Than antraxit được hình thành dưới sự bồi đắp của thời gian kết hợp với tác động từ các yếu tố như áp suất, nhiệt độ, môi trường… Tạo nên một loại than đá cứng có hàm lượng cacbon cao nhất trong tất cả các loại than. Nó được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong đời sống, phục vụ sản xuất và sinh hoạt của con người.
Than antraxit là gì? Than antraxit ở đâu?
Than antraxit hay than anthracite là một loại than đá cứng, ít tạp chất và có hàm lượng carbon và năng lượng cao nhất trong tất cả các loại than. Trong vật lý, than antraxit mang đặc điểm giòn, cứng, có độ bền cao. Ngoài ra, loại than này ít biến đổi hay bị tác động khi gặp các chất hóa học.
Than antraxit loại than đá cứng, bên trong rỗng
Theo nhiều nghiên cứu, than antraxit là trầm tích trong các đầm lầy hình thành từ thời tiền sử khi các loại thực vật bị chết dưới nước và không thể phân hủy trong không khí. Những thực vật này trải qua thời gian dài sẽ bị các bồi tích dần bao phủ.
Dưới nhiều tác động từ bên ngoài như áp suất, nhiệt độ… quá trình chuyển hóa thành than hình thành dần. Ban đầu sẽ là than bùn đến than nâu [tồn tại từ 2,5 – 56 triệu năm], than cứng [hình thành cách ngày nay 360 – 290 năm]. Kết quả hình thành than antraxit là khi chúng chịu tác động của áp suất liên tục tăng cao trong một thời gian rất dài và liên tục.
Đặc tính của than antraxit
Nhìn bằng mắt thường, than antraxit có màu đen, phát ánh kim, đôi khi còn có ánh ngũ sắc. Ngoài ra, loại than này có độ bên cơ học cao, hầu như không bị vỡ vụn khi trong quá trình vận chuyển.
Khi nhìn bằng mắt thường, than có màu đen, có ánh kim
Than antraxit khó cháy và không có khả năng tự bốc cháy cho nên có thể để một khối lượng lớn trong thời gian dài. Khả năng sinh nhiệt của loại than này lớn hơn các loại than khác gấp nhiều lần nên được dùng ở những ngành công nghiệp sử dụng loại nhiên liệu nhiệt lượng cao.
Các chỉ số của than antraxit
Dưới đây là một vài chỉ số của than antraxit giúp bạn hiểu kỹ đặc tính của loại than này:
- Chất bốc của than: 3 – 10%;
- Nhiệt trị của than thấp hơn: 6900 – 7300 kcal/kg;
- Độ mịn: yêu cầu đạt từ 2 – 5%;
- Hàm lượng tro của than: 10 – 20%;
- Độ ẩm thô của than: từ 6 – 12%;
- Chỉ số Hardgrove đạt từ: 35 – 55;
- Nhiệt độ bốc cháy của than phải từ 8800C;
- Nhiệt độ cháy âm ỉ của than nằm ở khoảng 4500C;
- Áp suất dư tại điểm nổ là 6,3 bar;
- Hàm lượng carbon trong khoảng: 92,1% – 98%.
Ứng dụng của than antraxit trong xử lý nguồn nước
Than antraxit được ứng dụng nhiều trong việc xử lý nguồn nước. Sau đây là một số ưu điểm của loại than này trong việc làm sạch nước.
Sử dụng than antraxit trong xử lý nguồn nước nhằm mục đích gì?
Ứng dụng từ than antraxit rất rộng nhưng thường gặp nhất là trong xử lý các loại nước phèn và nước chứa tạp chất để lấy nguồn nước sử dụng. Với cấu trúc rỗng, việc sử dụng loại than này để lọc nước là phương pháp ưu việt được sử dụng rộng rãi trong những máy lọc nước nhỏ dân dụng hay trong các nhà máy nước công nghiệp lớn. Với mục đích xử lý thành phần nước thải có chứa tạp chất, hóa chất…trước khi thải ra môi trường hoặc dùng sinh hoạt.
Than anthracite được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước sinh hoạt và nước thải công nghiệp
Một nguyên nhân khác khiến người ta sử dụng loại than này trong xử lý nước là vì nó chứa một hàm lượng cacbon cao nên ít bị tác động từ các loại hóa chất khác. Ngoài ra, loại than đá này có thể ổn định được trong môi trường axit bazơ.
Ưu điểm của than antraxit
Vậy! ưu điểm của loại than đá này là gì? chúng tôi xin được chỉ ra một vài ưu điểm nổi bật sau đây:
- Là vật liệu có thể giúp xử lý nước thải trong sinh hoạt và công nghiệp;
- Có giá thành rẻ, vật liệu nhẹ giúp vận hành dễ dàng;
- Khả năng cải thiện chất lượng nguồn nước cao;
- Có khả năng phòng chống việc tắc nghẽn khi các loại vi khuẩn Synedra, Mekocytin,… hình thành.
Ứng dụng của than antraxit trong sản xuất xi măng
Tuy các đặc tính của than antraxit rất ưu việt trong sản xuất xi măng nhưng các trầm tích từ than rất hiếm [chỉ chiếm 1% trầm tích than được biết đến]. Bởi hàm lượng khai thác ít nên các nhà máy xi măng trên thế giới rất hiếm khi sử dụng loại than này để làm nhiên liệu.
Than anthracite chỉ chiếm 1% trong tổng số trầm tích than được khai thác
Việt Nam là một quốc gia có trữ lượng than lớn và là một trong những nước có tỉ lệ than antraxit lớn hàng đầu thế giới. Do vậy, các nhà máy xi măng ỏ Việt Nam sử dụng than antraxit vào trong việc làm nhiên liệu, nguyên liệu cũng không đáng kinh ngạc.
Tuy nhiên, nhìn lại đặc tính chúng tôi trình bày ở trên có thể thấy loại than này mang nhiệt trị cao [có thể lên tới 6900 – 7300 kcal/kg] nhưng có hàm lượng bốc cháy rất thấp nên khó bắt lửa. Để sử dụng làm nhiên liệu trong sản xuất xi măng thì than antraxit phải được nghiền nát mịn với độ sót sàng 0,09 mm mới sử dụng được.
Khi làm nhiên liệu trong sản xuất xi măng, than anthracite được nghiền mịn
Tại Việt Nam, sử dụng máy nghiền đứng để nghiền loại than đá antraxit. Loại máy nghiền đứng có thể tổng hợp các thao tác nghiền + sấy khô kết hợp phân ly nguyên liệu giúp mức độ tiêu thụ năng lượng thấp hơn các loại máy nghiền khác.
Ngoài ra, máy nghiền đứng còn chiếm ưu thế trong khái niệm mài mòn và tính linh hoạt của chúng đối với việc thay đổi của các thuộc tính khi nguyên liệu tiếp cho máy nghiền. Bởi vì tính khả nghiền của than antraxit ở Việt Nam dao động trong khoảng 35 – 550HGI và với hàm lượng ẩm thấp dưới 10% ít gây ảnh hưởng đến thiết kế các máy nghiền.
Việc nghiền than luôn đi kèm với nguy cơ gây ra tai nạn cháy nổ rất cao. Nhưng do than loại than đá này quá ít chất bốc nên nguy cơ này không có khả năng xảy ra vì vậy các yêu cầu về nhiệt độ, môi trường khí nóng không quá nghiêm ngặt. Các khái niệm cháy nổ khi nghiền than dựa vào yêu cầu thiết kế máy phù hợp, cắt giảm bụi bám và hạn chế nhiệt độ tối đa khi nắng ở cửa vào của máy nghiền là có thể đáp ứng được.
Tóm lại, với những đặc tính của mình, than anthracite được khuyến khích sử dụng làm nhiên liệu, nguyên liệu ở nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất. Tuy nhiên vì số lượng không đáp ứng được yêu cầu hiện nay chỉ một số ngành chọn sử dụng loai than này.
Hy vọng, trong một tương lai gần, việc tìm kiếm và khai thác loại than này này càng tiến triển để chúng được ứng dụng rộng rãi hơn.