ماهي عملية غسيل الفحم
مراحل استخراج الفحم
بعد استخراج الفحم من المناجم، يكون بتركيبة مختلفة عن الفحم الذي نعرفه في الحياة اليومية، إذ يحتوي على قطع من الرمل والصخور ومزيج معقد من المواد التي تمتلك خصائص فيزيائية مختلفة، ويمكن استخدام الفحم بطرق مختلفة، كما يوجد فرق بين الفحم النباتي والفحم الحجري
يخضع المكون لعدة مراحل تتضمن فصله عن المكونات الأخرى التي تصاحبه باستخدام التقنيات الميكانيكية، ويلي ذلك غسله وتنقيته حتى يصل إلى الشكل الذي نعرفه.
يكون الفحم نادرًا موجودًا على سطح الأرض، حيث يتكون غالبًا في باطن الأرض على شكل جزيئات أو رواسب، ويختلف عمق تواجده من مكان لآخر، ويتطلب استخراجه استخدام وسائل متطورة ومبتكرة.
في حال وجود رواسب الفحم بالقرب من سطح الأرض، يتم استخراج الفحم بطريقة التعدين السطحي بإزالة طبقات التربة التي تغطيه، ويتم تكسيره باستخدام معدات خاصة أو المتفجرات، ثم يتم نقله بواسطة وسائل النقل الخاصة بالمناجم.
إذا كانت طبقات التربة التي تغطي الفحم سميكة إلى حد ما، فقد يكون من الصعب استخدام الطريقة السابقة، لذلك يتم تعرية رواسب الفحم واستخدام آلة تستطيع اختراق هذه الرواسب بطريقة أفقية وتفتيتها.
هناك طريقة أخرى تُستخدم بشكل شائع وتسمى التعدين الأرضي، وتُستخدم عندما يكون الفحم موجودًا عميقًا تحت الأرض، حيث يتم حفر أنفاق مائلة للوصول إلى الفحم إذا كان موجودًا على عمق متوسط تحت سطح الأرض، وإذا كان الفحم عميقًا جدًا، يتم حفر أنفاق رأسية للوصول إلى الفحم.
كيفية تكسير الفحم
بعد استخراج الفحم من باطن الأرض، يتم تكسيره باستخدام عدة طرق، وأهمها:
- كان في السابق يتم استخدام الديناميت لتكسير الفحم، ولكن كان ينتج عنها أضرار ومخاطر عديدة على الفرد والمجتمع، بسبب صعوبة التحكم في طريقة عمل الديناميت، ولذلك تم توقيف استخدامها.
- في كثير من البلدان، يتم استخدام متفجرات أخرى مسموح بها لهذا الغرض، وهي تعتبر أكثر أمانًا من الديناميت، حيث تنفجر عند درجات حرارة أقل من تلك التي يحتاجها الديناميت للانفجار، مما يجعلها أقل خطورة.
- تُستخدم أحيانًا أسطوانات تحتوي على غاز ثاني أكسيد الكربون المضغوط في تكسير الفحم، وتعمل هذه الأسطوانات بنفس كفاءة المتفجرات ولكنها خالية من الأضرار التي تنتج عن المتفجرات، ولذلك فهي تعد الخيار الأمثل.
- تتم عملية تكسير الفحم في بعض البلدان باستخدام ضغط المياه، حيث يتم دفع المياه بضغط معين من خلال مضخات خاصة.
طرق عملية غسيل الفحم
بعد استخراج الفحم من باطن الأرض وتكسيره، يأتي دور تجهيز الفحم وغسله، هذه الخطوة هامة جداً لضمان توافق الفحم مع معايير البيئة.
يتم غسل الفحم من خلال طريقتين، هما:
فصل الكثافة (تعويم الرغوة)
تعتمد هذه الطريقة على أن جزيئات الفحم لديها كثافة مختلفة، حيث يتم إضافة الماء إلى عينة الفحم، وتغوص جزيئات الفحم في عمق مختلف حسب كثافتها، وبالتالي يمكن فصل الجزيئات المختلفة من عينة الفحم.
في بعض الحالات، يمكن استخدام سائل آخر غيرالماء لفصل المكونات عن بعضها، ومن بين هذه الحالات، يمكن خلط أكسيد الحديد الأسود مع الماء، وستكون كثافة هذا الخليط أكبر بكثير من الماء الغير مضاف له أي مكونات.
الإعصار الحلزوني
تعتمد هذه الطريقة على وضع السائل المستخدم في عملية الفصل، سواء كان الماء أو أي سائل ثقيل، والاحتفاظ به في حركة دائرية ثابتة داخل الخزان، ومن ثم يقوم الخزان بإلقاء الجزيئات النظيفة من الجانب والاحتفاظ بالجزيئات التالفة في القاع.
طاولات الاهتزاز
تعتمد هذه الطريقة على فصل جزيئات الفحم حسب الحجم عند اهتزاز الطاولة، حيث يتم تجميع الفحم النظيف في طرف الطاولة والجزيئات التالفة في الطرف الآخر
اضرار غسيل الفحم على الإنسان والبيئة
تسبب عمليات تعدين الفحم، سواء كانت سطحية أو تحت الأرض، العديد من الأضرار على الإنسان والبيئة
- يؤدي فقدان التنوع البيولوجي والغطاء النباتي الذي يتم إزالته لأغراض التعدين إلى تدمير بيئة العديد من الكائنات الحية التي تعيش فيها، مما يؤدي إلى انقراض العديد من الأنواع الحية.
- تلوث الماء، يتم استخدام العديد من المواد الكيميائية الضارة في عمليات التعدين مثل الزئبق وحمض الكبريتيك والسيانور وغيرهم، تتسرب هذه المواد الكيميائية إلى المياه الأرضية مما يتسبب في إلحاق ضرر بالغ بالتربة، تسرب هذه المواد إلى مصارف المياه يؤدي إلى هلاك الكثير من الكائنات البحرية.
- يؤدي تلوث الهواء بغاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يتم إنتاجه بشكل كبير أثناء احتراق الوقود العضوي مثل الفحم والغاز الطبيعي، إلى تلوث الهواء بشكل كبير.
- الضوضاء، عمليات التعدين سواء السطحية أو الأرضية تصاحبها ضوضاء كبيرة بسبب المعدات المستخدمة واستخدام التفجير لتكسير الفحم في بعض الأحيان يتسبب في إزعاج سكان المناطق المجاورة لأماكن المناجم بالإضافة إلى خطورة هذه الأصوات العالية على العمال حيث أنها تؤدي إلى ضعف حاسة السمع.
- عملية تجفيف المناجم تؤثر بالسلب على كمية المياه الجوفية في المناطق المجاورة للمناجم، وتتسبب أيضاً في انخفاض منسوب المياه في العيون والينابيع المجاورة التي تحتاج إلى سنوات حتى يعود منسوب المياه إلى الارتفاع الطبيعي وهذا يعمل على خلق تكاليف جديدة لاستخدام مضخات لرفع المياه إلى سطح الأرض.
- تتزايد درجات الحرارة بشكل كبير في المناجم، مما يؤثر على صحة العمال وأدائهم بشكل ملحوظ، ويتحمل مهندسو التهوية مسؤولية الوصول إلى درجة حرارة مناسبة.
على الرغم من أن عملية التعدين السطحي تكلفة منخفضة، إلا أنها تسبب أضرارًا كبيرة للبيئة، مثل:
- عند الانتهاء من الحفر في المناطق المحددة، يكون الوضع في حالة من الفوضى الشديدة.
- تتم إزالة طبقات التربة العليا للوصول إلى الفحم، وهذا يتسبب في تلف سطح التربة وجعلها غير صالحة للزراعة أو البناء.