U carbonu, l'idrogenu è l'ossigenu sò a materia urganica principale in u carbone, cuntendu più di 95%; A più profonda a coalificazione, u più altu u cuntenutu di carbonu è u più bassu u cuntenutu di l'idrogenu è l'ossigenu. U carbone è l'idrogenu sò l'elementi chì generanu u calore durante a combustione di carbone, è l'ossigenu hè l'elementu di sustegnu di a combustione. Quandu u carbone hè brusgiatu, u nitrogenu ùn genera micca calore, ma hè trasfurmatu in ossidi di nitrogenu è ammonia à alta temperatura, è hè precipitatu in un statu liberu. U zolfo, u fosforu, u fluoru, u cloru è l'arsenicu sò cumpunenti dannosi in u carbone, di quale u zolfo hè u più impurtante. Quandu u carbone hè brusgiatu, a maiò parte di u sulfuru hè oxidatu in diossidu di sulfuru (SO2), chì hè scaricatu cù u gasu di u fumu, chì contamina l'atmosfera, mette in periculu a crescita di l'animali è di e piante è a salute umana, è corrode l'equipaggiu metallicu; Quandu u carbone cù un altu cuntenutu di sulfuru hè utilizatu in a coke metallurgica, affetta ancu a qualità di coke è azzaru. Per quessa, u cuntenutu di "sulphur" hè unu di l'indici impurtanti per evaluà a qualità di carbone.

U gasu combustible pruduciutu da a descomposizione di materia urganica in u carbone sottu à una certa temperatura è cundizioni hè chjamatu "volatile", chì hè un gasu mischju cumpostu di vari idrocarburi, idrogenu, monossidu di carbonu è altri composti. Volatile hè ancu u principale indice di qualità di carbone, chì ghjoca un rolu di riferimentu impurtante in a determinazione di i modi di trasfurmazioni è di l'utilizazione è e cundizioni tecnologiche di u carbone. U carbone cù un bassu gradu di coalificazione hà una materia più volatile. Se e cundizioni di combustione ùn sò micca apprupriati, u carbone cù un altu cuntenutu volatile pruducia facilmente particelle di carbone unburned quandu brusgiate, cumunimenti cunnisciute cum'è "fumu neru"; È pruduce più inquinanti cum'è monossidu di carbonu, idrocarburi aromatici policiclici è aldeidi, è l'efficienza termale hè ridutta. Per quessa, e cundizioni di combustione adattate è l'equipaggiu deve esse sceltu secondu a materia volatile di carbone.

Ci sò pochi sustanzi inorganici in u carbone, soprattuttu l'acqua è i minerali, è a so esistenza reduce a qualità è u valore d'utilizazione di u carbone. I minerali sò l'impurità principali in u carbone, cum'è sulfide, sulfate è carbonate, a maiò parte di quali sò cumpunenti dannusu.

"L'umidità" hà una grande influenza nantu à a trasfurmazioni è l'utilizazione di carbone. Quandu l'acqua cambia in steam durante a combustione, assorbe u calore, riducendu cusì u valore caloricu di carbone. L'umidità in u carbone pò esse divisu in l'umidità esterna è l'umidità interna, è l'umidità interna hè generalmente utilizata com'è indice per evaluà a qualità di u carbone. U più bassu u gradu di coalificazione, più grande hè a superficia interna di u carbone è u più altu u cuntenutu di umidità.

"Ash" hè u residu solidu lasciatu dopu chì u carbone hè completamente brusgiatu, è hè un impurtante indice di qualità di carbone. Ash vene principalmente da minerali incombustible in carbone. Quandu u minerale hè incineratu, duverebbe assorbire u calore, è una grande quantità di slag hà da piglià u calore, cusì u più altu hè a frassina, u più bassu l'efficienza termica di a combustione di carbone; A più cendra, più cendra prodotta da a combustione di carbone, è più cendra mosca scaricata. In generale, u cuntenutu di cendra di carbone di alta qualità è di carbone pulitu hè relativamente bassu [1].

U carbone hè distribuitu in tutti i cuntinenti è l'isuli di l'oceanu, ma a distribuzione di carbone in u mondu hè assai irregulare, è e riserve di carbone in parechji paesi sò ancu assai diffirenti. A Cina, i Stati Uniti, a Russia è a Germania sò ricchi di riserve di carbone, è sò ancu i principali paesi chì producenu carbone in u mondu, trà quale a Cina hè u paese cù a più alta produzzione di carbone in u mondu. I risorsi di carbone di a Cina sò in prima linea in u mondu, secondu solu à i Stati Uniti, i Russi è l'Australiani [9].

Ancu s'è a pusizione impurtante di u carbone hè stata rimpiazzata da l'oliu, per un longu periodu di tempu, inevitabbilmente declinarà per via di a diminuzione graduale di l'oliu. A causa di e riserve enormi di carbone è u rapidu sviluppu di a scienza è a tecnulugia, e tecnulugia novi cum'è a gasificazione di carbone sò diventate mature è largamente usate.

Sicondu i diversi materiali originali è e cundizioni di a furmazione di carbone, u carbone in a natura pò esse divisu in trè categurie, à dì carbone di humus, carbone di humus residuale è carbone sapropelic.

Cina hè u primu paese à aduprà carbone in u mondu. L'artisgiani di carbone sò stati truvati in u situ culturale anticu di Xinle in a pruvincia di Liaoning, è e torte di carbone sò state truvate ancu in a cità gongyi, a pruvincia di Henan.

In Shan Hai Jing, u carbone hè chjamatu stone nie, mentri in i dinastii Wei è Jin, u carbone hè chjamatu grafite o carboniferous. U nome di carbone hè statu usatu prima in Compendium of Materia Medica da Li Shizhen in a dinastia Ming.

A Grecia è l'antica Roma eranu ancu paesi chì anu utilizatu carbone prima. L'eruditu grecu Theophrastos hà scrittu A Storia di a Petra in circa 300 aC, chì hà registratu a natura è l'origine di u carbone. L'antica Roma hà cuminciatu à aduprà carbone per u riscaldamentu circa 2000 anni fà.

U carbone hè una capa estremamente grossa di humus neru accumulatu in terra da i rami è e radiche di e piante per milioni d'anni. A causa di u cambiamentu di a crosta di a terra, hè intarratu continuamente sottu terra è isolata da l'aria per un bellu pezzu, è dopu una seria di cambiamenti fisichi è chimichi cumplicati sottu à alta temperatura è pressione alta, forma una roccia sedimentaria combustibile negra, chì hè u prucessu di furmazione di carbone.

U gruixu di una cucitura di carbone in una minera di carbone hè ligata à a rapidità di a diminuzione di a crosta è l'accumulazione di a pianta resta in questa zona. A crosta di a terra hè cascata rapidamenti, è i resti di a pianta sò ammucchiati grossi, cusì a cucitura di carbone in questa minera di carbone hè grossa. À u cuntrariu, a crosta di a terra hè cascata pianu pianu, è i resti di a pianta sò ammucchiati magre, cusì a cucitura di carbone in questa mina di carbone hè magre. A causa di u muvimentu tettonicu di a crosta di a terra, i vechji di carbone orizontali originali sò plegati è fratturati. Certi cuciture di carbone sò intarrati più profonda sottu terra, altri sò imbuttati fora à a superficia, o ancu esposti à a terra, chì hè faciule da truvà da e persone. Ci hè ancu parechje cuciture di carbone chì sò relativamente magre è chjuche in l'area, per quessa ùn ci hè micca un valore mineru, è ùn ci hè micca una dichjarazione aghjurnata nantu à a furmazione di carbone.

U carbone hè furmatu in questu modu? Sia certi esposizioni anu da esse studiatu è discutitu più. Una grande miniera di carbone hà una cucitura di carbone grossa è una qualità di carbone excelente, ma a so zona ùn hè micca assai grande in generale. S'ellu hè una accumulazione naturali di foglie è radichi di e piante per milioni d'anni, a so zona deve esse assai grande. Perchè e fureste è i pascoli eranu in ogni locu nantu à a terra in i tempi antichi, ci deve esse tracce di almacenamiento di carbone in ogni locu sottu terra; A cucitura di carbone ùn hè micca necessariamente assai grossa, perchè e foglie è e radiche di e piante rot in l'humus, chì serà assorbutu da e piante. S'ellu hè ripetutu, ùn serà micca cusì cuncintratu quandu hè finalmente intarratu sottu terra, è u cunfini trà a capa di terra è a cucitura di carbone ùn serà micca cusì chjaru.

In ogni casu, ùn ci hè micca nigà u fattu è a basa chì u carbone hè veramente furmatu da l'evoluzione sistematica di i detriti vegetali, chì hè una verità irrefutable. Sempre chì osservate attentamente u bloccu di carbone, pudete vede tracce di foglie è radiche di e piante; Se tagliate u carbone è l'osservanu sottu à un microscopiu, pudete truvà tessuti è strutture vegetali assai chjaru, è qualchì volta e cose cum'è i tronchi sò cunservati in cuciture di carbone, è certi cuciture di carbone sò sempre impannillati cù fossili d'insetti cumpleti.

Sottu à a temperatura normale è a pressione di a superficia, a pianta resta accumulata in acqua stagnante sò trasfurmate in turba o sapropelic da turba o sapropelic; Dopu à esse intarratu, a torba o u fangu sapropelic scende à u fondu sottu à a prufundità per via di a decadenza di u sotano di u bacinu è hè trasfurmatu in lignite per via di a diagenesi; Quandu a temperatura è a pressione aumentanu gradualmente, hè trasfurmatu in carbone bituminoso à antracite per metamorfismu. A torba si riferisce à u prucessu chì i resti di e piante più alti s'acumulanu in i paludi è sò trasfurmati in turba per via di cambiamenti biochimici. A sapropargizazione si riferisce à u prucessu chì i resti di l'organisimi inferiori sò trasfurmati in fangu sapropelic per via di cambiamenti biochimichi in i paludi. Sapropargite hè un tipu di sustanza fangosa ricca in acqua è asfaltenu. U prucessu glaciale pò cuntribuisce à a cullizzioni è a preservazione di i resti vegetali di carbone [2].

L'età di furmazione di carbone

In tutta l'età geologica, ci sò trè grandi periodi di furmazione di carbone in u mondu:

In u Paleozoicu Carboniferu è Permianu, i pianti chì formanu u carbone eranu principarmenti e piante spore. I tipi principali di carbone sò carbone bituminoso è antracite.

In u Jurassicu è u Cretaceu di u Mesozoicu, i pianti di furmà di carbone eranu principalmente gimnospermi. I tipi principali di carbone sò lignite è carbone bituminoso.

In u terziariu di u Cenozoicu, i pianti di furmà di carbone eranu principarmenti angiospermi. U carbone principale hè a lignite, seguita da a turba è un pocu di carbone bituminoso ghjovanu.

U carbone hè a risorsa energetica fossili più largamente distribuita in u mondu, chì hè principalmente divisa in quattru categurie: carbone bituminoso è antracite, carbone subbituminoso è lignite. U 60% di e riserve di carbone recuperabili di u mondu sò cuncentrati in i Stati Uniti (25%), e repubbliche sovietiche (23%) è a Cina (12%). Inoltre, l'Australia, l'India, l'Allemagne è l'Africa Sudafrica contanu per 29% di a produzzione di carbone tutale di u mondu, è e riserve di carbone pruvati sò più di 63 volte di e riserve di petroliu. I paesi cù ricche riserve di carbone in u mondu sò ancu carbone.