Zmiany zawartości rtęci w węglu kamiennym w procesie jego wzbogacania

• Autorzy: Dziok T. , Strugała A. , Rozwadowski A. , Górecki J. , Ziomber S.

Warianty tytułu

EN

Changes in the concentration of mercury in hard coal in the coal washing process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rtęć i jej związki zalicza się do bardzo niebezpiecznych substancji. Do głównych źródeł emisji rtęci spowodowanych działalnością człowieka zalicza się procesy spalania paliw kopalnych, głównie węgla. Istnieje szereg metod pozwalających ograniczyć emisję rtęci z tych procesów. Metody te można podzielić na dwie główne grupy. Do pierwszej zaliczane są metody polegające na usuwaniu rtęci ze spalin, a do drugiej należą metody polegające na obniżeniu zawartości rtęci w węglu przed jego wykorzystaniem. Do tej grupy zalicza się proces wzbogacania węgla. Celem prezentowanego artykułu było określenie zmiany zawartości rtęci w wybranych polskich węglach kamiennych w procesie ich wzbogacania. Dla potrzeb realizacji pracy przeanalizowano wytypowane przemysłowe urządzenia do wzbogacania węgla. Dla każdego urządzenia zbadano nadawę i koncentrat. W świetle uzyskanych wyników można stwierdzić, że proces wzbogacania nie zawsze pozwala na obniżenie zawartości rtęci w węglu. Niemniej jednak, uwzględniając polepszenie jakości węgla wskutek obniżenia w nim zawartości substancji mineralnej, uzyskuje się zadowalające rezultaty. Obniżenie zawartości substancji mineralnej, powoduje znaczny wzrost jego kaloryczności, a tym samym zmniejszenie jego jednostkowego zużycia, co z kolei pozwoli na zmniejszenie ilości emitowanej do środowiska rtęci. Uzyskane skuteczności w obniżeniu zawartości rtęci przy uwzględnieniu wzrostu kaloryczności węgla wynosiły od 10 do 89%. Najwyższe jej wartości uzyskano dla wzbogacania w płuczce zawiesinowej cieczy ciężkiej.

EN

Mercury and its compounds are classified as extremely hazardous substances. The main sources of mercury emissions caused by human activities are the combustion processes of fossil fuels – mainly coal. There are several methods which enable a reduction in mercury emissions from these processes. They can be classified under two main groups. The first group includesmethods for removing mercury from exhaust gases (post-combustion methods). The second group includes methods of reducing the mercury content in coal before its utilization (pre-combustion methods). The coal washing process is classified under the second group of methods. The aim of this paper was to determine the changes in the mercury content in hard coal in the coal washing process. Coal samples obtained in hard coal processing plants were analyzed. For each case, raw and clean coals were examined. In view of the results, it can be concluded that the coal washing process does not lead to a reduction of mercury content in all cases. However, taking into account the improvement in coal quality as a result of a reduction of themineralmatter content, the results obtained were promising. The reduction of mineral matter causes a significant increase in caloric value. A higher calorific value of coal will reduce its consumption and, thus, will reduce the amount of mercury emitted into the environment. The determined ratios of mercury content reduction ranged from 10 to 89%. The highest ratios were obtained for dense media baths.

Słowa kluczowe

PL

węgiel kamienny; wzbogacanie węgla; rtęć

EN

hard coal; coal washing process; mercury

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 17, z. 4
• Strony: 277--288
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dziok T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydzial Energetyki i Paliw, Kraków

autor

Strugała A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków

autor

Rozwadowski A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków

autor

Górecki J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków

autor

Ziomber S.

• Jastrzębska Spółka Węglowa SA, Jastrzębie-Zdrój

Bibliografia

• [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 t. 31, z. 3/1, s. 35–48.
• [2] BUJNY i in. 2012 – BUJNY, A., BURMISTRZ, P., GRUSZKA, S., JANICKI, W., KOGUT, K. i STRUGAŁA, A. 2012. Instalacja demonstracyjna do monitorowania i redukcji emisji rtęci ze spalania węgla kamiennego w kotłach pyłowych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 15, z. 4, s. 161–173.
• [3] BURMISTRZ i in. 2014 – BURMISTRZ, P., DZIOK, T., KOGUT, K. i MAKOWSKA, D. 2014. Methods of Mercury Content Reduction in Coal. Rozdział monografii pt. Mercury As a Coal Combustion Pollutant. Oficyna Drukarska – Jacek Chmielewski, Warszawa. ISBN 978-83-63016-18-0.
• [4] CHMIELNIAK i in. 2013 – CHMIELNIAK, T., MISZTAL, E. i SŁOWIK, K. 2013. Opracowanie i weryfikacja w skali wielkolaboratoryjnej technologii usuwania rtęci z węgla na drodze pirolizy niskotemperaturowe. Karbo t. 59, s. 39–47.
• [5] DZIOK i in. 2013 – DZIOK, T., STRUGAŁA, A. i ROZWADOWSKI, A. 2013. Badania zawartości rtęci w węglu – uwagi dotyczące sposobu prezentacji wyników. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16 z. 3, s. 273–286.
• [6] EISLER, R. 2006 – Mercury hazards to living organisms. Taylor & Francis Group, ISBN: 0–8493–9212–8.
• [7] KLOJZY–KARCZMARCZYK, B. i MAZUREK, J. 2013. Badania zawartości rtęci w węglach przeznaczonych dla odbiorców indywidualnych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 4, s.151–162.
• [8] 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 t.77–78, s. 353–358.
• [9] MASTALERZ, M. i DROBNIAK, A. 2005. Vertical variations of mercury in Pennsylvanian coal beds from Indiana. International Journal of Coal Geology t.62, s. 223–236.
• [10] PACYNA i in. 2006 – PACYNA, E.G., PACYNA, J.M., STEENHUISEN, F. i WILSON, S. 2006. Global anthropogenicmercury emission inventory for 2000. Atmospheric Environment t. 40, s. 4048–4063.
• [11] PYKA, I. i WIERZCHOWSKI, K. 2010. Problemy z rtęcią zawartą w węglu kamiennym. Górnictwo i Geoinżynieria t. 34, z. 4/1. s. 241–248.
• [12] 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 t. 78, s. 47–54.
• [13] WICHLIŃSKI i in. 2011 – WICHLIŃSKI, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2011. Emisja rtęci podczas termicznej obróbki paliw. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 11, z.2, s. 191–202.
• [14] WICHLIŃSKI i in. 2012 – WICHLIŃSKI, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2012. Przegląd metod ograniczenia emisji rtęci w elektrowniach podczas spalania paliw stałych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 15, z. 4. s. 151–159.
• [15] WICHLIŃSKI i in. 2013 – WICHLIŃSKI, M., KOBYŁECKI, R. i BIS, Z. 2013. The investigation of mercury contents in polish coal samples. Archives of Environmental Protection t. 39, z. 2, s. 141–150.
• [16] 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 t. 40, z. 1, s. 115–127.
• [17] ZHENG i in. 2008 – 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 Geology t. 73, s. 139–155.