Carbunii humici

Carbunii humici

Carbunii humici rezulta din transformarea materialului vegetal parental, prevalent lignitic si celulozic, in turbarii, sub actiunea bacteriilor anaerobe in conditii de umiditate deosebita, in urma acestei transformari se formeaza mai intai acizi humici si apoi humine.

1. Turba

Turba este un depozit alcatuit din resturi vegetale cu structura relativ bine conservata, cu aspect variat, determinat de plantele care o alcatuiesc, mai grosier cand este formata din trestii si fin, paslos, cand la constituirea ei au participat mai ales muschi si plante ierboase de talie mica, asa cum sunt diferitele specii de Carex (= rogoz). Uneori materialul turbos alterneaza cu benzi de namol sapropelic, care prin presare confera turbei un aspect stratificat. Turba are culoare variabila, de la galben-murdara la negru trecand prin brun si brun-negru. Densitatea turbei uscate ete de 0 -0,3 g/cm3, dar poate sa ajunga pana la 1 g/cm3. In stare proaspata, turba poate sa contina intre 70-75 % apa, chiar 85-90 % apa asa cum se cunosc cazuri de turbe din mlastini oligotrofe (formate predominant din muschi cum sunt Sphagnum, Polytrichium etc.). Prin uscare turba pierde intre 20 si 30 % din continutul in apa.

Turba uscata este rau conducatoare de caldura ceea ce permite utilizarea acesteia ca termoizolant; de asemenea, aceasta are si proprietati fonoizolante.

In ceea ce priveste compozitia chimica elementara aceasta a fost prezentata in cap. 2.1.3. pl. 2, fig. 1, iar referitor la substantele ce intra in compozitia turbei este de retinut prezenta celulozei libere ce poate fi pusa in evidenta prin reactia Fehling.

2. Carbunii bruni pamantosi.

Primul stadiu de carbonificare propriu-zisa a turbei provenita din ierburi il reprezinta carbunii pamantosi, care dupa cum le spune si numele sunt alcatuiti dintr-o masa carbunoasa cu aspect pamantos, compact, de culoare cenusiu-neagra, prin uscare devin cenusii, sunt puternic fisurati.

In Romania carbuni BP se gasesc rar, mai ales in depozitele pliocene, cei mai reprezentativi fiind cei din depozitele romaniene de la Pralea (judetul Bacau).

3. Carbunii bruni lemnosi

Carbunii bruni lemnosi, cunoscuti si sub numele de lignitii, sunt constituiti dintr-o masa carbunoasa fina, de culoare bruna, brun-neagra sau neagra, care inglobeaza fragmente de plante (radacini, trunchiuri, frunze etc.) cu structuri bine pastrate ce permit determinarea, uneori, pana la nivel de specie. Caracteristica principala o constituie prezenta frecventa a fragmentelor de lemn fosil cu structura de neconfundat, de aici si numele (ligna = lemn).

Culoarea lignitilor in spartura proaspata poate fi galben-bruna, bruna, brun-negricioasa si chiar neagra, urma este bruna, textura frecvent startificata si au un continut ridicat in AH (sub 60 %) si V (15-30 %), Wt (35-60 %), Qi = 1500-300 Kcal/kg, iar continutul in cenusa este variabil, majoritatea lignitilor plasandu-se in grupa carbunilor slab argilosi, cu continut de cenusa cuprinsa intre 10 si 30 % (v. clasificarea Alpern, 1987).

In depozitele neogene din Romania se gasesc ligniti tipici in mai multe zacaminte, un exemplu concludent constituindu-l lignitii plioceni din Oltenia (Lupoaia, Plostina, Rosiuta, Pinoasa, Rovinari, Pesteana, Jilt, Albeni, Berbesti etc.) sau lignitii pontieni de la Visag, Sinersig (Bazinul Lugojului) ori Schitu Golesti.

4. Carbuni bruni mati

Carbuni bruni mati sunt compacti, au adesea spartura concoidala, dar si colturoasa, culoarea neagra, fara luciu (mati) si urma brun inchisa, asa cum sunt d.ex. carbunii bruni badenieni de la Tebea-Brad. Totusi, la Tebea- Brad, adesea, am identificat si bucati de lemne de dimensiuni variabile, ce-i drept cu un grad de carbonificare mai mare decat cele din lignitii plioceni; tocmai acest grad de carbonificare face ca maceralele huminitice sa treaca in telinit si astfel, cu acesti carbuni sa inceapa categoria carbunilor superiori.

5. Carbunii bruni cu luciu smolos.

Prin luciul lor smolos, carbunii BS se deosebesc net de toti ceilalti carbuni bruni si in acelasi timp se aseamana unor huile. Adesea prezinta o alternanta de benzi, cu grosimi de la cativa milimetri pana la centimetri, cu luciu distinct (vitros, semilucios sau mat) adica litotipi distincti ce ii apropie, ca aspect, de huile. Carbunii bruni cu luciu smolos au culoare neagra, urma este bruna, uneori brun -neagra; pot fi masivi, dar frecvent par stratificati datorita alternantei litotipilor; au spartura concoidala si mai rar angular-prismatica. In cazul in care culoarea urmei nu este clara, pentru decelarea de huile este necesara tratarea cu KOH 30 % in eprubeta a pulberii de carbune: carbunii bruni vor colora solutia in brun, datorita prezentei AH solubili in solutie, in timp ce solutia cu praf de huila ramane necolorata, semn ca in acestea nu exista AH.

Umiditatea totala a carbunilor bruni cu luciu smolos este cuprinsa intre 15 si 25 %, puterea calorifica superioara Q^mc = 6.500 - 6.800 Kcal/kg.

In depozitele oligocen superioare si miocen inferioare din Romania se gasesc acumulari, mai rar zacaminte, de carbuni bruni cu luciu smolos la: Cristoltel ( Bazinul Almaj-Agrij) Petrosani (partea de est si superioara a succesiunii), Mehadia, Falticeni-Boroia, Comanesti si altele.

6. Huilele

Huilele reprezinta carbuni de culoare neagra stralucitoare, cu urma neagra; fara acizi humici liberi, acestia fiind transformati in intregime in HUMINE si HUMITE; Huilele au stratificatia caracteristica data de alternanta in benzi a litotipilor cu luciu distinczt (vitrit, clarit, durit) si sunt alcatuite din maceralele vitrinitice (telinit, dar mai ales collinit), in diferite stadii de evolutie mai pot fi identificate diferite macerale liptinitice (rezinit, sporinit, cutinit, clorofilinit, exudatinit, fluorinit si bituminit) si macerale inertinitice.

Proprietatile fizico-chimice raportate la proba initiala sunt: Wⁱt = 2 -3,5 %, Cⁱ = 74-80 %, Hⁱ = 4,5-5,5,Qⁱ =7-85, Aⁱ = 2-10 % (limite de variabilitate ce pot fi depasite), Vⁱ - 10-45 %, iar puterea calorifica este cuprinsa intre 5000 si 6600 Kcal/kg.

Principalele proprietati raportate la materia combustibila: V^mc = 30-45, C^mc = 80-88, O + N^mc = 3-10, Hmc +3-6, Q^mc_i 7500 - 8500 Kcal/kg.

In prezent se cunosc mai multe tipuri de huile deosebite intre     ele prin continutul in materii volatile, reflectanta (grad de carbonificare), etc. Dupa cum am vazut sistemul de clasificare romanesc distinge 6 tipuri principale de huila: cu flacara lunga, de gaz, grasa, de cocserie, slab degresata, antracitoasa. Principalele domenii de utilizare: fabricarea cocsului metalurgic, in cocso-chimie si in termoenergetica.

In tabelul 15 sunt cuprinse limitele de variabilitate ale compozitiei chimice elementare si puterii calorifice pentru principalele tipuri de huila din Romania (dupa Lexiconul Tehnic Roman )

Tabelul 15 - Caracteristicile chimice si tehnice (limite de variabilitate) ale unor huile din Romania

*⁾ toti parametrii sunt raportati la materia combustibila (mc)

7. Antracitii

Carbunii cu cel mai inalt grad de carbonificare, antracitii se caracterizeaza prin: culoare neagra-cenusie, cenusiu metalica, pana la cenusiu-albastrie; luciu metalic, densitate mare (1 g/cm3) si duritatea 5.

Antracitii sunt alcatuiti din vitrit si au urmatoarele proprietati fizico-chimice principale: Ci=95, Hi = 2,5, Oi=2,5 (frecvent doar urme, Wti=2,5, Vi= 2,5, Ai = 2-10 % si rar peste, pana la 25 %, Qmc = 8500 - 9000 Kcal/kg.

Din punct de vedere al posibilitatilor de utilizare se disting doua categorii: paraantracit, care nu poate fi folosit in cocserii si termoantracit, care suporta prelucrari la 1350^oC si poate fi un bun inlocuitor de cocs.

*

In afara celor 7 tipuri de carbuni humici, intre principalele tipuri de carbuni exista carbuni de tranzitie cum sunt: carbunele brun huilos, huila antracitoasa.