Le carbone sous toutes ses formes
Charbons
Classification
Les charbons sont répartis dans différentes catégories selon deux critères distincts : leur teneur en carbone et leur pouvoir calorifique. Un tableau téléchargeable illustre cette classification.
La houille est une qualité spécifique de charbon, terme générique qui regroupe trois catégories de combustibles solides de même origine kérogène (substance intermédiaire entre la matière organique et les combustibles fossiles), mais dont les gisements sont à différents stades de transformation : la tourbe, le lignite et enfin la houille :
- la houille, formée à l’ère primaire, comprenant l’anthracite (93 à 97 % de carbone) et le préanthracite (quasi 100 % de carbone) qui sont des variétés de haute qualité.
- la lignite, formée au tertiaire,
- la tourbe, formée au quaternaire.
Cette matière organique se présente sous différents aspects macroscopiques selon l’origine du charbon. Ainsi, il existe le fusain dérivant des produits fibreux et ligneux, le durain mat et le clarain semi-brillant provenant de feuilles et de spores, le vitrain brillant composé d’une gelée cellulosique amorphe.

Deux constituants principaux caractérisent la composition des charbons : l’inertitite et la vitrinite. La détermination du rang d’un charbon se fait généralement sur l’abondance de la vitrinite et la facilité avec laquelle elle peut être isolée. Le pouvoir réflecteur de ce constituant est noté R et est synonyme du degré de maturation thermique naturel du charbon. R permet de classer les charbons selon un rang :
- R < 0,6 % pour les low rank tels que les lignites et les charbons flambants,
- R > 0,6 % pour les high rank tels que les charbons bitumineux et les anthracites.
Le rang des charbons augmente avec le pouvoir calorifique des charbons et la diminution du taux d’humidité.

La diversité des charbons a obligé les consommateurs et producteurs à instaurer des codifications pour classer ces matériaux. La norme NF M 10-003 propose une classification française pour les charbons utilisables en cokerie.
Le pouvoir réflecteur de la vitrinite donne une première distinction puis deux différenciations supplémentaires viennent s’ajouter selon l’indice de gonflement et la fluidité maximale. Ces caractéristiques sont reliées aux propriétés plastiques (état proche de l’état liquide, où la matière est déformée de manière irréversible sous une contrainte) des charbons.
