Badania wstępne nad ograniczeniem zawartości rtęci w energetycznym węglu kamiennym poprzez zastosowanie wibracyjnego powietrznego stołu koncentracyjnego

Baic, I.; Blaschke, W.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Badania wstępne nad ograniczeniem zawartości rtęci w energetycznym węglu kamiennym poprzez zastosowanie wibracyjnego powietrznego stołu koncentracyjnego

Autorzy

Baic I. , Blaschke W.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Preliminary Studies on the Reduction of Mercury Content in Steam Coal through the Use of Air-vibrating Concentration Table

Języki publikacji

Abstrakty

Zawartość rtęci w węglach kamiennych jest stosunkowo niewielka. Jednak przy dużej ilości spalanego węgla w Polsce do atmosfery przedostają się jej znaczne ilości. Rtęć występuje głównie w pirycie i markazycie wchodzących w skład substancji mineralnej węgla. Występuje także w substancji organicznej węgla. Pewne, czasami znaczne, ilości rtęci znajdują się w warstwach stropowych i spągowych pokładów węglowych, które podczas eksploatacji trafiają do urobku węglowego. Podczas wzbogacania (przeróbki mechanicznej) istnieje możliwość usuwania zanieczyszczeń skałą płonną pochodzącą z tych warstw a także z wkładek kamiennych przerastających pokłady węglowe. Możliwe jest też usuwanie uwolnionych ziarn siarczków żelaza. Jak jednak pokazuje praktyka wzbogacania metodami mokrymi (osadzarki, flotacja) procesy te są często niedokładne. W koncentratach pozostają pewne ilości skały płonnej i związków siarki. Skutkuje to przechodzeniem do produktów handlowych związków rtęci. W Instytucie Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego w Oddziale Katowickim prowadzone są od kilku lat badania nad odkamienianiem urobku węglowego metodą suchą. Wykorzystuje się posiadaną instalację wyposażoną w wibracyjny powietrzny stół koncentracyjny. Urządzenie to, przy dobrym uregulowaniu, pozwala na skuteczne usuwanie wspomnianych zanieczyszczeń. Istnieje więc możliwość aby oprócz odkamieniania urobku usuwać związki rtęci, które znajdują się we frakcjach o dużej gęstości. W niniejszym artykule omówiono źródła i wielkości emisji rtęci, jej zawartość w węglach kamiennych oraz uwarunkowania prawne dotyczące emisji rtęci. Przedstawiono też wstępne wyniki badań nad możliwościami usuwania rtęci przy wykorzystaniu wibracyjnego powietrznego stołu koncentracyjnego.

Mercury content in hard coal is relatively small. However, when a large amount of coal is burned in Poland, the considerable quantities of mercury reach the atmosphere. The mercury is mainly pyrite and marcasite included in mineral coal substance. It is also present in the organic carbon substance. Certain, sometimes substantial quantities of mercury are found in the roof and bottom layers of coal field which during the exploitation reach the run-of-mine. During the enrichment (mechanical processing) it is possible to remove impurities with a gangue coming from these layers and from inserts of stone outstripping coal seams. It is also possible to remove the released iron sulphide particles. But, as practice shows wet enrichment methods (jigging, flotation) are often inaccurate. The concentrates contain certain amounts of gangue and sulphur compounds. This results in a transition to commercial products of mercury compounds. The Institute of Mechanized Construction and Rock Mining, a Branch in Katowice conducts for several years the research on the deshaling method of dry run-of-mine. It uses possessed installation equipped with air-vibrating concentration table. This device, with good regulation, allows effective removal of these contaminants. There is therefore the possibility of deshaling the excavated material and in addition removing mercury compounds that are found in the fractions with a high density. This article discusses the sources and emissions of mercury, its content in hard coal and legal considerations regarding mercury emissions. Also presented are the preliminary results of research activities on mercury removal using a air-vibrating concentration table.

Słowa kluczowe

węgiel energetyczny sucha separacja usuwanie rtęci z węgla powietrzny wibracyjny stół koncentracyjny

steam coal dry separation removing mercury from raw coal air-vibrating concentration table

Wydawca

Politechnika Koszalińska

Czasopismo

Rocznik Ochrona Środowiska

Rocznik

2017

Tom

Tom 19

Strony

480--496

Opis fizyczny

Bibliogr. 32 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Baic I.

Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego Oddział Zamiejscowy, Katowice

autor

Blaschke W.

Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego Oddział Zamiejscowy, Katowice

Bibliografia

1. Adamska, B. (2014). Konwencja Minamata w sprawie rtęci. Rtęć w przemyśle – Konwencja, ograniczanie emisji, technologia. Warszawa, 26.11.2014.
2. Aleksa, H., Dyduch, F., Wiechowski, K. (2007). Chlor i rtęć w węglu i możliwości ich obniżenia metodami przeróbki mechanicznej. Górnictwo i Geoinżynieria, 31(3/1), 35-48.
3. Baic, I., Blaschke, W. (2013). Analiza możliwości wykorzystania powietrznych stołów koncentracyjnych do otrzymywania węglowych paliw kwalifikowanych i substytutów kruszyw. Polityka Energetyczna, 16(3), 247-260.
4. Bai,c I., Blaschke, W., Sobko, W., Fraś, A. (2015A). Application of air concentrating table for improvement in the Quality parameters of the commercial product “Jaret”. Journal of the Polish Mineral Engineering Society – Inżynieria Mineralna, tom. 16(1), 221-226.
5. Baic, I., Blaschke, W., Góralczyk, S., Szafarczyk, J., Buchalik, G. (2015B). Nowa ekologiczna metoda usuwania zanieczyszczeń skałą płonną z urobku węgla kamiennego. Rocznik Ochrona Środowiska, 17, 1274-1285.
6. Baic, I., Blaschk,e W., Sobko, W. (2015C). Badania nad odkamienianiem energetycznego węgla kamiennego na powietrznych stołach koncentracyjnych. Rocznik Ochrona Środowiska, 17. 958-972.
7. Białecka, B., Pyka, I. (2016). Rtęć w polskim węglu kamiennym do celów energetycznych i w produktach jego przeróbki. Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
8. Blaschke, W. (2009). Przeróbka węgla kamiennego – wzbogacanie grawitacyjne.Kraków: Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN.
9. Bukowski, Z., Burczyk, A. (2008). Oznaczanie rtęci w węglach koksujących. Analiza korelacji. Konferencja Koksownictwo, Zakopane, 8-10.10.2008.
10. Chmielarz, A. (2014). Propozycja BAT/BEP w dokumentach roboczych grupy eksperckiej konwencji Minamata w sprawie rtęci. Rtęć w przemyśle – Konwencja, ograniczanie emisji, technologia, Warszawa, 26.11.2014.
11. E-PRTR (2014). European Pollutant Release and Transfer Register, (http://prtr.ec.europa.eu).
12. Gołaś, J., Strugała, A. (2014). Mercury As a Coal Combustion Pollutant. Monograph AGH University of Science and Technology. Kraków: Oficyna Drukarska – J. Chmielewski.
13. Honaker, R.Q. (2007). Development of an advanced deshaling technology to improve the energy efficiency of coal handling, processing, and utilizationoperations. U. S. Department of Energy, Industrial Technologies Program, Mining of the Future, ID Number: DE-FC26-05NT42501.
14. Hower, J.C., Campbell, J.L., Teesdale, W.J., Nejedly, Z., Robertson, J.D. (2008). Scanning proton microprobe analysis of mercury and other trace elements in Fe-sulfides from a Kentucky coal. International Journal of Coal Geology, 75, 88-92.
15. KOBiZE (2013). Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami: Krajowy bilans emisji SO2, NOx, CO, NH3, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO za lata 2010-2011 w układzie klasyfikacji SNAP. Warszawa, 2013.
16. KOBiZE (2014). Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami: Krajowy bilans emisji SO2, NOx, CO, NH3, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO za lata 2011-2012 w układzie klasyfikacji SNAP. Warszawa, 2014.
17. KOBiZE (2015). Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami: Krajowy bilans emisji SO2, NOx, CO, NH3, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO w układzie klasyfikacji SNAP i NFR. Warszawa, 2015.
18. KOBiZE (2016). Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami: Krajowy bilans emisji SO2, NOx, CO, NH3, NMLZO, pyłów, metali ciężkich i TZO za lata 2013-2014 w układzie klasyfikacji SNAP i NFR. Warszawa 2016.
19. Krzyżyńska, R., Zhao, Y, Hutson, N.D. (2011). Bench- and Pilot-scale Investigation of Integrated Removal of Sulfur Dioxide, Nitrogen Oxides and Mercury in a Wet Limestone Scrubler. Rocznik Ochrona Środowiska 13, 29-50.
20. Lopez-Anton, M.A., Diaz-Somoano, M., Ochoa-Gonzalez, R., Martinez-Tarazona, M.R. (2012). Analytical methods for mercury analysis in coal and coal combustion by-products. International Journal of Coal Geology, 94, 44-53.
21. Meij, R., Winkel, B.H. (2009). Trace elements in world steam coal and their behavior in Dutch coal-fired power stations – A review. International Journal of Coal Geology, 77, 289-293.
22. Michalska, A., Białecka, B. (2012). Zawartość rtęci w węglu i odpadach górniczych. Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko, 3, 73-87.
23. Pirrone, N. Cinnirella, S., Feng, X., Finkelman, R.B., Friedli, H.R., Mason, R.,
24. Mukherjee, A.B., Stracher, G.B., Streets, D.G., Telmer, K. (2010). Global mercury emissions to the atmosphere from anthropogenic and natural sources. Atmospheric Chemistry and Physics, 10, 5951-5964.
25. Rozporządzenie (WE) Nr 166/2006 Parlamentu Europejskiego I Rady z dnia 18 stycznia 2006 r. |w sprawie ustanowienia Europejskiego Rejestru Uwalniania i Transferu Zanieczyszczeń.
26. Sloss, L.L. (2015). Issue of mercury emissions from an EU perspective. Konferencja naukowo-przemysłowa pt. „Emisja rtęci i możliwości jej ograniczenia w polskim sektorze energetycznym”. Kraków 13-14.05.2015r.
27. Smoliński, A. (2007). Energetyczne wykorzystanie węgla źródłem emisji rtęci – porównanie zawartości tego pierwiastka w węglach. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, 41(2), 45-53.Strezov, V., Evans, T.J., Ziółkowski, A., Nelson, P.F. (2010). Mode of Occurrence and Thermal Stability of Mercury in Coal. Energy Fuels, 24, 53-57.
28. UNEP (2013). United Nations Environment Programme: Global mercury assessment 2013. Sources, emissions, releases and environmental transport. Geneva: Switzerland.
29. Wdowiak, M., Henc, M. (2016). Redukcja rtęci w jednostkach wytwórczych PGE GiEK S.A. w kontekście wymagań Konkluzji BAT. XI Konferencja Naukowo-Techniczna, Ochrona Środowiska w Energetyce, Katowice, 8-9 lutego 2016.
30. Wdowin, M., Baran, P., Panek, R., Zarębska, K., Franus, W. (2015). Analiza możliwości oczyszczania gazów wylotowych z Hg i CO2 na zeolitach otrzymanych z popiołów lotnych. Rocznik Ochrona Środowiska, 17, 1306-1319.
31. Yudovich, Y.E., Ketris, M.P. (2005). Mercury in coal: a review – Part 1. Geochemistry. International Journal of Coal Geology, 62, 107-134.
32. Zhang, C., Chen, G., Gupta, R., Xu, Z. (2009). Emission control of mercury and sulfur by mild thermal upgrading of coal. Energy Fuels, 23, 766-733.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-703989ec-733b-47d6-a458-83133147cc18