Mercury in waste products from hard coal processing plants
T. Dziok 1  
,   A. Strugała 1,   A. Rozwadowski 1,   M. Macherzyński 1,   S. Ziomber 2
 
More details
Hide details
1
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków
2
Jastrzębska Spółka Węglowa S.A., Jastrzębie-Zdrój
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2015;31(1):107–122
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Mercury is commonly found in hard coals and lignite. It is believed, that mercury occurs in coal both in mineral matter, mainly in pyrite, and also in organic matter, in thiols groups. Nevertheless, there are coals in which mercury occurs in large amounts in silicates and carbonates. Therefore, it could be supposed, that mercury should be correlated with mineral matter and ash content. In literature contradictory information can be found. There are coals, in which mercury content grows, with an increase in ash content. However, examples can also be found where that kind of correlation was not noticed. The aim of this study was to explain the relationship between the occurrence of mercury and sulfur in the mineral matter of Polish hard coals. For this purpose, waste products from the hard coal processing plants were examined. These wastes are characterized by a low organic matter content. The explanation of the mode of occurrence of mercury in mineral matter could be useful for optimizing the method of mercury content reduction in coal and also for optimizing waste products utilization techniques. [...]
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Rtęć w odpadach z procesu wzbogacania węgli kamiennych
węgiel kamienny, wzbogacanie węgla, odpady, rtęć
Rtęć dość powszechnie występuje zarówno w węglu brunatnym, jak i kamiennym. Uważa się, że w substancji mineralnej węgla powiązana jest ona głównie z pirytem, a w substancji organicznej z grupami tiolowymi. Niemniej jednak spotykane są również węgle, w których rtęć w znacznych ilościach powiązana jest z węglanami i krzemianami. Można by zatem oczekiwać, że ilość występującej w węglu rtęci powinna być skorelowana z zawartością substancji mineralnej czy zawartością popiołu. Jednak w literaturze informacje na temat takiej korelacji są sprzeczne.W niektórych pracach stwierdzono, że rosnącej zawartości popiołu towarzyszy zwiększona zawartość rtęci, natomiast w innych taka prawidłowość nie była obserwowana. Celem pracy było wyjaśnienie powiązania między występowaniem rtęci i siarki w substancji mineralnej polskich węgli kamiennych. W tym celu przebadano populację odpadów z procesu wzbogacania węgli kamiennych, charakteryzujących się relatywnie niską zawartością substancji organicznej. Wyjaśnienie sposobu powiązania rtęci i siarki w substancji mineralnej posiada nie tylko aspekt poznawczy, ale może być też wykorzystane dla optymalizacji procesów usuwania rtęci z węgla, jak też może być pomocne dla opracowania i udoskonalenia aktualnie stosowanych metod zagospodarowania odpadów górniczych. [...]
 
REFERENCES (33)
1.
Aleksa i in. 2007 – Aleksa, H., Dyduch, F. i Wiechowski, K. 2007. Chlor i rtęć w węglu i możliwości ich obniżenia metodami przeróbki mechanicznej. Górnictwo i Geoinżynieria – AGH Journal of Mining And Geoengineering 31( 3/1), s. 35–48.
 
2.
Bielowicz, B. 2013. Występowanie wybranych pierwiastków szkodliwych w polskim węglu brunatnym. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 29(3), s. 47–59.
 
3.
Bojakowska, I. i Sokołowska, G. 2001. Rtęć w kopalinach wydobywanych w Polsce jako potencjalne źródło zanieczyszczenia środowiska. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 394, s. 5–54.
 
4.
Bukowski, Z. i Burczyk, A. 2008. Oznaczanie rtęci w węglach koksujących. Analiza korelacji. Konferencja Koksownictwo 2008, Zakopane, 8–10 października 2008.
 
5.
Chmielniak i in. 2012 – Chmielniak, T., Misztal, E., Kmieć, M. i Mazurek, I. 2012. Rtęć w węglach stosowanych w polskim sektorze energetycznym. Karbo 2012(3), s. 154–163.
 
6.
Dai i in. 2006 – Dai, S., Ren, D., Chou, C.-L., Li, S. i Jiang, Y. 2006. Mineralogy and geochemistry of the No. 6 Coal (Pennsylvanian) in the Junger Coalfield, Ordos Basin, China. International Journal of Coal Geology 66, s. 253–270.
 
7.
Diehl i in. 2004 – Diehl, S.F., Goldhaber, M.B. i Hatch, J.R. 2004.Modes of occurrence of mercury and other trace elements in coals from the warrior field, Black Warrior Basin, Northwestern Albabama. International Journal of Coal Geology 59, s. 193–208.
 
8.
Dziok i in. 2014 – Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A., Górecki, J. i Ziomber, Z. 2014. Zmiany zawartości rtęci w węglu kamiennym w procesie jego wzbogacania. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 17(4), s. 277–288.
 
9.
Feng, X. i Hong, Y. 1999. Modes of occurrence of mercury in coals from Guizhou, People’s Republic of China. Fuel 78, s. 1181–1188.
 
10.
Goodarzi, F. i Goodarzi, N.N. 2004. Mercury in Western Canadian subbituminous coal –a weighted average study to evaluate potential mercury reduction by selective mining. International Journal of Coal Geology 58, s. 251–259.
 
11.
Hower i in. 2005a – Hower, J.C., Eble, C.F. i Quick, J.C. 2005. Mercury in Eastern Kentucky coals: Geologic aspects and possible reduction strategies. International Journal of Coal Geology 62, s. 223–236.
 
12.
Hower i in. 2005b – Hower, J.C., Mastalerz, M., Drobniak, A., Quick, J.C., Eble, C.F. i Zimmerer, M.J. 2005. Mercury content of the Springfield coal, Indiana and Kentucky. International Journal of Coal Geology 63, s. 205–227.
 
13.
Iwashita i in. 2004 – Iwashita, A., Tanamachi, S., Nakajima, T., Takanashi, H. i Ohki, A. 2004. Removal of mercury from coal by mild pyrolysis and leaching behavior of mercury. Fuel 83, s. 631–638.
 
14.
Jongwana, T.J. i Crouch, A.M. 2012. Mercury speciation in South African coal. Fuel 94, s. 234–239.
 
15.
Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2013. Studies of mercury content in selected coal seams of the Upper Silesian Coal Basin. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 29(4), s. 95–106.
 
16.
Lopez-Anton i in. 2002 – Lopez-Anton, M.A., Tascon, J.M.D. i Martinez-Tarazona, M.R. 2002. Retention of mercury in activated carbons in coal combustion and gasification flue gases. Fuel Processing Technology 77–78, s. 353–358.
 
17.
Mastalerz, M. i Drobniak, A. 2005. Vertical variations of mercury in Pennsylvanian coal beds from Indiana. International Journal of Coal Geology 62, s. 223–236.
 
18.
Michalska, A. i Białecka, B. 2012. Zawartość rtęci w węglu i odpadach górniczych. Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko – Research Reports Mining and Environment. 2012(3), s.73–87.
 
19.
Ohki i in. 2008 – Ohki, A., Sagayama, K., Tanamachi, S., Iwashita, A., Nakajima, T. i Takanashi, H. 2008. Release behavior of mercury during mild pyrolysis of coals and nitric acid-treated coals. Powder Technology 180, s. 30–34.
 
20.
Okońska i in. 2013 – Okońska, A., Uruski, Ł., Górecki, J. i Gołas, J. 2013. Metodyka oznaczania zawartości rtęci całkowitej w węglach energetycznych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 29(2), s. 39–49.
 
21.
Olkuski, T. 2007. Porównanie zawartości rtęci w węglach polskich i amerykańskich. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 10(2), s. 603–611.
 
22.
Pyka, I. i Wierzchowski, K. 2010. Technological conditions of mercury content reduction in hard coal based on the rom coal from several polish collieries. Archives of Mining Sciences 55(2), s. 347–369.
 
23.
Strezov i in. 2010 – Strezov, V., Evans, T.J., Ziolkowski, A. i Nelson, P.F. 2010. Mode of Occurrence and Thermal Stability of Mercury in Coal. Energy Fuels 24, s. 53–57.
 
24.
Strugała, A. 2006. Monografia – Rola czynników surowcowych oraz technologicznych w procesie formowania się porowatej struktury koksu. Kraków: AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, s. 251.
 
25.
Toole-O’Neil i in. 1999 – Toole-O’Neil, B., Tewalt, S.J., Finkelman, R.B. i Akers, D.J. 1999. Mercury concentration in coal—unraveling the puzzle. Fuel 78, s. 47–54.
 
26.
Wichliński i in. 2011 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2011. Emisja rtęci podczas termicznej obróbki paliw. Polityka energetyczna – Energy Policy Journal, 11(2), s.191–202.
 
27.
Ylimaz, E. 2011. Advances in reducing large volumes of environmentally harmful mine waste rocks and tailings. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 27(2), s. 89–112.
 
28.
Yudovich, Y.E. i Ketris, M.P. 2005. Mercury in coal: a review – Part 1. Geochemistry. International Journal of Coal Geology 62, s. 107–134.
 
29.
Zajusz-Zubek, E. i Konieczyński, J. 2014. Coal cleaning versus the reduction of mercury and other trace elements’ emission from coal combustion processes. Archives of Environmental Protection 40(1), s.115–127.
 
30.
Zhang i in. 2007 – Zhang, C., Chen, G., Yang, T., Lu, G., Mak, C., Kelly, D. i Xu, Z. 2007. An Investigation on Mercury Association in an Alberta Sub-bituminous Coal. Energy & Fuels 21, s. 485–490.
 
31.
Zhang i in. 2009 – Zhang, C., Chen, G., Gupta, R. i Xu, Z. 2009. Emission control of mercury and sulfur by mild thermal upgrading of coal. Energy Fuels 23, s. 766–733.
 
32.
Zheng i in. 2008a – Zheng, L., Liu, G. i Chou, C.-L. 2008. Abundance and modes of occurrence of mercury in some low-sulfur coals from China. International Journal of Coal Geology 73, s. 19–26.
 
33.
Zheng i in. 2008b – Zheng, L., Liu, G., Qi, C., Zhang, Y. i Wong, M. 2008. The use of sequential extraction to determine the distribution and modes of occurrence of Mercury in Permian Huaibei coal. Anhui Province. China. International Journal of Coal 73, s. 139–155.
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953