Bialchem

Ile jest węgla w węglu?

Węgiel powstał na skutek przemian nagromadzonej materii organicznej zachodzących pod wpływem czynników biologicznych, biochemicznych, geologicznych i geochemicznych. Proces takiej przemiany nazywa się uwęgleniem, czyli wzbogaceniem w pierwiastek węgiel (C). Węgiel kamienny zawiera od 75 do 92% tego pierwiastka, a jego odmiana – antracyt – do 97%. Antracyt jest jednocześnie ostatnim ogniwem w łańcuchu przemian: torf – węgiel brunatny – węgiel kamienny – antracyt.

Węgiel powstał na skutek przemian nagromadzonej materii organicznej zachodzących pod wpływem czynników biologicznych, biochemicznych, geologicznych i geochemicznych. Proces takiej przemiany nazywa się uwęgleniem, czyli wzbogaceniem w pierwiastek węgiel (C). Węgiel kamienny zawiera od 75 do 92% tego pierwiastka, a jego odmiana – antracyt – do 97%. Antracyt jest jednocześnie ostatnim ogniwem w łańcuchu przemian: torf – węgiel brunatny – węgiel kamienny – antracyt.

Podstawowymi składnikami węgla kamiennego są macerały (grupy witrynitu, liptynitu i inertynitu – odpowiedniki minerałów w skałach nieorganicznych) powstałe w wyniku uwęglenia materiału organicznego np. tkanki roślinnej, liści, pyłków.

Węgiel jest zwięzły i kruchy, ma czarną barwę. Węgiel kamienny cechuje się dużą zmiennością parametrów chemicznych i technologicznych, od których zależy jego późniejsze wykorzystanie w ciepłownictwie, koksownictwie i przemyśle chemicznym. Właściwości węgla kamiennego zależą w dużej mierze od warunków, w jakich tworzył się ten surowiec. Największą rolę miały wysoka temperatura i ciśnienie, towarzyszące procesom diagenetycznym i metamorficznym.

Skład chemiczny węgla kamiennego jest następujący:

  • węgiel – C – zawartość od 75 do 97%,
  • wodór – H – zawartość od 2 do 6%,
  • tlen – O2 – zawartość od 1 do 18%,
  • azot – N – zawartość od 0,5 do 2%,
  • siarka – S – zawartość od 0,2 do 2%.

Substancja organiczna budująca węgiel kamienny zanieczyszczona jest substancją mineralną (popiołem) w ilości nawet do około 40%. W skład popiołu wchodzą m. in.  A2O3, Fe2O3, SiO2, a także tlenki Ca, Na, K, S i innych pierwiastków występujących zazwyczaj w niewielkich ilościach: Cu, Pb, Cd, Hg itp.

Ze względu na genezę węgiel kamienny można podzielić na:

  • węgiel humusowy – utworzony ze szczątków flory lądowej,
  • węgiel sapropelowy, – utworzony ze szczątków flory wodnej,
  • węgiel liptobiolitowy – powstały z nagromadzenia żywiczno – woskowych składników roślin.

Wydobywany w kopalniach węgiel kamienny dzieli się ze względu na typy, sortymenty i klasy.

Typy węgla kamiennego wydzielono ze względu na jego właściwości takie jak: spiekalność, zawartość części lotnych i ciepło spalania. Wyróżniono kilkanaście typów tego surowca ze względu na jego przydatność i zastosowanie (Norma Polska PN-G-97002:1982P Węgiel kamienny – typy).

Typy węgla Właściwości Podstawowe zastosowanie
Nazwa Wyróżnik
Energetyczne
Węgiel płomienny 31 Węgiel niespiekający, zawartość części lotnych powyżej 28% Przydatny dla wszystkich typów kotłów i palenisk przemysłowych i domowych oraz do generatorów
Węgiel gazowo-płomienny 32 Węgiel słabo i średnio spiekający, zawartość części lotnych powyżej 28% Przydatny dla wszystkich typów kotłów i palenisk przemysłowych i domowych, do procesów wytlewania i uwodornienia
Węgiel gazowy 33 Węgiel dobrze spiekający, zawartość części lotnych powyżej 28% Stosowany w gazownictwie, koksownictwie, wytlewaniu
Koksowe
Węgiel gazowo-koksowy 34 Węgiel silnie spiekający, zawartość części lotnych powyżej 28% Wykorzystywany do produkcji koksu i do gazownictwa. Nie nadaje się dla urządzeń grzewczych małej mocy ze względu na zbyt duże zdolności spiekania
Węgiel ortokoksowy 35 Węgiel średnio lub silnie spiekający, zawartość części lotnych od 20 do 31% Wykorzystywany do produkcji koksu, szczególnie metalurgicznego. Nie nadaje się dla urządzeń grzewczych małej mocy ze względu na zbyt duże zdolności spiekania oraz wysokie ciśnienie rozprężania
Węgiel metakoksowy 36 Węgiel silnie spiekający, zawartość części lotnych od 14 do 28% Wykorzystywany do produkcji koksu, szczególnie odlewniczego. Nie nadaje się dla urządzeń grzewczych małej mocy ze względu na zbyt duże zdolności spiekania oraz wysokie ciśnienie rozprężania
Węgiel semikoksowy 37 Węgiel słabo spiekający, zawartość części lotnych od 14 do 28% Wykorzystywany do produkcji koksu, stosowany jako dodatek schudzający wkład węglowy. Przydatny dla wszystkich typów kotłów i palenisk. Krajowa baza węglowa nie dysponuje węglem tego typu
Specjalne
Węgiel chudy 38 Węgiel słabo lub niespiekający, zawartość części lotnych od 14 do 28% Przydatny dla wszystkich typów kotłów i palenisk przemysłowych i domowych oraz do generatorów
Węgiel antracytowy 41 Węgiel niespiekający, zawartość części lotnych od 10 do 14% Węgiel energetyczny, wymaga stosowania specjalnych konstrukcji palenisk. Stosowany także na mieszanki do produkcji koksu. Krajowa baza węglowa nie dysponuje węglem tego typu
Antracyty
Antracyt 42 Węgiel niespiekający, zawartość części lotnych (do 3%) Stosowany jako paliwo specjalne
Metaantracyt 43 Węgiel niespiekający, zawartość części lotnych (do 3%) Stosowany jako paliwo specjalne