Determination of rare earth elements content in hard coal type 31.1

• Autorzy: Baron Rafał

Identyfikatory

DOI

10.2478/mspe-2020-0034

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the article is to present the results of laboratory analyses determining the content of rare earth elements (REE) in hard coal type 31.1. Coal was extracted directly from the mining excavation located in the Upper Silesian Coal Basin. Mass spectrometry tests with ionization in inductively coupled plasma (ICP-MS), were aimed at the quantitative analysis of the share of REE in coal, taking into account the economic aspects of recovery of these elements. Fine ground hard coal samples and ashes obtained after coal burning were assessed for the rare earth elements concentration. Results of the rare earth elements concentration (lanthanum and cerium) in hard coal are similar in the values obtained in previous tests. The current analyses present higher concentration of europium or neodymium. The article also contains the concept of possible future research work, consisting in the recovery of rare earth elements using, among others, a classifying hydrocyclone.

Słowa kluczowe

EN

mining industry; processing of hard coal; rare earth elements (REE)

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Management Systems in Production Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 4 (28)
• Strony: 240--246
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Baron Rafał

• KOMAG Institute of Mining Technology Division of Preparation Systems Pszczyńska 37, 44-101 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Balaram V. „Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact”, Geoscience Frontiers, Volume 10, Issue 4, pp. 1285-1303, 2019.
• [2] Blissett R.S., Smalley N., Rowson N.A.: „An investigation into six coal fly ashes from United Kingdom and Poland to evaluate rare earth element content”. Fuel – the science and technology of Fuel and Energy – Volume 119, pp. 236- 239, United Kingdom, 2013.
• [3] Całus-Moszko J., Białecka B.: „Analiza możliwości pozyskania pierwiastków ziem rzadkich z węgla kamiennego i popiołów lotnych z elektrowni”. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Tom 29, z. 1. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, 2013.
• [4] Całus-Moszko J., Białecka B.: „Potencjał i zasoby metali ziem rzadkich w świecie oraz w Polsce„ Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko – Kwartalnik, Tom 4, pp. 61- 72. Główny Instytut Górnictwa, Katowice, 2012.
• [5] Collins A.R.: „Classification of Multi-Component Feeds in a Hydrocyclone”. A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy at The University of Queensland, Australia, 2016.
• [6] Case M., Fox R., Baek D., Chien W. „Extraction of Rare Earth Elements from Chloride Media with Tetrabutyl Diglycolamide in 1-Octanol Modified Carbon Dioxide”, Metals 9 (4), 429, 2019.
• [7] Charalampides G., Vatalis K. I., Apostoplos B., PloutarchNikolas B. „Rare Earth Elements: Industrial Applications and Economic Dependency of Europium e”, Procedia Economics and Finance 24, pp. 126-135, 2015.
• [8] Dubey R.K., Climent E., Banerjee C., Majumder A.K.: “Performance monitoring of a hydrocyclone based on underflow discharge angle”. International Journal of Mineral Processing – Volume 154, pp. 42-52, France, 2016.
• [9] Grynkiewicz-Bylina B., Wundersee M., i inni. „Identyfikacja potencjalnych źródeł pierwiastków ziem rzadkich na podstawie badań próbek węgla energetycznego i koksowego oraz odpadów z procesu flotacji węgla, popiołów i kruszyw naturalnych – weryfikacja procedury badawczej”, E/DLS24820/OR1. ITG KOMAG, Gliwice, 2019 (not published).
• [10] Hordyńska M.: „Popioły elektrowniane w procesach stabilizacji odpadów niebezpiecznych”. Praca doktorska. Wydz. Inżynieria Materiałowa i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice, 2003.
• [11] Jaireth, S., Hoatson, D. M., & Miezitis, Y. „Geological setting and resources of the major rare-earth-element deposits in Australia”. Ore Geology Reviews, 62, pp. 72-128, 2014.
• [12] Jarosiński A.: „Możliwości pozyskania metali ziem rzadkich w Polsce”, Zeszyty Naukowe – Tom 92, pp. 75-88. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, 2016.
• [13] Kanazawa Y., Kamitani M. „Rare Earth Minerals and Resources in the World”, Journal of Alloys and Compounds 408- 412(19), pp. 1339-1343, 2006.
• [14] Kathryn M. Goodenough K. M.,Wall F., Merriman D. „The Rare Earth Elements: Demand, Global Resources,and Challenges for Resourcing Future Generations”, Natural Resources Research volume 27, pp. 201-216, 2018.
• [15] Lai Q. T., Thriveni T., Chilakala R., Hong Ha Thi Vu, Ji W. A., Jeongyun K. Leaching „Characteristics of Low Concentration Rare Earth Elements in Korean (Samcheok) CFBC Bottom Ash Samples”, Sustainability 11(9), 2019.
• [16] Mariano, A. N., & Mariano, A. „Rare earth mining and exploration in North America”, Elements, 8(5), pp. 369- 376, 2012.
• [17] Meisam Peiravi M., Ackah L., Guru R., Mohanty M., Liu J., Xu B., Zhu X., Chen L., „Chemical extraction of rare earth elements from coal Ash”, Minerals and Metallurgical Processing 34(4), pp. 170-177, 2017.
• [18] Nowak Z.: „Hydrocyklony w przeróbce mechanicznej kopalin”, Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1970.
• [19] Paulo A.: „Pierwiastki ziem rzadkich pod koniec XX wieku”, Przegląd Geologiczny – Tom 47, pp. 34-41. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 1999.
• [20] Peelman S., Sun Z. H. I., Sietsma J., Yang Y. „Hydrometallurgical Extraction of Rare Earth Elements from Low Grade Mine Tailings”, Rare Metal Technology pp. 17-29, 2016.
• [21] Quinn J. E., Soldenhoff K. H., Stevens G. W., Lengkeek N. A. „Solvent extraction of rare earth elements using phosphonic/phosphinic acid mixtures”, Hydrometallurgy, Volume 157, pp. 298-305, 2015.
• [22] Sobolewski A., Micorek T., Winnicka G., Heilpern S.: „Propozycja polskiej klasyfikacji węgli koksowych”, Przegląd Górniczy – Miesięcznik Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Górnictwa, Katowice, 2016.
• [23] Vossenkaul, D., Birich, A., Müller, N., Stoltz, N., Friedrich, B. „Hydrometallurgical processing of eudialyte bearing concentrates to recover rare earth elements via low-temperature dry digestion to prevent the silica gel formation”, Journal of Sustainable Metallurgy, 3, pp. 1-11, 2016.
• [24] Yuan Hsu Ch., Jhih Wu S., Ming Wu R.: “Particles Separation and Tracks in a Hydrocyclone”. Tamkang Journal of Science and Engineering – Volume 14, Pages 65-70, Tamkang University, Taiwan, 2011.
• [25] Materiały otrzymane od TAURON Wydobycie S.A.
• [26] PN-ISO 1171:2002 – Solid mineral fuels – determination of ash content.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).