Hol alkalmazzák a kőszenet? A kőszén felhasználási területei

A kőszén hosszú időn át az egyik legfontosabb hő- és energiaforrás volt. Jelentősége ma régiónként és ágazatonként eltérő: az energetikában a környezetvédelmi követelmények miatt fokozatosan korlátozzák, a kohászatban, a vegyiparban és számos technológiai folyamatban azonban a szén és feldolgozási termékei továbbra is keresettek.

Mi a kőszén, és hogyan termelik ki?

A kőszén fekete vagy sötétbarna színű, szilárd éghető ásványkincs. Növényi szerves maradványokból képződik, amelyek évmilliók alatt nyomás, hőmérséklet és geológiai folyamatok hatására szénkőzetté alakulnak. Ezt a folyamatot szénülésnek nevezik. A szén főként elemi szénből áll, pontos összetétele azonban a fajtától, a hamu- és nedvességtartalomtól, valamint a kén-, hidrogén-, oxigén- és nitrogéntartalomtól függ. A kohászati szénnél különösen fontos a kokszolhatóság és a zsugorodóképesség.

A szénipar fontos helyet foglal el a kitermelő ágazatok között. A kitermelés módja a telep mélységétől, a réteg vastagságától, a geológiától és a gazdaságosságtól függ. Sekély elhelyezkedés esetén felszíni fejtést alkalmaznak kőbányákban és külfejtésekben, mély rétegeknél pedig föld alatti bányászatot végeznek aknákban. A különböző országokban hosszúfrontos, kamra-pillér rendszerű, fúró-robbantásos és gépesített módszereket alkalmaznak.

A kőszén típusai és minőségei

A kőszenet számos szempont – szín, méret, szerkezeti és genetikai összetevő, feldolgozási technológia és más jellemzők – alapján osztják típusokra.

Az összes kitermelt és termelésben használt szénre, így a kőszénre is létezik általánosan elfogadott jelölési rendszer. Eszerint a kőszén lehet hosszúlángú (D), gázszén (G), zsírszén (Zs), kokszszén (K), sovány szén (T) és így tovább. Egyes kitermelt szeneket átmeneti típusként is jelölnek, például gáz-zsírszénként. Bizonyos országokban, például az Egyesült Államokban és Japánban saját jelölési rendszert is használnak.

Milyen területeken alkalmazzák a kőszenet?

A kőszenet tüzelőanyagként, technológiai alapanyagként és feldolgozási termékek forrásaként használják. A kokszolás mindenekelőtt a kohászatban és a vegyiparban fontos, de a szén nem minden felhasználási területe kapcsolódik a kokszoláshoz. Tekintsük át részletesebben a fő irányokat:

1. Energetika és tüzelőanyag. A szenet hőerőművekben, kazánházakban és egyes ipari kemencékben használják. Léteznek a szénből történő folyékonyüzemanyag-előállítási technológiák is – közvetlen és közvetett cseppfolyósítás –, ezeket azonban korlátozottan alkalmazzák, és gazdaságosságuktól, a kőolaj hozzáférhetőségétől és a környezetvédelmi követelményektől függenek.
2. Kohászat. A kokszolható szénből kokszolás után kohászati koksz készül. Tüzelőanyagként és redukálószerként szolgál a nyersvas nagyolvasztós gyártásában, valamint egyes öntödei és ferroötvözet-gyártási folyamatokban.
3. Vegyipar. Kokszoláskor kokszolókemence-gáz, kőszénkátrány, ammóniatermékek és más mellékanyagok keletkeznek. A kőszénkátrányból szurkot, naftalint, fenolos vegyületeket és aromás frakciókat választanak le, amelyeket a vegyiparban, anyagok, elektródák, védőbevonatok és egyes műanyagtípusok gyártásában használnak.
4. Mezőgazdaság és talajanyagok. Maga a kőszén nem szokványos műtrágya. A mezőgazdaságban a szén egyes feldolgozási termékei, ammóniumvegyületek, huminanyagok vagy széntartalmú adalékok használhatók, alkalmazásuk azonban az összetételtől és az előállítási technológiától függ.
5. Közlekedés és építőipar. A szenet történelmileg széles körben használták a vasúti közlekedés tüzelőanyagaként. Szerepe ma kisebb a közlekedésben, a szén feldolgozási termékei, a koksz, a kátrány, a szurok, valamint a hamu- és salakanyagok azonban útépítésben, ipari bevonatokban és egyes infrastrukturális munkákban alkalmazhatók.

Mint látható, a kőszenet nemcsak tüzelőanyagként, hanem a kohászat és a vegyipar alapanyagaként is használják. Alkalmazását ugyanakkor egyre gyakrabban a kibocsátások, a környezetvédelmi előírások és a tisztább technológiákra való áttérés figyelembevételével értékelik. A szén szerepe ezért országonként és ágazatonként változni fog, bizonyos ipari folyamatokban azonban egyelőre fontos alapanyag marad.