Peso especifico do carvao mineral e suas caracteristicas
Os depositos de carvao formam-se nas profundezas da Terra. Isso ocorre pelo acumulo de restos vegetais submetidos a decomposicao e a pressao das rochas. O ambiente mais adequado para a ocorrencia desse fossil e uma area turfosa pantanosa, formada por deslocamentos de placas tectonicas. O carvao mineral sofre mudancas quimicas significativas em sua estrutura: enriquece-se em carbono e perde umidade, oxigenio e substancias volateis. As impurezas minerais do carvao sao representadas por formadores de carvao e novas formacoes minerais. Elas assumem a forma de dispersao fina, cristais, camadas finas, lentes e concrecoes. Como resultado de processos complexos, forma-se uma rocha combustivel solida de cor preta.
O carvao mineral possui varias caracteristicas fisicas:
- e solido;
- e denso;
- e mecanicamente resistente;
- tem capacidade de componentes gelificados e lipoides, quando aquecidos, transformarem-se em massa plastica e formar material coque poroso.
| Tipo de carvao | Peso especifico (g/cm³) |
| Humico | 1,4 - 1,5 |
| Hulitolitico marrom | 1,6 - 1,8 |
| Antracito | 1,25 - 1,27 |
Segundo os dados acima, o peso de 1 m³ de carvao mineral varia de 1200 kg/m³ a 1500 kg/m³. O carvao mineral e adequado para uso industrial quando o teor de cinzas nao ultrapassa 30%.
O criterio mais importante para esse mineral util e o poder calorifico. O carvao mineral tem alta liberacao de calor: a massa umida sem cinzas libera cerca de 23,8 MJ/kg, ou 5700 kcal/kg. A composicao do carvao mineral depende do local de formacao dos depositos e possui varios componentes complexos:
| Substancia | Carbono | Hidrogenio | Oxigenio | Enxofre | Nitrogenio | Substancias volateis | Agua | Cinzas |
| Fracao em massa, % | 75 - 95 | 1,5 - 5,7 | 1,5 - 15 | 0,5 - 4 | >1,5 | 2 - 45 | 4 - 14 | 2 - 45 |
O teor dos componentes mencionados varia conforme a marca do carvao mineral. As impurezas minerais sao perigosas durante a combustao, e alguns compostos possuem propriedades carcinogenicas prejudiciais.
Area de aplicacao do carvao mineral
O carvao mineral e amplamente usado em muitas areas de producao:
- energia eletrica;
- industria metalurgica pesada, na forma de coque;
- industria quimica;
- producao de materiais estruturais;
- hidrogenacao, com produtos aromaticos;
- energia de combustiveis, incluindo combustivel sintetico, gasoso e liquido;
- producao de fertilizantes enriquecidos com nitrogenio;
- fabricacao de cera e plasticos.
Calculos de volume e massa do carvao mineral
Devido ao uso amplo desse mineral, existe uma necessidade justificada de conhecer o peso volumetrico do carvao mineral. O peso especifico do carvao mineral e dividido em dois tipos:
- peso especifico do carvao mineral com teor natural de cinzas;
- peso especifico da massa sem cinzas.
Para fins industriais, ao calcular a necessidade de componente combustivel, essa divisao e extremamente importante.
O peso especifico do carvao mineral tem a seguinte formula de calculo:
PECM = peso das particulas solidas ⁄ volume das particulas solidas
O peso especifico pode mudar conforme o tipo de rocha carbonifera, o teor de cinzas e a umidade do material.
Perguntas frequentes
A densidade de carvao mineral pode ser usada para calculos precisos?
Os valores de densidade e peso de carvao mineral neste artigo sao valores de referencia. Eles sao adequados para estimativas preliminares, mas calculos de projeto, construcao, producao e outros calculos criticos devem ser verificados com normas, fichas tecnicas do material ou resultados de medicao.
Por que o peso real de carvao mineral pode diferir da tabela?
O peso real de carvao mineral depende da composicao, umidade, temperatura, porosidade, tamanho da fracao, classe do material e condicoes de medicao. Por isso, os valores reais podem diferir dos dados medios da tabela.
Como calcular a massa de carvao mineral pela densidade?
Para um calculo aproximado, use a formula: massa = densidade x volume. Se a densidade de carvao mineral estiver em kg/m³ e o volume em m³, o resultado sera em quilogramas.