معرفی زغال سنگ

زغال سنگ از بقایای درختان، بوته‌ها و سایر گیاهان زنده بوجود می‌آید. پیدایش این گیاهان در دوره‌هایی که آب و هوای زمین ملایم و مرطوب بود، صورت گرفت. سپس، اوضاع برای رشد سرخس­های دانه‌دار گرمسیری بسیار عظیم و درختان بدون گل غول پیکر، در باتلاق­های وسیع 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 به ماده‌ای لجن مانند به نام پیت تبدیل شد. پیت­ها بسته به درجه فساد، برخی قهوه‌ای و اسفنجی و بعضی سیاه و فشرده بودند. دریا بر روی چنین ته‌نشست­هایی پیشروی کرد و رسوبات معدنی بر روی آن­ها فرو نشست. پیت در زیر فشار خشک و سخت شد و به زغال سنگ قهوه‌ای تبدیل شد. فشار بیشتر و گذشت زمان، زغال سنگ قیردار را به وجود آورد. فشارهای زیادتر که ناشی از چین‌خوردگی پوسته زمین به صورت رشته­کوه­های عظیم بود، سخت‌ترین و مرغوب­ترین زغال سنگ، یعنی آنتراسیت را بوجود آورد.

پیدایش ذخایر زغال سنگ به 250 تا 400 میلیون سال قبل برمی­گرد که زغال سنگ­های ایران متعلق به دوران تریاس فوقانی تا ژوراسیک میانی می­باشند و اغلب در سازندهای شمشک، نای­بند و آق­دربند قرار گرفته­اند.

مهم­ترین حوضه­های زغال­خیز ایران، البرز شرقی (شاهرود)، البرز مرکزی (زیراب)، البرز غربی (سنگرود)، ایران مرکزی (طبس و کرمان)، خراسان و آذربایجان شرقی می­باشند.

 

انواع زغال سنگ­ها

کاربرد انواع زغال سنگ

با توجه به ویژگی­های خاص زغال سنگ تولید این ماده در جهان همیشه از اهمیت ویژه­ای برخوردار بوده است. از این رو متخصصان و کارشناسان انرژی از زغال سنگ به عنوان "پلی به آینده" نام برده­اند. این امر از اهمیت این ماده به عنوان مهم­ترین منبع جایگزین نفت و گاز در آینده حکایت دارد که این جایگزینی هم اکنون نیز در برخی از کشورهای بدون ذخایر نفت و گاز صورت گرفته است. اگرچه زغال سنگ در گذشته­های دور فقط به عنوان نخستین منبع تامین انرژی کاربرد داشت ولی امروزه مصارف بسیار متعددی در دنیا پیدا نموده است.

زغال سنگ کک­شو

اصلی­ترین کاربردهای زغال سنگ کک­شو در دنیا تولید فولاد خام به عنوان یک سوخت کلیدی می­باشد. عمده تولید فولاد خام در دنیا با استفاده از دو روش می­باشد.

 1) احیای مستقیم سنگ آهن با کمک گاز طبیعی و خروجی فرایند تولید آهن اسفنجی.

 2) احیای غیرمستقیم سنگ آهن با کمک کوره بلند که بیش از دو سوم فولاد دنیا با این روش تولید می­گردد.

ماده اصلی احیا کننده در این روش کک می­باشد که طی فرایند کک سازی تقریبا از هر تن زغال سنگ حدود 600 تا 700 کیلوگرم کک بدست می­آید و محصولات پرکاربردی چون قطران و گوگرد خروجی این فرایند می­باشد.

به­ازای هر تن فولاد خام حدود 5/0 تن کک مصرف می­شود.

 

زغال سنگ حرارتی

مهم­ترین کاربرد زغال سنگ در دنیا برای تامین انرژی و سوخت نیروگاه­ها می­باشد. زغال سنگ بعد از نفت بیشترین سهم را در سبد انرژی جهان دارد. هم اکنون 40% برق جهان در نیروگاه­های زغال سنگی تولید می­شود. بیش از 80% مصرف زغال سنگ­ها برای تولید برق و بخار در صنایع حمل و نقل یا سوخت  و... بکار می­رود.

استفاده از زغال سنگ به­عنوان سوخت در نیروگاه­های حرارتی مولد برق، تولید بخار توسط توربین­های بخار در واحد­های صنعتی، راه آهن و کشتی­ها از دیگر کاربردهای این ماده است. در نیروگاه­ها با سوزاندن زغال سنگ در دیگ­های بخار، آب به بخار تبدیل می­شود. این بخار توربین­ها را به کار می­اندازد و بر اثر چرخش این توربین­ها نیز مولدهای برق بکار می­افتند و نیروی برق تولید می­کنند. نیروگاه­هایی که با سوخت زغال سنگ کار می­کنند بیش از یک سوم نیروی برق مصرفی جهان را تامین می­کنند.

 

نیروگاه زغال سوز طبس در جوار معادن مزینو اولین نیروگاه زغال سنگی کشور است.

 

 زغال سنگ لیگنیت اکسیده (لئوناردیت)

لئوناردیت را در برخی معادن ذغال می­توان یافت. این مواد محتوی هیومیک اسید و فولویک اسید هستند که بعد از فرآوری جهت اصلاح خاک­های کشاورزی کاربرد دارند. همچنین پس از فرآوری و افزودن مکمل­های ضروری به­عنوان کود نیز قابل مصرف می­باشد.

لئوناردیت در ایران در شهرستان­های یزد (شرکت طلایه­داران) و کرمان (شرکت معدن­کاوان) وجود دارد.

 

سایر کاربردهای زغال سنگ

بدیهی است که ضمن سوزاندن زغال سنگ فراورده­های جنبی مانند گازهای سوختنی، زغال کک و قطران بدست می­آید. علاوه بر مصارف سوختی از زغال سنگ در تهیه بسیاری از مواد مفید و مهم آلی و غیر آلی نیز استفاده می­شود که عمدتا از تقطیر قطران حاصل از عمل پیرولیز زغال سنگ یا مواد جامد باقیمانده از این عمل تهیه می­شود.

از دیگر کاربردهای زغال سنگ می­توان به تولید گاز متان، تولید سیم­های کاربید، تولید مواد اولیه واکس­های صنعتی، تولید کربن فعال، تولید قطران، سوخت هواپیما، تبدیل زغال سنگ­ها به سوخت مایع، تولید گاز هیدروژن، آمونیاک، محصولات نفتی سبک و... اشاره کرد.

در برخی از کشورهای جهان قسمتی از گازهای سوختی شهری از زغال سنگ تهیه می­شود.

از مشتقات زغال سنگ می­توان گرافیت، پلاستیک، مشمع کف اتاق، لاستیک مصنوعی، حشره کش­ها، محصولات رنگ، دارو، حلال­ها و الیاف مصنوعی، سوخت مایع و گازی و... را نام برد.

آسفالت یکی از فراوان­ترین مصارف زغال سنگ است و حدود 50% از زغال سنگ تولید شده در ایالات متحده را به خود اختصاص داده است.

ارزشمندی زغال سنگ

در ایران بزرگترین مصرف کننده زغال سنگ فعلی شرکت ذوب آهن اصفهان است که در صورتی که در سقف ظرفیت خود تولید کند سالانه در حدود 1.700.000 تن کک مصرف می کند که عملا حدود 2.5 میلیون تن زغال سنگ کک شو نیاز این شرکت فولادی کشور می باشد.

به تازگی دو شرکت بزرگ دیگر به مصرف کننده های زغالی کشور افزوده شده اند ( و یا نزدیک به بهره برداری قرار دارند) یکی شرکت فولاد زرند کرمان(میدکو)  و دیگری نیروگاه حرارتی طبس می باشد که فولاد کرمان 1.2 میلیون تن و نیروگاه حرارتی طبس 4 میلیون تن زغال سنگ مصرف خواهند کرد.

از این رو در طی سال های آینده  مصرف زغال سنگ کشور به حوالی 8 میلیون تن در سال خواهد رسید که عملا انفجار تقاضای زغال خواهد بود !!

و اما تولید زغال سنگ ایران در 1399 کمتر از 2 میلیون تن  بوده است و نهایتا در سال 1400 به 4 میلیون تن خواهد رسید. البته امید به دستیابی به این میزان تولید با اتکای به افتتاح معدن روباز زغال سنگ حرارتی مربوط به نیروگاه حرارتی طبس است که عملا باز هم تا میزان نیاز داخلی فاصله بسیار زیادی وجود دارد.

 

قیمت زغال سنگ

نرخ زغال سنگ معادل 5/26 % قیمت شمش فولاد خوزستان در مبادلات بورس کالا می­باشد که این امر برخی ریسک­های صنعت زغال سنگ را خنثی می­کند

گفتنی است که قیمت جهانی زغال سنگ در حال حاضر بسیار با ایران فاصله دارد.

 در حال حاضر قیمت هر تن زغال سنگ در حوالی  234 دلار در تن است که با دلار 27 هزار تومانی 6.300.000 تومان در تن میشود که عملا با قیمت زغال سنگ ایران بسیار فاصله دارد.

1401/05/11