Kam se chodí sprchovat uhlí

Většina lidí si myslí, že černé uhlí vytěžené v dolech NWR několik stovek metrů pod zemí se poté, kdy je vyvezeno na povrch, nasype do vagonů a po kolejích putuje přímo ke svým zákazníkům. Skutečnost je zásadně odlišná.

Uhlí čeká po vytažení skipovou nádobou do zásobníku na povrchu ještě dlouhá cesta plná sofistikovaných chemicko-technologických procesů. Při nich často zaslechneme výrazy, které jsme zvyklí používat v případě nás samých nebo věcí naší každodenní potřeby, jako jsou sprchování, praní či sušení.

Všechny doly NWR jsou vybaveny úpravnami. Zde probíhá vlastní proces přeměny vytěžené suroviny na finální produkt, s nímž se, aniž bychom si to uvědomovali, setkáváme prakticky každodenně. Pojďme se tedy na cestu uhlí ke spotřebitelům podívat detailněji.

Veškeré vytěžené uhlí je vyvezeno na povrch zmíněnou skipovou nádobou s kapacitou zhruba 20 tun a umístěno do zásobníku za skipovou věží. Odtud začíná jeho putování areálem dolu, které zahrnuje sofistikovaný úpravárenský proces a končí nakládkou do vozů směřujících k zákazníkům.

Úpravna: sofistikovaná cesta uhlí k zákazníkovi

„Rozdružování uhlí podle obsahu popela a dalších parametrů probíhá v úpravnách všech dolů NWR mírně odlišně v souvislosti s rozdílnými technologiemi, kterými byly historicky vybaveny. Nicméně princip je ve všech případech obdobný,“ říká specialista OKD na úpravárenství Marek Špok.

Surová těžba uhlí z dolu přijíždí ve skipové nádobě po několikasetmetrové cestě do třídírny, která tvoří první část úpravárenského komplexu, v zrnitosti 0–400 mm.

V první fázi je uhlí roztříděno na vibračních sítech s propadem 200 milimetrů na dvě základní skupiny: 0–200 mm a 200–maximum. U větších kusů uhlí bývá ve značném množství přítomen kámen, vyvezený spolu s nimi. Vzhledem ke své vyšší hmotnosti a tvrdosti většinu velkých kusů uhlí rozdrtí na menší.

Na přebíracím pásu se manuálně vybírají z kamene zbytky uhlí. Ty se automaticky podrtí a směřují zpět do povrchových zásobníků, kde jsou po přimíchání do těžby o zrnitosti 0–200 mm připraveny k další úpravě. V případě, že kapacita zásobníků není dostatečná k uložení veškerého vytěženého uhlí, je možné ho umístit na okolních skládkách v areálu dolu.

Kámen, v těžařské terminologii nazývaný také hlušina, který se dostane jako vedlejší produkt těžby na povrch, nachází další využití ve stavebnictví (silnice, železniční koridory, hráze přehrad či stavby s funkcí ochrany proti povodním). Je zároveň vhodným a ekonomicky efektivně využitelným materiálem pro modelaci terénu při sanačně--rekultivačních akcích, díky nimž se krajina v okolí dolů NWR na Karvinsku a Frýdecko-Místecku změnila v uplynulých letech k nepoznání. Zatímco ve veřejnosti stále koluje představa o černé zemi zdevastované těžbou, skutečnost je jiná. V oblastech historicky poznamenaných dobýváním uhlí díky nemalým investicím NWR do rekultivačních projektů vznikají soběstačné ekosystémy s výskytem vzácných druhů rostlin a živočichů. Lokality se případně vracejí k dalšímu využití lidem, například v podobě areálu pro volnočasové aktivity.

Ani zrnko uhlí nepřijde nazmar

Na vlastním vstupu do úpravny dochází k mokrému nebo suchému třídění vsázky na speciálních vibračních třídičích. Například na dolech ČSM a Paskov dochází k třídění uhlí od kamene do skupin do a nad 80 mm v rotační nádobě Bretfolt. Kámen, který je těžší, uhlí rozdrtí a vytlačí ho ven z nádoby.

„Větší kusy uhlí směřují do takzvané hrubé linky úpravny, menší do jemné linky. Velikost, neboli zrnitost, podle níž se uhlí takto roztřiďuje, se liší důl od dolu v souvislosti s tím, jaké technologické vybavení úpravna používá,“ vysvětluje Špok.

Například u dolů ČSM a Paskov směřuje do hrubé úpravny uhlí se zrnitostí větší než 15 mm a do jemné úpravny větší než 1 mm, na závodě Lazy do hrubé uhlí nad 30 mm a do jemné větší než 1 mm, v případě závodu ČSA zrna větší než 0,5 mm, a na Dole Darkov dokonce nad 0,35 mm. Ano, čtete správně. Obecně sdílená představa, že těžaři využijí pouze větší kusy uhlí, které známe z vytápění domů a bytů, a drobná uhelná zrna velikosti smítek prachu se vysypou či vyhodí někam do okolí, je totiž naprosto mylná. Cílem je efektivně využít každé zrníčko uhlí, které horníci v dolech NWR vytěžili. Už rozumíte tomu, proč se pro uhlí vžilo spojení „černé zlato“?

Jak se sprchuje a suší uhlí

Uhlí se v hrubé úpravně odděluje od hlušiny pomocí těžkokapalinové suspenze tvořené magnetitem, tedy železnou rudou. Kapalina má speciální hustotu, při níž uhlí plave, ale kamenné nečistoty klesají. Uhlí je ze zařízení vynášeno ven, osprchováno od magnetitu a odvodňováno na vibračních sítech.

Uhlí v jemné úpravně se rozdružuje stejně jako v případě hrubé úpravny magnetitovou suspenzí, v pracích a třídicích cyklónech nebo v sázečkách. Ačkoliv se to zdá laikovi neuvěřitelné, nejjemnější uhelné podíly pod 1 mm se dále třídí do skupin podle velikosti 0–0,25 mm a 0,25–1 mm a následně upravují.

Poté se odvodňují v síťoplášťových odstředivkách a odvodňovacích filtrech. Zjednodušeně řečeno: flotační činidlo, tedy zvláštní typ oleje, vytváří mineralizovanou pěnu. Na každou jednotlivou bublinku oleje přilne jedno malinké zrníčko uhlí, které je vynášeno s pěnou do sběrného žlabu. Toto čisté uhlí se pak oddělí chemickým zařízením (rozbíječem pěny) od oleje.

Magnetit, který se v procesu rozdružování používá jako zatěžkávadlo v kapalině, je následně z vody vytažen v magnetických separátorech. Poté, co se ve správném poměru opět smíchá s vodou, najde další uplatnění v úpravárenském procesu. Pro celý úpravárenský proces je totiž typická snaha co nejefektivněji využít všechny suroviny, které se na něm podílejí. Proto se i voda znovu použije pro úpravu dalšího uhlí. Společnost NWR pro to má dva zásadní důvody: ekologický a ekonomický.

Recyklace vody: přínos pro krajinu i byznys

Proces úpravy uhlí je náročný na spotřebu vody. Na každou tunu upraveného uhlí je potřeba několik metrů krychlových vody. Společnost NWR se jí proto ze snahy eliminovat dopady své činnosti na životní prostředí, ale i z ekonomických důvodů snaží v co nejvyšší možné míře recyklovat. Pokud to není z technických důvodů možné, prochází použitá voda do veřejné sítě přes čističku v areálu závodu. Každá úpravna má ve své blízkosti vlastní vodní nádrž. V ní je čerpací stanice, odkud se voda čerpá do úpravny. Pod její střechou jsou umístěny velké nádrže s prací vodou, připravenou vstoupit do úpravárenského procesu.

Monitoring kvality na každém kroku

Uhlí, které projde popisovanou úpravou, putuje do zásobníku praného uhlí. Z hlediska obsahu vody a požadované kvality má takové parametry, že je možné ho expedovat zákazníkům. Pod zásobníky se nacházejí tzv. expediční místa. Na nich se uhlí nakládá do vagonů směřujících k odběratelům. „Protože považujeme kvalitu dodávaného uhlí za svoji klíčovou konkurenční výhodu, známe přesně parametry a kvalitu uhlí, jež zákazníkům expedujeme. Při nakládce dochází ve vzorkovacích stanicích k vyhodnocení kvality, kterou sdělujeme klientům. Vzorkování neprobíhá jen ve finále celého procesu úpravy, ale při každém jejím kroku, abychom měli jistotu, že vše probíhá tak, jak má,“ říká Špok.

Hlušina, která se odděluje při úpravě uhlí v každé části popisovaného procesu, prochází stejným procesem sprchování a odvodňování jako uhlí, aby mohla být dále využita ve stavebnictví nebo při rekultivačních akcích.

Závod Lazy: je libo oříšek nebo ořech?

Všichni, kdo topili nebo topí doma černým uhlím, si pamatují permanentní diskuze na téma, zda koupit kostku, ořech nebo oříšek. V první řadě je třeba vysvětlit, že všechny doly NWR prodávají uhlí výhradně velkým průmyslovým zákazníkům.

Výjimkou je závod Lazy, který je spolu se závodem ČSA součástí Dolu Karviná. Ten v úpravárenském procesu vyrábí také energetické uhlí v parametrech oříšek (10–30 mm),
ořech (30–50 mm) a prané kusy (50–200 mm) pro malé zákazníky. Topíte-li tedy doma černým uhlím z Ostravsko-karvinského revíru, můžete s jistotou říct, že ho vytěžili horníci na závodě Lazy poblíž města Orlová. Na závodě Lazy je totiž úpravárenský komplex pouze pro energetické uhlí. Koksovatelné uhlí, které se zde vytěží, putuje po kolejích do úpravny Dolu Paskov.

Nicméně v celkovém objemu prodejů představuje uhlí pro malé zákazníky a jejich domácí použití pouze malý podíl z produkce dolů NWR.

Je proplástek uhlí, nebo kámen?

Skipová nádoba vyveze na povrch tři kvalitativně odlišné skupiny suroviny. Čisté uhlí, kámen nebo proplástek. Proplástek, nebo také meziprodukt, je vlastně kámen prorostlý s uhlím, přičemž obě složky se od sebe během těžby a transportu neoddělily. Je lehčí než kámen, ale těžší než uhlí. Některé energetické provozy jsou schopny proplástek ve výrobě zpracovat a efektivně využít. Má své stálé odběratele. V úpravárenském procesu se přesto snaží od sebe kámen a uhlí oddělit. Například na Dole Paskov se proto meziprodukt získaný rozdružováním drtí a znovu „přepírá“, aby se oba komponenty rozpojily. Teprve když se to nepodaří, vzniká proplástek určený k expedici zákazníkům.

Celý proces úpravy uhlí v NWR je typický vysokou mírou mechanizace a automatizace. Všechny procesy řídí pracovníci z centrálních pracovišť na úpravně prostřednictvím počítačů, na kterých se nastavují, monitorují a kontrolují jednotlivé fáze cesty uhlí od skipové nádoby až k nakládce zákazníkům.

Marek Síbrt,
marek.sibrt@okd.cz