GEOLOGIA Y CONTROL DE CALIDAD DEL CARBÓN
El desa desarr rrol ollo lo de este este ensa ensay yo se hará hará de mane manera ra secu secuen enci ciad ada, a, esta estare remo mos s definiendo términos claves para la conclusión final del mismo, hablaremos de la formación del carbón, su origen y geología, clasificación, proveniencia, distribución geográfica, producción mundial, normas en los diferentes países y continentes, propieda propiedades des químicas químicas y físicas, físicas, muestreo muestreo,, los diferen diferentes tes análisi análisis, s, control control de calidad, entre otros.
GEOLOGIA Y CONTROL DE CALIDAD DEL CARBÓN
Carbón, roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono, utilizada como combustible fósil, es un combustible sólido de origen vegetal, además de carbono, contiene hidrocarburos volátiles, azufre y nitrógeno, así como cenizas y otros elementos en menor cantidad potasio, calcio, sodio, magnesio, etc.!. El carbón se formó, principalmente, cuando los e"tensos bosques de helechos y equisetos gigantes que poblaban la tierra hace unos #$$ millones de a%os, en el periodo Carbonífero de la era &aleozoica, morían y quedaban sepultados en los pantanos en los que vivían. 'l ser el terreno una mezcla de agua y barro muy pobre en o"ígeno, no se producía la putrefacción habitual y, poco a poco, se fueron acumulando grandes cantidades de plantas muertas, con el tiempo nuevos sedimentos cubrían la capa de plantas muertas, y por la acción combinada de la presión y la temperatura, la materia orgánica se fue convirtiendo en carbón. (os carbones se formaron hace millones de a%os por acumulación de restos vegetales en zonas donde no se o"idan y no se alteran. 'unque realmente para que se convierta en carbón tiene que e"istir una transformación lenta. E"isten diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya e"perimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral. El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fi)o, humedad, poder calorífico, etc. 'sí, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fi)o y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. E"isten varias clasificaciones de los carbones seg*n su rango. +na de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en
'ntracita -ituminoso ba)o en volátiles -ituminoso medio en volátiles -ituminoso alto en volátiles ub/bituminoso
(ignito 0urba CARBONES AUTOCTONOS
CARBONES ALOCTONOS
(os mantos descansan sobre arcilla refractaria1 paleosuelo.
'usencia de paleosuelo
2aíces de arboles fósiles
'usencia de arboles 3de pie4
5luctuaciones menores en el contenido de ceniza en los mantos y entre mantos.
'mplia distribución de mantos y espesor relativamente uniforme por largos tramos de capas individuales. 0ípicamente son bandeados brillantes1 clivados, semiopacos, opacos1 duros.
E"celente preservación de órganos delicados de plantas como ho)as! en lutitas de techo.
&resencia de los litotipos vitreno, clareno, dureno y fuseno, y e"celente preservación de los macerales.
Contenido de relativamente alto.
ceniza
6ariabilidad pronunciada en la calidad y espesor de los mantos, que pasan lateralmente y verticalmente a lutitas gris oscuras o negras.
Escasez de restos de plantas en los techos de mantos y en las lutitas.
&redominan los macerales más resistentes, como corpocolinitas con abundante materia mineral.
El carbón es, entre las energías fósiles la más abundante en la naturaleza. us reservas totalizan seg*n el instituto alemán de ciencias naturales -72! de 8anover, 9#: billones de toneladas, suficientes para un consumo equivalente al actual durante ;<$/;=$ a%os. 'dicionalmente a la seguridad que supone la cantidad de reservas disponibles, hay que considerar que estas reservas se encuentran distribuidas a lo largo del planeta en m*ltiples regiones de diversos regímenes políticos que permiten una razonable estabilidad de suministro. El mapa siguiente muestra la distribución de las reservas de carbón en los distintos continentes
&roducción mundial de carbón
;$ países mayores productores de carbón bituminoso y antracita en >$$9.
?@A es el acrónimo de ?eutsches @nstitut fBr Aormung @nstituto 'lemán de Aormalización!, esta entidad es la que se encarga de verificar la calidad y el control en 'lemania, en la siguiente tabla observamos la clasificación alemana de los carbones
(a '5A contiene las normas de calidad en 5rancia. @nforma, además, sobre las actividades de la 'sociación en materia de Aormalización y etrología.
(a '0 está entre los mayores contribuyentes técnicos del @D, y mantiene un sólido liderazgo en la definición de los materiales y métodos de prueba en casi todas las industrias, con un casi monopolio en las industrias petrolera y petroquímica.
El carbón consta de unas propiedades importantes en todo aspecto y vida de éste, desde su formación hasta su uso, las cuales están citadas a continuación Mecánicas ?ureza 'brasividad 2esistencia ecánica Cohesión 5riabilidad 5ragilidad 0riturabilidad Térmicas Conductibilidad 0érmica Calor específico ?ilatación Eléctricas Conductividad Eléctrica Constante dieléctrica Fsicas ?ensidad y peso específico Contenido en agua
El muestreo es el procedimiento mediante el cual se obtiene una muestra bruta del material insitu o ya e"plotado para ser analizado posteriormente en el laboratorio,
el primer paso en el procedimiento de muestreo es seleccionar una gran porción de carbón, llamada muestra gruesa, la cual, aunque no es homogénea, representa la composición promedio de toda la masa. El tama%o de la muestra necesaria depende de factores como son el tama%o y la homogeneidad de las partículas, la cantidad inicial de la muestra debe ser de ;$ g y seguir el procedimiento como se muestra en la siguiente ilustración
Entre los análisis que estudiaremos se encuentra el análisis pró"imo que determina la humedad, cenizas, azufre, poder calorífico, materia volátil y carbono fi)oF para la temperatura de fusión de las cenizas del carbón se tiene en cuenta la atmosfera reductora y la atmosfera o"idanteF el análisis de finos de carbón se encarga del estudio de espumas de flotación, porcenta)e de sólidos, análisis de la magnetita por ciento de tamizado en h*medo a <$$ mallasF el análisis ultimo determina el porcenta)e de carbono, hidrogeno, nitrógeno, cloro y o"igeno por diferenciaF el análisis mineral de cenizas determina la cantidad de pento"ido de fosforo, dió"ido de sílice, o"ido férrico, o"ido de aluminio, dió"ido de titanio, o"ido de calcio, trió"ido de azufre, o"ido de potasio y o"ido de sodio. 'demás de estos también se realizan análisis como humedad de equilibrio, índice de hinchamiento
libre, preparación del carbón que en la densidad de su lugar, la densidad aparente, capacidad de molienda 8ardgrove, los estudios de lavabilidad, el análisis de la pantalla, secado al aire la pérdida de humedad y el muestreo. Esencialmente e"isten dos fases del control de calidad una se aplica diariamente en operaciones mineras a cielo abierto y en subterráneo, para obtener uno o mas productos de diferente destinación comercialF la otra se aplica en mayor escala a despachos marítimos naves, gabarrasG! y terrestres trenesG! ba)o estrictos parámetros cualitativos sometidos a formulas de premio y castigo 3bonus and penalty4! fi)adas en contratos entre proveedor1 vendedor1 procurador y comprador1 usuario, la primera se conduce en el campo de operaciones geo/ mineras dirigidas por un geólogo o técnico especializado, que a través de operaciones de muestreo representativo y análisis pueden diferenciar intervalos de alta, media y ba)a calidad y estériles, esta evaluación cualitativa primaria ceniza, azufre, poder caloríficoG! es la base para programar el plan minero, producción, preparación de los carbones y mezclas comerciales con diferente peso cualitativo.
CONCLUSIÓN
