Analysis of the sulfur content in the Gubin lignite deposit for assessing the need for sorbent and the quantity of REA gypsum produced

The paper refers to the problem of complex management of mineral resources, especially to the long-term lignite deposit management. Based on data from the geological documentation of the Gubin deposit, this article analyzes the variability of total sulfur content in lignite seams planned for exploitation. The purpose of this analyzes is the assessment of the amount of sorbent required for desulfurization process and the quantity of by product of this process. For modeling of the deposit’s parameters, geostatistical methods were used including ordinary and universal kriging. Given the mining design, the total amount of sulfur in the lignite was determined within the proposed five-year advances of the exploitation fronts. The analysis took into account the planned, simultaneous mining of two lignite seams. For the purposes of this article, it was assumed that in the planned power plant by the Gubin deposit wet limestone scrubbing method will be used. Using the equation for the reaction that takes place in the flue gas desulfurization process, the mass of sorbent (CaCO₃) was calculated which will be needed for total gas desulfurization, as well as the mass of the gypsum which will be the product of this process. The lower lignite seam contains increased amount of the sulfur. Mining of this seam will cause significant increase of the demand on the desulfurization sorbent and, consequently, the higher supply of REA gypsum. The results of the analysis may be useful to determine the amount of sorbent required in the long term and for the development of a desulphurization by products management plan at the power plant located by the Gubin deposit. They can also be used for evaluating the impact of synthetic gypsum supply on the market for this commodity in the country.

METADATA IN OTHER LANGUAGES:

Polish

Analiza zmienności zawartości siarki w węglu złoża Gubin pod kątem oceny zapotrzebowania na sorbent oraz produkcji rea-gipsu w planowanej elektrowni

odsiarczanie spalin, węgiel brunatny, planowanie długoterminowe, złoże Gubin, gips syntetyczny

Artykuł dotyczy kompleksowej gospodarki zasobami złoża, w szczególności długoterminowego planowania zagospodarowania złoża węgla brunatnego. Na podstawie danych z dokumentacji geologicznej złoża Gubin przeanalizowano zmienność zawartości siarki całkowitej w przeznaczonych do eksploatacji pokładach węgla pod kątem ilości sorbentu potrzebnego do odsiarczania spalin oraz ilości produktów ubocznych tego procesu. Do modelowania parametrów złoża wykorzystano metody geostatystyczne, kriging zwyczajny i uniwersalny. Na podstawie projektu eksploatacji złoża określono ilość siarki całkowitej w węglu w granicach projektowanych pięcioletnich postępów frontów eksploatacyjnych. W analizie uwzględniono planowaną równoległą eksploatację dwóch pokładów węgla. Założono, że do odsiarczania spalin w elektrowni zastosowana będzie metoda mokra wapienna. Na podstawie równania reakcji jaka zachodzi w procesie odsiarczania spalin w metodzie mokrej wapiennej obliczono masę sorbentu (CaCO₃) jaką trzeba będzie zapewnić dla całkowitego odsiarczenia spalin oraz masę gipsu, który będzie produktem odsiarczania. Analizy wykazały, że ze względu na podwyższoną zawartość siarki w głębszym pokładzie węgla w okresie jego eksploatacji wystąpi zwiększone zapotrzebowanie na sorbent i w konsekwencji wystąpi zwiększona podaż gipsu odpadowego. Wyniki długookresowej analizy mogą być przydatne do określenia ilości sorbentu w długim okresie czasu oraz dla projektowania zagospodarowania produktów ubocznych odsiarczania spalin przy elektrowni na złożu Gubin. Wyniki mogą być również przydatne do długookresowej oceny wpływu podaży gipsu syntetycznego na rynek tego surowca w kraju.

REFERENCES (9)

Bartuś T., 2012 – Anizotropia zmienności głównych parametrów jakości węgla brunatnego w polu Bełchatów, Mineral Resources Management (Gospodarka Surowcami Mineralnymi) t. 28, z. 2, s. 5–29, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.

Google Scholar

Bogacz et al. 2009 – Bogacz A., Sawicka K., Sokołowski M., Kwaśniewska S., 2009 – Dodatek nr 1 do dokumentacji geologicznej złoża węgla brunatnego Gubin w kategorii B + C1 + C2, Appendix 1 to thegeological documentation of the Gubin lignite deposit in the category B + C1 + C2. Przedsiębiorstwo Geologiczne w Krakowie, CAG PIG nr 3090/2009, Warszawa.

Google Scholar

Kaczmarczyk et al. 2012 – Kaczmarczyk M., Nieckula M., Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M., 2012 – Praktyczne konsekwencje geostatystycznego badania struktury zmienności parametrów złoża węgla brunatnego Gubin i siarki Osiek. Practical consequences of a geostatistical study of the varying parameters of the Gubin lignite and Osiek sulphur deposits. Zeszyty Naukowe IGSMiE PAN, z. 83, pp. 51–68.

Google Scholar

Mazurek S., 2003 – Zależność wyników analiz zapopielenia węgla brunatnego od systemu wiercenia i opróbowania, a możliwości prognozowania parametrów dostaw – na przykładzie złóż konińskich.Węgiel Brunatny nr 2 (43).

Google Scholar

Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M., 2013 – Opróbowanie złóż do badań chemicznych i jego dokumentowanie – oczekiwania i rzeczywistość. Sampling of deposits for chemical analyses and its reporting – expectations and reality. Surface Mining (Górnictwo Odkrywkowe) No 2/2013, pp. 52–57.

Google Scholar

Naworyta W., Sypniowski S., 2012 – Zagospodarowanie złoża węgla brunatnego Gubin – wybrane problemy projektowania kopalni. Development of the Gubin lignite deposit – selected aspects of mine desing, Energy Policy Journal (Polityka Energetyczna) Vol. 15, issue 3, pp. 108–134.

Google Scholar

Naworyta W., Sypniowski S., 2013 – O problemie sterowania jakością strugi urobku w kopalniach węgla brunatnego w kontekście właściwego rozpoznania parametrów jakościowych złoża. About the problem of lignite stream quality control in the context of proper identification of deposit’s quality parameters. Surface Mining (Górnictwo Odkrywkowe) No 2/2013, pp. 58–65.

Google Scholar

Uberman R., Naworyta W., 1998 – Odpadowe surowce mineralne z instalacji odsiarczania spalin w elektrowniach opalanych węglem brunatnym jako baza surowcowa dla produkcji wyrobów gipsowych. Sympozja i Konferencje nr 33, Wyd. IGSMiE PAN Kraków.

Google Scholar

Wons T., Niziurska M., 2013 – Analiza jakości gipsów syntetycznych z krajowych instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną stosowanych jako substytut gipsu naturalnego do produkcji wyrobów budowlanych. Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych w Krakowie.

Google Scholar

Submit your paper

For Authors

eISSN:	2299-2324
ISSN:	0860-0953