure de charbon thermique et métallurgique. Il trouve de nombreuses applications, notamment dans la production d'électricité, l'industrie chimique et les usages domestiques.
3) Anthracite
Ce charbon présente un pouvoir calorifique et un degré de carbonisation très élevés, avec une teneur en carbone comprise entre 85 % et 95 %. Sa texture est grossière et sa couleur gris-noir. Il est principalement utilisé comme matière première pour l'industrie chimique et la fabrication de précision, et son prix est relativement élevé.
4) Charbon sous-bitumineux
Avec une teneur en carbone comprise entre 75 % et 85 %, il combine les caractéristiques de l'anthracite et du charbon bitumineux.
3. Principales régions productrices de charbon
Les réserves mondiales prouvées de charbon dépassent 1 060 milliards de tonnes. La Chine assure plus de la moitié de la production mondiale annuelle de charbon, ce qui en fait le premier producteur mondial. Viennent ensuite les États-Unis, l’Inde, l’Australie et la Russie. La production et les exportations de charbon de ces pays façonnent collectivement le marché mondial du charbon.
Les principales réserves de charbon des États-Unis se situent dans les bassins des Appalaches, de l'Illinois et de la Powder River. Les réserves russes sont principalement concentrées en Sibérie et en Extrême-Orient. Les réserves australiennes se trouvent dans les États de Victoria, de Nouvelle-Galles du Sud et du Queensland.
4. Utilisations du charbon
Utilisations traditionnelles : Production d'énergie thermique, chaudières, chauffage résidentiel.
Applications haut de gamme :
① Après transformation, le charbon peut servir à produire du coke, du goudron de houille et du gaz de houille. Le coke est une matière première essentielle à la sidérurgie, et le goudron de houille peut être utilisé pour fabriquer des plastiques, du caoutchouc et d'autres produits chimiques.
② Le charbon peut également être utilisé pour extraire des composés aromatiques, qui sont utilisés pour fabriquer des fibres de para-aramide, telles que des cordes ou des armatures de parachute.
③ Le charbon peut être utilisé pour produire du charbon actif, largement utilisé dans la protection de l'environnement, la purification de l'eau et la transformation des aliments.
④ Les sous-produits du charbon peuvent également être utilisés pour extraire des métaux rares et produire des engrais, maximisant ainsi l’utilisation des ressources.
Comprendre les utilisations du charbon vous aide à déterminer votre orientation minière, à évaluer la demande du marché et à faire des choix éclairés concernant l'équipement d'extraction et de traitement.
5. Prix du charbon
Les prix du charbon ne sont pas fixes. La concurrence énergétique mondiale, l'évolution des politiques environnementales et l'émergence de nouveaux marchés influent sur les prix. Ces facteurs affectent non seulement les prix du charbon, mais aussi la rentabilité de votre usine de traitement du minerai.
6. Méthodes de traitement du charbon
La qualité du charbon extrait est très variable, ce qui entraîne de faibles marges bénéficiaires sur les ventes directes. L'adoption de méthodes de traitement appropriées peut accroître la valeur ajoutée et la compétitivité du charbon sur le marché.
1) Criblage et concassage
Il s'agit de la première étape du traitement du charbon. Tout d'abord, un crible vibrant trie le charbon brut par granulométrie, éliminant ainsi les plus gros morceaux de stériles et les impuretés. Ensuite, un concasseur à marteaux, à mâchoires ou à percussion est utilisé pour réduire les gros blocs de charbon en particules plus fines. Enfin, un concasseur à double rouleau broie la poudre de charbon en particules de 2 à 10 mm.
2) Broyage de la poudre de charbon
La poudre de charbon fine est plus adaptée aux transformations ultérieures. Elle est introduite dans un broyeur, tel qu'un broyeur Raymond, et réduite en poudre. Plus la poudre de charbon est fine, plus son pouvoir calorifique est élevé.
3) Séchage de la poudre de charbon
Le charbon et la poudre de charbon contiennent généralement une certaine quantité d'humidité après broyage. Un excès d'humidité augmente les coûts de transport et réduit l'efficacité de la combustion. Pour faciliter le briquetage ultérieur, un filtre-presse ou un tamis de déshydratation peut être utilisé pour éliminer l'excès d'humidité de la poudre de charbon.
4) Pressage et séchage de la poudre de charbon
On ajoute un liant approprié à la poudre de charbon déshydratée et séchée, puis on la presse à l'aide d'une presse à briquettes pour lui donner sa forme (par exemple, en briquettes de charbon). Ces briquettes sont non seulement plus faciles à transporter et à stocker, mais elles contribuent également à réduire la dispersion et la pollution causées par la poussière de charbon. Les briquettes de charbon pressées se vendent à un prix nettement supérieur, présentent une granulométrie uniforme, brûlent de manière stable, produisent moins de poussière et sont mieux acceptées sur le marché.
Aujourd'hui, l'industrie du charbon ne se limite plus à l'extraction et à la vente ; elle se transforme progressivement en un secteur à forte valeur ajoutée. Il est essentiel de maîtriser les connaissances relatives au charbon, de choisir des équipements d'extraction et de traitement adaptés et de saisir toutes les opportunités d'améliorer l'efficacité de votre usine de traitement du minerai.
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