Than antraxit là than gì? Đặc tính và ứng dụng của than antraxit

Nguyên lý hoạt động và ứng dụng nổi bật của than antraxit

1. Nguồn gốc hình thành của than antraxit

Theo nghiên cứu, than antraxit hình thành từ thời tiền sử khi các loại thực vật chết dưới nước mà không thể phân hủy trong không khí, loại than này là trầm tích trong các đầm lầy. Sau khi trải qua một thời gian dài, những thực vật này sẽ bị các bồi tích dần bao phủ. 

Quá trình chuyển hóa thành than phải chịu nhiều tác động từ bên ngoài như nhiệt độ, áp suất,... Sự chuyển hóa từ than bùn đến than nâu mất khoảng  2,5  đến 56 triệu năm, than cứng (hình thành cách ngày nay 360 – 290 năm). Chính vì vậy, khi chúng chịu những tác động của áp suất liên tục tăng cao trong suốt một thời gian dài và liên tục, cuối cùng sẽ hình thành than antraxit.

Nguồn gốc hình thành của than

2. Than antraxit là than gì?

Than antraxit hay còn được gọi là than anthracite, đây là một trong những loại than đá có sẵn trong tự nhiên với độ bền cao nhất trong các loại than cùng loại, cùng hình dạng khô rời có góc cạnh và ánh bán kim loại.

Do hàm lượng carbon rất cao, có thể lên đến 98% nên so với các loại than khác thì than Antraxit có độ bền và độ biến chất cao hơn.
Bên cạnh đó, than antraxit còn có khả năng ổn định trong môi trường bazơ và axit, chịu được hóa chất tốt nên được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy lọc nước công nghiệp, các trạm xử lý nước sạch và dân dụng có công suất lớn để xử lý các chất gây mùi khó chịu, kim loại nặng, chất hữu cơ hòa tan, khử màu, chất ô nhiễm vi lượng,..

3. Những đặc tính đặc trưng của than antraxit

• Tính chất vật lý: than antraxit thường có màu đen khi nhìn bằng mắt thường, phát ánh kim hoặc đôi khi có ánh ngũ sắc. Với độ bền tương đối cao, cứng, có tính giòn, ít bị vỡ vụn khi vận chuyển.

• Không chỉ vậy, hợp chất này còn khó cháy, không có khả năng tự bốc cháy nên có thể giữ được một khối lượng lớn trong thời gian dài.

• Tính chất hóa học: do than ít bị biến đổi và tác động của một số chất hóa học. Than antraxit thường được dùng để lọc nước phèn, nước giếng, than lọc nước thải công nghiệp do cấu trúc rỗng.

• Loại than này được dùng chủ yếu ở những ngành công nghiệp sử dụng nhiên liệu nhiệt lượng cao do khả năng sinh nhiệt là đặc điểm nổi bật hơn nhiều lần các loại than khác.

4. Các chỉ số của than antraxit

Sau khi tìm hiểu về định nghĩa, chúng ta hãy cùng xem xét một vài chỉ số của than antraxit để hiểu hơn về đặc tính của loại than này nhé.

• Chất bốc:  3 – 10%;

• Nhiệt trị thấp hơn: 6900 – 7300 kcal/kg;

• Độ mịn: tiêu chuẩn cần đạt từ 2 – 5%;

• Than có hàm lượng tro: 10 – 20%;

• Độ ẩm thô: từ 6 – 12%;

• Chỉ số Hardgrove: đảm bảo từ 35 – 55;

• Than có nhiệt độ bốc cháy phải từ 8800C; 

• Nhiệt độ cháy âm ỉ ở khoảng 4500C;

• Áp suất dư tại điểm nổ: 6,3 bar;

• Hàm lượng carbon: trong khoảng 92,1% – 98%.

5. Nguyên lý hoạt động nổi bật của than antraxit

Do than Antraxit có độ rỗng lớn, có khả năng loại bỏ độ đục và chất rắn lơ lửng trong nước rất tốt. Chính vì vậy, trong bể lọc nước, người ta thường ưu tiên kết hợp với lớp cát lọc, đối với những phần cặn, các hạt lớn sẽ bị giữ lại ở lớp cát đầu. 

Ngược lại, đối với các thành phần có kích thước nhỏ, gây đục, lơ lửng sẽ bị giữ lại bởi lớp than antraxit phía dưới. Từ đó, chất lượng của nguồn nước đầu ra sẽ đảm bảo an toàn hơn, sạch hơn cho người dùng. 

6. Than antraxit có những ưu điểm gì?

• Than antraxit có thể dùng chung với cát trong các bể lọc đang sử dụng mà không làm thay đổi cấu trúc của bể.

• Với dung tích của loại than này, chúng thích hợp để xử lý nguồn nước có độ đục cao và tăng chu kỳ lọc nước do có thể chứa căn lớn.

• Đồng thời, chúng còn có khả năng nâng cao chiều dày lọc nước, giúp cải thiện chất lượng nước đầu ra tốt hơn và giảm diện tích xây dựng, cũng như chi phí đầu tư ban đầu. 

• Bên cạnh đó, khi sử dụng than antraxit có thể dễ dàng chuyển đổi bể lọc từ thông thường thành bể lọc than antraxit. Đặc biệt, các quá trình lọc và rửa lọc được vận hành bình thường, chất lượng nước sau khi lọc được nâng cao.

• Do than tốt sẽ có tạp chất thấp, hàm lượng carbon cao, bền trong môi trường bazơ và axit trong môi trường lọc nước.

• Hơn nữa, loại than này còn phòng chống tắc nghẽn do hình thành vi khuẩn Syndra, Microcytin… Và phòng chống sự hình thành các bóng tròn nhỏ gây tắc nghẽn lớp cát lọc trên.

• Ngoài ra, than antraxit phù hợp để xử lý nước có độ lục cao, tăng chu kỳ lọc nước do có thể chứa cặn lớn.

7. Ứng dụng quan trọng của than Antraxit trong đời sống

Sau khi xem xét về những ưu điểm của than Antraxit, hãy cùng Đông Á đi tìm hiểu về những ứng dụng của loại than này trong sản xuất và đời sống nhé.

7.1. Trong xử lý nước

Ứng dụng da dạng trong ngành xử lý nước 

• Than Antraxit được sử dụng để lọc nước thải công nghiệp và nước lọc.

• Với khả năng nâng cao chiều dày lớp lọc giúp cải thiện chất lượng nước đầu ra tốt hơn.

• Đồng thời, phòng chống sự tắc nghẽn do sự hình thành của các vi khuẩn Synedra, Micocytin,...

• Không chỉ vậy, hợp chất này có có khả năng ngăn chặn sự hình thành của các bóng tròn nhỏ gây tắc nghẽn lớp cát lọc trên.

• Với trọng lượng riêng nhỏ hơn cát thạch anh nên được bố trí với lớp cát lọc để đảm bảo không bị trôi khi sục rửa và độ ổn định.

Đặc biệt, than hoạt tính Antraxit có trong các máy lọc nước gia đình. Trong máy lọc nước, lớp than Antraxit thường được lót ở cuối cùng. Khi chúng kết hợp với cát lọc nước, lớp cát thạch anh sẽ làm các phần bông bùn, cặn hoặc cát hạt lớn bị giữ lại ở lớp cát đầu tiên. Trong khi đó, lớp than hoạt tính Antraxit phía dưới sẽ giữ lại các phần chất lơ lửng loại nhỏ, chất gây đục với mục đích cải thiện chất lượng nước, khi lọc ra tốt, sạch, trong hơn và an toàn cho người dùng hơn.

7.2. Trong ngành công nghiệp 

• Đối với ngành xử lý nước thải, than Antraxit được dùng làm năng lượng trong lĩnh vực luyện kim, phát điện, sản xuất xi măng.

• Đặc biệt, than Antraxit chiếm khoảng 1% trữ lượng than trên toàn cầu, với Trung Quốc chiếm phần lớn sản lượng, cùng các nước khác như Việt Nam, Nga, Mỹ, Anh, Úc, Nam Phi, Triều Tiên.

Một trong những quyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp

Tóm lại, với những đặc tính nổi bật, than anthracite được ưu tiên sử dụng với mục đích làm nguyên liệu, nhiên liệu trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống. Tuy nhiên với lượng cầu quá lớn nên không thể đáp ứng được nên hiện nay chỉ có một số ngành được sử dụng loại than này.

Hy vọng với những kiến thức mà Đông Á Chemical đã chia sẻ sẽ giúp bạn đọc hiểu chi tiết hơn về than antraxit bằng việc giải đáp những câu hỏi như Than antraxit là than gì? Đặc tính nổi bật và ứng dụng đối với cuộc sống con người.