INTRODUCCION

El carbn o carbn mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrgeno, azufre, oxgeno y nitrgeno,1 utilizada como combustible fsil. La mayor parte del carbn se form durante el perodo Carbonfero (hace 359 a 299 millones de aos). Es un recurso no renovable.

Un buen nmero de pases |carecen derecursosenergticos propios. La dependencia de combustibles importados puede hacer a unanacinvulnerable a deficiencias de suministros si existen trastornos econmicos o polticos en la regin en donde se encuentra su principal proveedor de recursos energticos. Elriesgoes mayor si estasfuentesde recursos estn concentradas en slo una o dos reas del mundo. Por ejemplo, ms del 65% de las reservas depetrleoestn localizadas en el Medio Oriente y ms del 70% de las reservas degastambin estn en el Medio Oriente y la antigua Unin Sovitica.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

El objetivo de este trabajo es mostrar el origen, formacin, aplicacin y usos del carbn. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Estetrabajotrata sobre carbn activado que consiste en poner en condiciones de absorcin a carbones primarios obtenidos de diferentesmateriasprimas tanto de origen mineral como de origen vegetal.

MARCO TEORICO

Carbn o carbn mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrgeno, azufre, oxgeno y nitrgeno, utilizada como combustible fsil. La mayor parte del carbn se form durante el perodo Carbonfero (hace 359 a 299 millones de aos). Es un recurso no renovable.

ORIGENEl carbn se origina por la descomposicin devegetalesterrestres que se acumulan en zonaspantanosas,lagunaresomarinas, de poca profundidad.Los restos vegetales se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos deaguay, por lo tanto, protegidos delaire, que los degradara. Comienza una lenta transformacin por la accin debacteriasanaerobias, un tipo de microorganismos que no necesitanoxgenopara vivir. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depsitos arcillosos, lo que contribuir al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que contine el proceso de carbonizacin. Se estima que una capa de carbn de un metro de espesor proviene de la transformacin por diferentes procesos durante ladiagnesisde ms de diez metros de limos carbonosos. En las cuencas carbonferas las capas de carbn estn intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamrficas comoesquistosy pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbn. Si, por ejemplo, un granbosqueest situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente sumergido, por descenso del continente o por una transgresin marina, y los restos vegetales se acumulan en la plataforma litoral. Si contina el descenso del continente o la invasin del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes,arenasyarcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbn. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbn como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamao de las plantas y la exuberancia de la vegetacin permiten deducir que el clima en el que se origin el carbn era probablementeclima tropical.El incremento en la demanda de carbn, sumado al agotamiento de los depsitos de carbn, que se hallaban a poca profundidad, oblig a la construccin de minas y tneles a mayor profundidad. El mayor peligro que enfrentaban (y an enfrentan) los mineros est relacionado con el gas metano que se encuentra en las vetas de carbn, tambin llamadogris. La presencia de metano en las minas puede tornar imposible la respiracin y/o generar explosiones. La correcta ventilacin de los tneles y galeras, era fundamental para suministrar aire puro a los trabajadores y para disipar el metano, ventilndolo al exterior.A mediados de la dcada de 1970 comenz a desarrollarse con ms intensidad la produccin de gas en los Estados Unidos de Norteamrica producto de los estmulos fiscales generados por el gobierno.

Los carbones suelen nacer en una marisma, vasta planicie de suave pendiente que se encuentra o bien al nivel del mar o bien cubierta por unos decmetros de agua. Los cursos de agua procedentes del interior del continente barren esta plataforma sobre la que crece un bosque denso y excesiva cubierta vegetal. El tipo actual ms representativo de esta asociacin vegetal es el manglar o bosque de mangles, como el que crece en la vasta desembocadura del ro Senegal en frica.

Los restos vegetales que caen en el agua salobre y mal aireada son atacados, como en el caso de la turba, por bacterias anaerobias. Pero los cidos producidos por estas bacterias son arrastrados a medida que se forman, perdindose en el mar.

As la descomposicin de la materia orgnica puede prolongarse por ms tiempo y avanzar mucho ms que en las turberas altas. En estas condiciones, la variedad de carbn obtenido, el lignito, ser ms rico encarbonoy ms pobre en oxgeno que la turba, y por tanto de mejor calidad. Sin embargo, su poder calorfico es an inferior al de la hulla (otra forma de carbn).

TIPOS DE CARBONExisten numerosas variedades de carbn, las cuales se pueden clasificar segn caractersticas como: Humedad. Porcentaje en materias minerales no combustibles(cenizas) Elpoder calorfico. Inflamabilidad, en conexin con el porcentaje de elementos voltiles.El anlisis elemental es unensayo qumicoque proporciona la fraccin msica de cada uno de los cinco elementosque componen principalmente todos los tipos de carbn:carbono(C),nitrgeno(N),oxgeno(O),hidrgeno(H),azufre(S).La mayora de los pases productores de carbn tienen su propia clasificacin de tipos de carbn, sin embargo para el comercio internacional es la clasificacin americana (ASTM) la ms utilizada.

La clasificacin mas importantes que caben resaltar son las siguientes.

Clasificacin estadounidenseSe basa en el porcentaje de materias voltiles para el carbn de mxima calidad y en el poder calorfico superior (pcs) para los otros.CategoraSub-categora

AntracitaMeta-Antracita

Antracita

Semi-Antracita

BituminosoBajo nivel voltil

Medio nivel voltil

Alto nivel voltil A

Alto nivel voltil B

Alto nivel voltil C

Sub-BituminosoSub-Bituminoso A

Sub-Bituminoso B

Sub-Bituminoso C

LignitoLignito A

Lignito B

Clasificacin europeaComprende las categoras siguientes:AntracitaLaantracitaes elcarbn mineralmsmetamorfoseadoy el que presenta mayor contenido encarbono. Es de color negro a gris acero con unlustrebrillante. Comparado con estos ltimos carbones la antracita no mancha al ser manipulada.Tambin destaca entre sobre otros carbones por su bajo contenido de humedad.

BituminosoElcarbn bituminosoes uncarbnrelativamente duro que contienebetn, entre ellignitoy laantracitaen la serie ligno-hullera. Suele ser de color negro, a veces marrn oscuro, presentando a menudo una bandas bien definidas de material brillante y mate. Las vetas de carbn bituminoso se identifican estratogrficamente por la distintiva secuencia de bandas brillantes y oscuras.El carbn bituminoso contiene entre un 60 y un 80% de carbono, siendo el restoagua,aire,hidrgenoyazufreque no ha sido repelido de los macerales.

Sub-bituminoso Sub-bituminoso es un tipo de carbon cuyas propiedades van desde las de lignito a las del carbn bituminoso y se utilizan principalmente como combustible para la generacin de energa termoelctrica. El carbones sub-bituminosos puede ser de color marrn oscuro a negro, suave y quebradiza en el extremo inferior de la gama, de brillante color negro azabache, duro y relativamente fuerte en el extremo superior

LignitoEs de rango inferior al de los carbones sub-bituminosos, y por lo general, presenta un color marrn oscuro por lo que se les denomina a veces lignitos pardos. Se usan principalmente en la produccin de energa en centrales trmicas.

Turba La formacin de turba constituye la primera etapa del proceso por el que la vegetacin se transforma en carbn mineral. Se forma como resultado de la putrefaccin y carbonizacin parciales de la vegetacin en el agua cida de las turberas.

En estado fresco alcanza hasta un 98% de humedad, pero una vez desecada puede usarse como combustible. La turba tambin se usa en jardinera para mejorar suelos por su capacidad de retencin de agua.

APLICACIONESEl carbn suministra el 25% de la energa primaria consumida en el mundo, slo por detrs delpetrleo. Adems es de las primeras fuentes de energa elctrica, con 40% de la produccin mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbn son:1. Generacin de energa elctrica. Las centrales trmicas de carbn pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energa elctrica. En los ltimos aos se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presin. Otra tecnologa en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de sntesis obtenido mediante la gasificacin del carbn.2. Coque. El coque es el producto de la pirlisis del carbn en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbn, consumiendo en ello 12% de la produccin mundial de carbn (cifras de 2003).3. Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbn se obtiene una aleacin en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene:1. Hierro dulce: menos del 0,2% de carbono.2. Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono.3. Fundicin: ms del 1,2% de carbono.4. Industrias varias. Se utiliza en las fbricas que necesitan mucha energa en sus procesos, como las fbricas decementoy deladrillos.5. Uso domstico. Histricamente el primer uso del carbn fue como combustible domstico. An hoy sigue siendo usado para calefaccin, principalmente en los pases en vas de desarrollo, mientras que en los pases desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes ms limpias de calor (gas natural,propano, butano,energa elctrica) para rebajar el ndice de contaminacin.

6. Carboqumica. La carboqumica es practicada principalmente enfrica del SuryChina. Mediante el proceso de gasificacin se obtiene del carbn un gas llamadogas de sntesis, compuesto principalmente de hidrgeno y monxido de carbono. El gas de sntesis es una materia prima bsica que puede transformarse en numerosos productos qumicos de inters como, por ejemplo:A. Gasolinaygasleode automocin a travs del proceso Fischer-Tropsch (proceso qumico para la produccin de hidrocarburos lquidos a partir de gas de sntesis, CO y H2).B. Petrleo sinttico. Mediante el proceso de licuefaccin directa, el carbn puede ser transformado en un crudo similar al petrleo. La licuefaccin directa fue practicada ampliamente enAlemaniadurante laSegunda Guerra Mundialpero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.Estas dos ltimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energa, desperdiciando as un tercio del balance energtico global. Debido a la crisis del petrleo se han vuelto a utilizar.

USOS Uso mdicoEl carbn activado es utilizado comoagente adsorbentepara tratar envenenamientos y sobredosis por ingestin oral. Previene la absorcin de la sustancia txica en el estmago. La dosificacin tpica para un adulto es de 2g/kgdentro de la primera hora de la intoxicacin, con un tope mximo de 100 gramos totales. Las dosis peditricas son 12-25 g (1 gramo/kg). Para frmacos concirculacin entero hepticacomocarbamazepina,digoxina,morfina, entre otros, se sugiere administrar carbn activado en mltiples dosis (0,5 g/kg cada 4 horas por 24 a 48 horas).En lo posible combinar con algn jugo o lquido con sabor para evitar el mal sabor del carbn activado y as el paciente no lo vomite. El uso incorrecto de este producto puede producir bronco aspiracin (ingreso a lospulmones) y puede dar lugar a un desenlace fatal si no es controlado. Para el uso fuera delhospital, se presenta en comprimidos de 1g, o en tubos o botellas plsticas, comnmente de 12,5 25 g, premezclado con agua. Tiene nombres comerciales como InstaChar, SuperChar, Actidose y Liqui-Socarra, pero por lo general se le llama simplemente carbn activado.

Usos ambientalesLas propiedades deadsorcindel carbn activado son muy tiles en la eliminacin de contaminantes del aire como de flujos de agua implicados en procesos industriales: Limpieza de vertidos Recuperacin de aguas superficiales y subterrneas3 Tratamiento de agua potable Purificacin de aire. Recogida de compuestos voltiles procedentes de procesos industriales como pintura, limpieza en seco, repostaje de combustible. Depuracin de agua no destinada al consumo humano Purificacin de aminocidos. Purificacin de ingredientes y productos alimentarios. Separacin y purificacin de gases como biogs, dixido de carbono, hidrgeno, gas de sntesis Proteccin personal y colectiva (ejemplo: mscaras de gas)

VENTAJAS DEL CARBN

Los aspectos sobre seguridad ysaludhan sido desde hace muchotiempouna preocupacin importante para la industria del carbn. Los avances tecnolgicos en la explotacin durante este siglo han conducido a mejoras en laproductividady seguridad. Las minas de carbn hoy en da se asemejan ms a fbricas altamente automatizadas que alambientede produccin que exista en el Siglo XIX, caracterizado por el uso intensivo de mano de obra, congestin yriesgos. La extraccin moderna del carbn alcanza estndares en seguridad y salud ms altos que muchas otrasindustrias. Por ejemplo, lasestadsticasde laOficinadelTrabajode losEstadoUnidos, muestran msaccidentesen actividades como aserraderos,construccin,agriculturay fabricacin de muebles, que en la explotacin de carbn. En Canad, la explotacin de carbn a cielo abierto es una de las industrias grandes ms seguras, an ms segura que el comercio al detal. La seguridad es de primordial importancia para cada uno de los involucrados en la minera, para los obreros, inversionistas y finalmente para elconsumidor. En muchos pases, los mineros reciben regularmente cursos deentrenamientoen habilidades laborales y en seguridad. Las compaas de carbn reconocen que el entrenamiento previene accidentes y que hay una estrecha relacin entre una mayor seguridad y una ms alta productividad. El carbn es un material comparativamente estable y no presenta losproblemasde fugas y derrames asociados a otros combustibles fsiles tales como el gas y el petrleo. Alrededor del mundo, el carbn es transportado en barcos, desde grandes cargueros hasta pequeos barcos de cabotaje. Los accidentes que involucran el hundimiento de barcos que transportan carbn son afortunadamente escasos y en ningn caso la carga de carbn es un agente contaminante. Entierra, eltransportede carbn se hace por medio de correas transportadoras, carreteras o tren, es esencialmente msseguroque en el caso de otros combustibles fsiles. Igualmente lo es sualmacenamientoy utilizacin, tanto en la industria como en los hogares. El polvo de carbn que se produce en laspilaso durante su manejo, tambin se puede reducir al mnimo ahora gracias a undiseoapropiado de las instalaciones de manejo. No existe una fuente de energa ms segura que el carbn, cuando ste se almacena, maneja y utiliza correctamente

YACIMIENTOSUn importante yacimiento de carbn cuyas reservas probables serian de 12 millones de toneladas, cuyos denuncios mineros ascendera a 2800 hectreas, han convertido a la Regin La Libertad, en la primera potencia minera formal, en produccin de carbn antracita. El importante hallazgo de carbn se ubica en la provincia de Otuzco, en el Alto Chicama, La Libertad, entre los distritos de Huaranchal y Usquil.El inicio de la exploracin y explotacin del mineral, empez con la formalizacin 200 mineros artesanales en la zona de Huaranchal. En la actualidad, Cementos Pacasmayo S.A.A. (CPSAA), continua con la exploracin y prepa-racin para la explotacin de este importante yacimiento. Inform, Vctor Noriega Castaeda, Gerente de Proyectos de Carbn de Cementos Pacasmayo S.A.A.Polticamente, el rea estudiada forma parte de las provincias de Pacasmayo, Trujillo y Otuzco del departamento de La Libertad y de las provincias de Contumaz y Cotabambas del departamento de Cajamarca. Polticamente, se localiza en el departamento de Ancash, comprendiendo total o parcialmente las provincias: Bolognesi, Recuay, Huaraz, Carhuaz, Yungay, Huaylas, Corongo, Pallasca y Santa en el departamento de La Libertad: Santiago de Chuco, Huamachuco.

Actividad Minera En La Cuenca Del Rio Huaura (Oyon)Tambin existe la actividad minera no-metlica, el caso de produccin de carbn, con sus yacimientos de Gazuna, Pampahuay y Parqun que en total producen aproximadamente 14,000 TM/ao, que representa el 8.4% de la produccin nacional de carbn. Tambin podemos mencionar la explotacin y beneficio de carbn tipo antractico; lo hacen en forma intermitente, de acuerdo con la demanda del mercado. Dentro de ellos, el carbn antractico que se produce en la zona (muy importante por su alto contenido de carbn fijo y poder calorfico) resulta muy comercial. La cuenca carbonfera de Oyn se conoce desde la poca colonial, hasta la actualidad. En la zona se permite agrupar la ocurrencia de carbn en tres reas principales:Area Norte: Regin GazunaArea Central: Regin PampahuayArea Sur: Regin Checras ParqunReservas de carbn: Pampahuay 433000,000 TM y Gazuna de 107812,000 TM.El carbn: alternativa a la crisis energtica en el PerEn la Revista del Instituto de Investigaciones de la FIgMMg vol. 10 N 20, se public sobre la minera del carbn en el norte del Per, como resultado del estudio de ms de 20 minas, considerando su clasificacin, ubicacin, geologa, minera y el problema social reinante. En esta oportunidad, entre otros aspectos, se hace un anlisis de la reserva energtica a partir del carbn, tomando como base a las minas estudiadas y lo realizado por otros como el INGEMMET, como una alternativa para resolver la crisis energtica que ya vive el Per. Segn el Banco Mundial y otros, nuestro pas seguir creciendo, por ende habr mayor demanda energtica, demanda que no podr ser cubierta con la escasa reserva existente; al cual se suma la reduccin paulatina del caudal de los ros que accionan las hidroelctricas, por el creciente descongelamiento de los nevados de las cordilleras por efecto del calentamiento global, siendo los glaciares las principales fuentes de agua durante la poca de sequa en nuestro pas. Proyectndose a mediano y largo plazo, al fenmeno del calentamiento global se sumar el agotamiento de reservas de gas y petrleo y/o su encarecimiento elevado, escenarios que hacen reflexionar y pensar en otras fuentes de energa como el carbn, considerando su abundancia en nuestro territorio. Por consiguiente, amerita profundizar este estudio para la instalacin de centrales termoelctricas accionados por carbn en puntos estratgicos, para minimizar su costo de transporte y contar con una energa elctrica barata; generando tambin fuentes de trabajo, directas e indirectas, y afianzando la descentralizacin que vive nuestro pas.

PERU, PAIS EMERGENTE EN CARBONPor otro lado, Noriega, calific al Per como un pas emergente en el consumo de carbn antracita, resaltando que dicho mineral es generador de una energa econmica, a pesar que hay un mito sobre el polvo que genera luego del proceso de combustin, que tiene un impacto visual alto, pero es menos contaminante por el bajo contenido de azufre, contrastndolo con el petrleo que es ms lesivo para el medio ambiente. Adems, Noriega, calific al carbn como reutilizable en su totalidad, porque hasta las cenizas del mineral se emplea para la elaboracin de cemento.

GENERACIN DE EMPLEOLa Mina de Carbn del Alto Chicama, de Cementos Pacasmayo (CPSAA), abarca entre las zonas de los distritos de Huaranchal y Chuquizongo en La Libertad. En la actualidad 200 mineros artesanales de Huaranchal, en proceso de formalizacin, vienen siendo capacitados y participando en tareas iniciales en la mina. Las operaciones en la zona de Chuquizongo, empezaran este ao con una cantidad de 200 mineros adicionales, sumndose as, a los 200 mineros artesanales en proceso de formalizacin, que operan en Huaranchal. Sin embargo, 100 mineros ms, serian incorporados cuando Cementos Pacasmayo, inici de manera directa sus operaciones, incrementando el requerimiento de personal progresivamente en el mediano plazo, de acuerdo al plan de exploracin, preparacin y explotacin de la mina.RESERVAS MILLONARIAS Y CAPACITACIONVctor Noriega, seal a la sierra de la Regin La Libertad, es una de las zonas ms ricas en potencial de Carbn, con reservas de 50 millones de toneladas, y la perspectiva es que podra haber mucho ms, segn indicaran los estudios realizados. Asimismo, precis que en la inversin inicial de 12 millones de dlares, estn contempladas sendas capacitacin a los mineros artesanales, que se encuentran agrupados en pequeas empresas, que firmaron contratos de explotacin con Cementos Pacasmayo; por ello se les continuar capacitando en tcnicas de cmo deben abrir sus propios socavones, y la forma segura y responsable en que deben explotar el mineral.Del mismo modo, Noriega, calific al proceso de capacitacin de los mineros artesanales de Huaranchal, como una gran oportunidad de aprendizaje, donde se les ensea la forma tica de gestin de pequeas empresas, aplicando herramientas de buenas prcticas empresariales, basado en un modelo de responsabilidad social; destacando las variables de: Calidad de vida del trabajador, Cuidado del medio ambiente, tica y buen gobierno empresarial. La temtica de estas variables, de responsabilidad social, consiste en capacitar a los mineros artesanales, la forma como deben confeccionar sus planillas de personal, dndoles a conocer lo importante que es pagar a tiempo los salarios, impuestos de ley, los seguros de salud y pensiones, etc.

PRODUCCION DEL CARBONSe producen ms de 4.030 Mt de carbn en la actualidad, con un incremento del 38% en los ltimos 20 aos. La produccin de carbn ha crecido ms rpidamente en Asia, mientras que en Europa se ha producido un descenso en la produccin. Los pases con mayor produccin no estn confinados a una nica regin. Los cinco principales productores son China, EEUU, India, Australia y Sudfrica. La mayora de la produccin mundial de carbn se utiliza en el pas en el que se produce; slo un 18% de la produccin de carbn se dedica al comercio internacional.

Precio de carbn Segn cifras del Ministerio de Hacienda, el Gobierno colombiano espera un precio de US$75 por tonelada de carbn para 2013 y una produccin de 98 millones de toneladas frente a las 93 estimadas para este ao. 2014 estar en US$77,24.PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE CARBON

COMPOSICION

CLASIFICACION

CARACTERISTICASLos consumidores de carbn exigen distintas caractersticas al mineral, segn las formas y tecnologas de uso. La distincin ms importante se hace entre carbn trmico y metalrgico. El primero se utiliza en la produccin de calor, bsicamente en hornos, generacin de vapor, y otros sistemas trmicos.El carbn metalrgico, se utiliza en el rea siderrgica para la produccin de coque (combustible slido obtenido de la destilacin de la hulla que se fabrica a partir de carbones coquizables, los cuales tienen ciertas propiedades fsicas que permiten su ablandamiento, licuefaccin y resolidificacin). Esto hace que ambos tipos se carbn se transen en mercados diferentes.En el mercado de los productos energticos, el carbn trmico debe competir con sustitutos, tales como el petrleo, la lea, la electricidad, el gas natural y otros. Sus caractersticas fsicas son relevantes slo en la medida que ellas puedan afectar la combustin en los quemadores. Por esta razn, ms que referirse a un carbn de buena o mala calidad, lo que cabe es considerar su aptitud para ser usado en un determinado sistema trmico y, obviamente, sus costos y eficiencia de uso.A diferencia del carbn trmico, en que importa principalmente el contenido energtico, en el carbn metalrgico se destaca fundamentalmente su propiedad coquizable, interesando en mucho mayor grado sus propiedades fsicas y los elementos qumicos que lo integran. Los carbones coquizables deben tener bajos contenidos de azufre y fsforo, y al ser relativamente escasos, generalmente son ms caros que los carbones trmicos.En Chile el principal uso de carbn trmico corresponde a las centrales termoelctricas, en cambio, el carbn metalrgico se usa en las plantas productoras de coque siderrgico.

Propiedades mecnicasi) Dureza: Se mide por el tamao y profundidad de la raya producida por un cuerpo penetrante de forma diversa (cono, esfera, pirmide) y con dureza extrema. Teniendo en cuenta esta propiedad, la antracita se comporta como un cuerpo totalmente elstico, es decir, no es rayado. Los carbones que contienen del orden de 80-85% de carbono muestran un mximo de dureza Vickers que se corresponde con un mximo tambin en la curva de dureza elstica.De los componentes del carbn, el que presenta ms dureza es eldureno, y el ms blando es elvitreno.ii) Abrasividad: Es la capacidad del carbn para desgastar elementosmetlicosen contacto con l. Esta propiedad nos va a condicionar enormemente el material que se tenga que usar en la maquinaria (molinos, trituradoras,). Est relaciona con las impurezas que acompaan al carbn: slice y pirita sobre todo.iii) Resistencia Mecnica: Tiene gran influencia en los sistemas de explotacin del carbn. Esto es porque muchas veces la veta carbonfera se usa como paredes, techos y suelos de las propias galeras de la explotacin. Adems, hay que tener en cuenta que las vetas suelen ser heterogneas, por lo que es importante estudiar este aspecto. Se debe medir la resistencia mecnica en el sentido normal a al estratificacin, tomndose el valor medio de las mediciones. Esta propiedad va a estar directamente relacionada con la composicin petrogrfica del carbn.iv) Cohesin: La cohesin es la accin y efecto que tiende a unir los componentes de la materia carbonosa. Se trata de una propiedad positiva o de resistencia.v) Friabilidad: Es la capacidad que presentan los carbones de descomponerse fcilmente en granulometras inferiores por efecto de un impacto o un rozamiento. Esta propiedad habr que tenerla muy en cuenta en algunos procesos, puesto que nos da la tendencia del carbn a romperse durante su manipulacin.vi) Fragilidad: Es la facilidad que presentan los carbones para romperse o quebrarse en pedazos. Es lo opuesto a lacohesin. Se trata de una propiedad negativa, que va a depender de su tenacidad y elasticidad, de las caractersticas de su fractura y de su resistencia. Para medir la fragilidad es necesario hacer dos ensayos que nos midan: Fuerzas de rozamiento Fuerzas de choqueEsto es debido a que los aparatos y maquinaria que se usa en el procesado del carbn ejercen estos dos tipos de fuerzas sobre el carbn.vii) Triturabilidad: Es la facilidad con la que el carbn se desmenuza sin reducirse totalmente a polvo. Es una combinacin de dureza, resistencia, tenacidad y modo de fracturaCada vez es ms tenida en cuenta esta propiedad mecnica del carbn, debido sobre todo al empleo de tcnicas novedosas de combustin, como ellecho fluido.Rittengerdesarroll muchos trabajos que tratan sobre la triturabilidad de los carbones y concluye que el tamao de superficie es directamente proporcional a la energa utilizada en la molienda.Propiedades trmicasi) Conductibilidad Trmica: Es la capacidad que presenta el carbn para conducir el calor. Tiene importancia sobre todo en loshornos de coquizacin, ya que el hecho de que el calor aplicado se transmita lo ms rpidamente posible permite que el proceso tenga un mayor rendimientoii) Calor especfico: Es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1g de carbn 1C. Tambin es importante esta propiedad en el proceso de conquizacin.iii) Dilatacin: Es el aumento de volumen por efecto del incremento de temperatura. Bangham y Franklin han hecho estudios sobre la dilatacin de los carbones. Concluyen que la antracita presenta importantes variaciones en el volumen con cambios de temperatura, pero dependiendo tambin de la orientacin (anisotropa). En cambio, en cuanto a las hullas, la dilatacin va a depender ms de la temperatura de experimentacin.Propiedades elctricasi) Conductividad Elctrica: Capacidad para conducir la corriente elctrica a su travs. Se define en trminos deresistencia especfica, que es la resistencia de un bloque de carbn de 1cm de longitud y 1 cm2de seccin. La unidad es el m. Esta propiedad depende de la presin, de la temperatura y del contenido en agua del carbn. El carbn es considerado en trminos generales como un semiconductosLa razn por la cual el carbn conduce la electricidad es la posesin de anillos bencnico y radicales libres.ii) Constante Dielctrica: Esta propiedad es ms tenida en cuenta que la conductividad elctrica. Se trata de una medida de la polarizabilidad electrosttica del carbn dielctrico. Esto est relacionado con la polarizacin de los electrones que existen en los anillos bencnicos de la estructura del carbn. Est esta propiedad muy relacionada con el contenido en agua del carbn y vara con el rango del carbn.Propiedades fsicasi) Densidad: La densidad del carbn es una magnitud dificil de medir. Se definen varios tipos de densidad Densidad a granel o en masa: Es el peso en Kg/m3del conjunto del carbn en trozos, comprendiendo los espacios vacios que quedan entre stos. Esta magnitud del carbn es importante de cara al almacenamiento del carbn y su uso en hornos de coque Densidad de carga o estiba: Se emplea cuando el carbn se almacena en una retorta de coquizacin. Depende esta mgnitud de la clase de carbn, su tamao, la humedad. Peso especfico aparente: Es el peso especfico de un trozo de carbn en su estado natural (poros, humedad y materia mineral incluida). Peso especfico verdadero: El que presenta la sustancia carbonosa sin poros y sin humedad, pero con la materia mineral que contenga Peso especfico unitario: Igual que el peso especfico verdadero, pero adems prescindiendo de la materia mineral (es decir, sin cenizas)ii) Contenido en agua: El carbn contiene agua tanto por su proceso de formacin en origen como por las transformaciones sufridas. El agua se puede presentar de varias maneras: Agua de Hidratacin: Es la que est combinada qumicamente. Forma parte de la materia mineral que acompaa al carbn. Agua Ocluida: La que queda retenida en los poros del carbn. Puede proceder del lugar donde se form el carbn o de las reacciones posteriores a esa formacin. Agua de Imbibicin: Es la que contiene debido a procesos artificiales en la extraccin y procesos posteriores, sobre todo procesos de lavado. Esta agua queda adsorbida en la superficie. Se elimina fcilmente calentando a 100-105CUn problema aadido al contenido del agua en carbn es en el almacenamiento. El agua provoca la meteorizacin del carbn, debido a los cambios de volumen de aqulla al pasar de slido a lquido; esto va desgajando el carbn en trozos ms pequeos, falseando la granulometra. Esta agua tambin puede atacar las impurezas del carbn, produciendo sustancias que degradan el carbn.

CARBON ACTIVADOCarbnactivadoes un trmino genrico que describe una familia deadsorbentescarbonceos altamentecristalinosy una porosidadinterna altamente desarrollada.Existe una amplia variedad de productos de carbn activado que muestran diferentes caractersticas, dependiendo del material de partida y la tcnica de activacin usada en su produccin. Es un material que se caracteriza por poseer una cantidad muy grande de microporos (poros menores a 1nanmetrode radio). A causa de su alta microporosidad, un solo gramo de carbn activado puede poseer una superficie de 500mo ms.El carbn activado se utiliza en la extraccin demetales(v. gr.oro), lapurificacindeagua potable(tanto para la potabilizacin a nivel pblico como domstico), enmedicina veterinariay medicina humana para casos deintoxicacin, en eltratamiento de aguas residuales, clarificacin de jarabe deazcar, purificacin deglicerina, enmscaras antigs, en filtros de purificacin y en controladores de emisiones deautomviles, entre otros muchos usos.

PRODUCCIONGeneralmente se produce por dos mtodos diferentes:1. Activacin qumica: una sustancia deshidratante, que puede ser uncido, se mezcla con la materia prima y se somete a un tratamiento a temperaturas moderadas. Esta tcnica puede ser problemtica porque, por ejemplo, al usar como agente deshidratantecloruro de zinclos residuos delzincpueden permanecer en el producto final, an despus de lavado.2. Activacin fsica o del vapor: el material carbonizado se trata con una mezcla de gases de combustin yvapor de aguaa una alta temperatura para que se active.Como material de partida se usan varios materiales carbonosos, como cscaras denuez,madera,coco.

CARACTERISTICAS El carbn activado puede tener unreasuperficial mayor de 500 m/g, siendo fcilmente alcanzables valores de 1000 m/g. Algunos carbones activados pueden alcanzar valores superiores a los 2500 m/g. A modo de comparacin, una cancha de tenis tiene cerca de 260 m.El carbn activo saturado se puede regenerar mediante la aplicacin de calor. Los aerogeles de carbn, que son ms costosos, tienen superficies efectivas muy altas y encuentran uso similar al carbn activado en aplicaciones especiales. rea superficial:Es la extensin de la superficie de los poros desarrollada dentro de lamatrizdel carbn activado. Se mide usandonitrgeno(N2). Es el indicador primario del nivel de actividad, asumiendo que a mayor rea superficial, mayor nmero de puntos de adsorcin disponibles.

Radios porales: La determinacin de la distribucin de los tamaos de los poros es una forma extremadamente til de conocer el comportamiento del material. LaIUPACdefine la distribucin de radios porales de la siguiente forma:Microporos r < 1 nmMesoporos r 1-25 nmMacroporos r > 25 nm

Actividad de tetracloruro de carbonoEs una medida de la porosidad mediante adsorcin de vapor saturado detetracloruro de carbono. DurezaLadurezaes un factor importante en el diseo del sistema, la vida til de los filtros y la forma de manipulacin. Presenta grandes variaciones, dependiendo del material original y su nivel de actividad.

DensidadLa densidadbulkdebe considerarse cuidadosamente cuando se deban llenar volmenes fijos; puede tener implicaciones comerciales.La densidadlimpiado y secadosiempre muestra un valor menor, debido a la pelcula de agua entre las partculas de carbn activado. Tamao de las partculasCuanto ms fino es el tamao de las partculas de un determinado carbn activado, mejor es el acceso al rea superficial y ms rpida es la tasa de cintica de adsorcin. En sistemas de fase vapor, esto se debe considerar junto con la cada de presin, que afecta los costos energticos.Una eleccin cuidadosa del tamao de las partculas puede proveer significativos beneficios operativos.

PROCESO DEL CARBON ACTIVADOEste proceso se puede dividir en dos tipos: Activacin fsica (trmica): Se lleva a cabo en dos etapas, la carbonizacin que elimina elementos como hidrgeno y oxgeno para dar lugar a una estructura porosa rudimentaria y la etapa de gasificacin del carbonizado que se expone a una atmsfera oxidante que elimina los productos voltiles y tomos de carbono, aumentando el volumen de poros y la superficie especifica. Esto se hace en distintos hornos a temperaturas cercanas a 1000

Activacin qumica: El material se impregna con un agente qumico que puede sercido fosfricoohidrxido de potasioy se calienta en un horno a 500-700. Los agentes qumicos reducen la formacin de material voltil yalquitranes, aumentando el rendimiento del carbn. El resultante se lava para la eliminacin de cido.El tipo de material con el que se produce el carbn activado afecta el tamao de los poros y las caractersticas de regeneracin del carbn activado. Los dos tipos de clasificacin son: carbn activado en polvo, con dimetro menor o igual a 0.25mm y el carbn granular, con dimetro superior a los 0.25mm.

Reactivacin trmicaEl conjunto del proceso de reactivacin comprende los siguientes pasos:1. Secado del material hasta 105 C.2. Evaporacin de los compuestos voltiles adsorbidos hasta 300 C.3. Los compuestos no voltiles adsorbidos en el seno del carbn activo son descompuestos hasta carbono amorfo en la atmosfera del horno a travs de un proceso de pirlisis con temperaturas de hasta 600 C.4. Finalmente, el carbn en forma amorfa es gasificado mediante la inyeccin de vapor a alta presin y temperatura (por encima de 800 C).Durante la reaccin del carbn amorfo con vapor a alta temperatura hasta monxido decarbono (CO)y, posteriormente,dixido de carbono (CO2), se forman los microporos que dotarn al carbn activo de una gran superficie especfica.

EXTRACCIONEl carbn se extrae mediante dos mtodos: en superficie o a cielo abierto y mediante extraccin subterrnea o de profundidad. La seleccin del mtodo de extraccin viene determinada por la geologa del depsito carbonfero. La extraccin subterrnea supone actualmente el 60% de la produccin mundial de carbn, aunque en algunos pases productores la extraccin de superficie es ms comn. La extraccin de superficie representa el 80% de la produccin en Australia, mientras que en EEUU se utiliza par a obtener el 67% de su produccin.

Extraccin subterrnea

Existen dos mtodos principales de extraccin subterrnea: extraccin mediante pilares y la extraccin por tajos largos. En la extraccin mediante pilares, los depsitos de carbn se extraen cortando una red de salas en la veta de carbn y dejando pilares de carbn para sujetar el techo de la mina. Estos pilares pueden suponer hasta el 40% del total de carbn de la veta, aunque este carbn puede, en ocasiones, extraerse en una etapa posterior. Esto se consigue mediante lo que se conoce como trabajo explotado en retirada, en el que el carbn se extrae de los pilares al retirarse los trabajadores. En ese momento, se permite que el techo caiga y se abandona la explotacin. La extraccin por tajos largos supone la extraccin completa del carbn de una seccin de la veta o cara utilizando rafadoras-cargadoras mecnicas.

Una cara de tajo largo requiere una planificacin detallada par a garantizar que la geologa es favorable en toda la seccin antes de iniciar los trabajos. La cara de carbn puede variar en longitud entre 100-350m. Unas fijaciones hidrulicas de avance automtico soportan provisionalmente el techo mientras de extrae el carbn. Una vez extrado el carbn de la zona, se deja que se desplome el techo. Ms del 75% del carbn del depsito puede extraerse de paneles de carbn que pueden extenderse a lo largo de 3 km en la misma veta.La principal ventaja de la extraccin mediante pilares respecto a la extraccin por tajos largos es que permite el inicio de la produccin de carbn de forma mucho ms rpida, utilizando maquinaria mvil con un coste inferior a los 5 millones de dlares (la maquinaria necesaria para la extraccin por tajos largos puede llegar a costar 50 millones de dlares).La seleccin de la tcnica de extraccin depende de cada lugar, pero siempre se basa en criterios econmicos; incluso se pueden utilizar ambos mtodos en una nica explotacin.

Extraccin superficial

La extraccin de superficie, tambin conocida como de a cielo abierto, slo resulta rentable cuando la veta de carbn est cerca de la superficie. Este mtodo puede recuperar una mayor proporcin del yacimiento de carbn que la extraccin subterrnea, ya que se trabaja en todas las vetas de carbn, llegndose a recuperar un90% o ms del carbn. Las explotaciones a cielo abierto grandes pueden cubrir una zona de muchos kilmetros cuadrados y utilizan piezas de maquinara muy grandes, incluyendo: dragas excavadoras, que retiran el material sobrante; excavadoras; camiones de gran tonelaje, para el transporte de material sobrante y carbn, excavadoras de cuba y cintas transportadoras.

Preparacin del carbnEl carbn directamente extrado del suelo, conocido como mineral bruto (ROM), a menudo contiene impurezas no deseadas, como rocas y suciedad, y llega en una mezcla de fragmentos de diferentes tamaos. Sin embargo, los usuarios de carbn necesitan un carbn con una calidad consistente. La preparacin del carbn, tambin conocida lavado del carbn, se refiere al tratamiento del mineral bruto para asegurar una calidad consistente y la mejora de su idoneidad para usos finales concretos.El tratamiento depende de las propiedades del carbn y de su uso previsto. Puede requerir un simple triturado o pasar por un proceso de tratamiento complejo par a reducir el nivel de impurezas.

Para eliminar las impurezas, el mineral bruto se tritura y se separa en fracciones de diferentes tamaos. El material ms grande se suele tratar utilizando un mtodo de separacin de densidad media. Durante este proceso, el carbn se separa del resto de impurezas hacindolo flotar en un depsito que contenga un lquido de una gravedadespecfica, normalmente una suspensin de magnetita fina. Puesto que el carbn es ms ligero, flota y puede separarse del resto, mientras que las rocas y el resto de impurezas ms pesadas caen al fondo y se retiran como material residual.Las fracciones ms pequeas se tratan de diferentes modos, normalmente basndose en las diferencias de masa, como en mquinas de centrifugado. Una mquina de centrifugado es una mquina que hace girar un contenedor a gran velocidad, haciendo que los slidos y los lquidos de su interior se separen. Algunos mtodos alternativos utilizan las diferentes propiedades de superficie del carbn y de los residuos. En la flotacin por espuma, las partculas de carbn se eliminan con una espuma producida al insuflar aire en un bao de agua que contiene ciertos reagentes qumicos. Las burbujas atraen el carbn, pero no los residuos, que se eliminan para recuperar las partculas de carbn.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. El carbn es un mineral muy importante para el ser humano, ya que es una fuente primaria para la generacin de energa (combustible) para el desarrollo de su existencia.2. Su importancia se ve reflejada en aplicaciones que van desde Generacin de energa elctrica, Coque, Siderurgia, Petrleo sinttico y otros, que son los que mueven a la industria mundial.3. El carbn activado puede tener unreasuperficial mayor de 500 m/g, siendo fcilmente alcanzables valores de 1000 m/g, siendo esta caracterstica importante para la economa de la industria que lo utiliza.4. El carbn es una de Las principales fuentes energticas que viene contribuyendo al desarrollo de la sociedad a nivel mundial junto al petrleo y el gas en la industria.5. Se espera que ha mediano plazo las polticas sean ms acertadas con el fin de garantizar este recurso ya que es de naturaleza no renovable y eso es beneficioso para el mundo.6. 7. Con el apoyo de la tecnologa se debe buscar minimizar el impacto que produce en el medio ambiente , el proceso de extraccin debido a los gases que genera la actividad del carbon.8. Se recomienda hacer de conocimiento y difundir que el carbn, es uno de los recursos que posee alta cantidad de reservas hasta que se encuentren mejores alternativas en cuanto a energa.

BIBLIOGRAFIA1. Carbon Link. Properties of Activated Carbon.2. Recuperacin y reactivacin de carbn activado3. DESOTEC carbn activo ayuda a combatir la contaminacin por acrilonitrilo en Wetteren, Blgica,DESOTEC Carbonology blog, 20134. Aplicaciones del carbn activo: Purificacin de aminocidos,DESOTEC Carbonology blog, 20135. Usos del carbn activado: primera respuesta en caso de emergencia,DESOTEC Carbonology blog, 20146. http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n_activado