كيف يتكون الفحم الحجري؟

Khalifab13
منذ 12 سنة

خطوات تكون الفحم الحجري:
أ. سقوط كميات كبيرة من النباتات, وتركُمها ي قاع المستنقع, ودفنها سريعاً مع السوبيات الاخرى كالرمل والطين. وبفعل البكتيريا اللاهوائية تتحلل المركبات العضوية النباتية جزئياً, أي يزداد فيها تركيز عنصر الكربون ويفقد منها الاكسجين والهيدروجين. وتسمى هذه المواد النباتية المحللة جزئياً بالخثِّ.

ب. دفن الخث تحت غطاء من الرسوبيات الى عمق يتوقف عنده النشاط البكتيري. وترتفع درج الحرارة ويزداد الضغط كلمما زاد عمق الدفن, مما يساعد على حفظ الخثّ وطرد الغازات منه. وتؤدي تفاعلات كيميائية الى زيادة نسبة الكربون في, وتسمى هذه العملية بالتفحم, ومنها ينتج الفحم الحجري البني.

ج. تستمر عملية التفحم بازدياد عمق الدفن فيتكون الفحم الحجري الصلب.

د. وفي النهاية, وبارتفاع درجة الحرارة والضغط الى درجة كبيرة يخرج مُعظم الهيدروجين والاكسجين والنيتروجين من الفحم الحجري السابق, ويتكون فحم الانثراسيت.

استخراج الفحم الحجري:

من الصعب جداً استخراج طبقة الفحم الحجري بإزاحة ما يعلوها من صخور رملية وطينية, حيث يتم ذلك بحفر نفق من سطح الجبل باسخدام آلات الحفر الخاصة, بحيث يتم الوصول الى طبقة الفحم الحجري فتكسر وتعبأ في الشاحنات وتنقل خارج النفق.



تحضير الفحم الحجري للاستعمال:

إذاً, فأن الفحم الحجري يتكون من مواد عضوية قابلة للحرق, ومواد معدنية غير قابلة للحرق. وتشكل المواد المعدنية 10%-35% من كتلة الفحم الحجري.

واذا استعمل الفحم الحجري مباشرة في الحرق فقد تتسبب هذه المكونات المعدنية بعض المشكلات البيئية. للك يفضل تنقية الفحم الحجري من مكوناته المعدنية قبل حرقه. وتتم التنقية بطرائق عدة من أهمها طريقة الفصل الميكانكي –الجذبي- للمعادن.

تتراوح كثافة المعادن التي توجد في الفحم الحجري من 2غ/سم مكعب إلى 5غ/سم مكعب. في حين تتراوح كثاة الفحم الحجري النقي من 1.3غ/سم مكعب الى 1.7غ/سم مكعب. ويستعمل لفصل هذه المكونات الماء المذاب فيه بعض الاملاح, أو محلول معلق, أي يحتوي على جسيمات دقيقة جداً, وكثافتها عالية مثل معدن الماغنيت. وتستعمل عادةً أجهزة خاصة لإتمام عملية الفصل. وهذه الاجهزة تحتوي على اسطوانات تدور حول نفسها. وبعد الحصول على الفحم الحجري النقي يجفف ويستعمل في الحرق أو في انتاج فحم الكوك الذي يستخدم في صناعة الفولاذ والحديد.