Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Initial assessment of variability in the modes of occurrence of some trace elements in coal seams with vertical profiles in the Upper Silesian Coal Basin in Poland

Parzentny Henryk R., Róg Leokadia

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 4

723--736

EN

Knowledge of the way in which minor and trace elements occur in coal is one of the most important geochemical indicators of coal quality. The differences between the methods of binding elements in coal in each coal seam and the variability of this feature of coal in the basin profile have not been discussed so far. These coal features were identified in a group of selected coal seams (209, 401, 405, 407, 501, 504, 510, 615, 620) in the Upper Silesian Coal Basin (USCB). At the same time, the differences in the role of identified mineral and maceral groups in concentrating specific elements in coal is highlighted. Identical or similar tendencies of changes in the way in which As and V, Ba and Rb, Co and Pb, Co and Zn, Mn and Pb, Pb and Zn, Co and Rb, and for Cr and Cu occur in the coal seams in the USCB profile was found. Changes in the mode of occurrence of As and Pb in coal in the USCB profile were probably influenced by carbonate mineralization. The changes in the mode of occurrence of Mni and Pb in the coal were probably determined by dia and epigenetic sulfide mineralization, while the content of Ba, Cr, Rb, Sr, and V in coal from these deposits was affected by clay minerals. It was observed that the greater the degree of the carbonization of the organic matter of coal, the lower the content of As, Mn and Pb in coal and the higher the content of Ba and Sr in coal.

2

Dependences between certain petrographic, geochemical and technological indicators of coal quality in the limnic series of the Upper Silesian Coal Basin (USCB), Poland

Parzentny Henryk R., Róg Leokadia

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 3

665--684

EN

This article aims to assess the values of the most often measured petrographic, geochemical and technological indicators of coal quality and to identify probable dependences between them in the USCB coal. The following can also be observed: high content of Cd and Co in carbonate minerals separated from coal, in clay minerals – Cr and Zn, and in sulfide minerals – Cu, Ni and Pb. Nevertheless, it is organic matter which has the greatest influence on the average content of trace elements in coal. Correlations between the values of some of the indicators of coal quality were also observed. It has been observed that the increase in vitrinite content in coal is accompanied by a decrease in, while an increase in the content of liptinite and inertinite in coal is accompanied by an increase in the content of CaO, MgO, and SO3 in coal ash. An increase in the carbonization of organic matter is accompanied by an increase in the content of Cu and Ni in coal, and a decrease in the content of Pb and S in coal and the content of Fe2O3 in coal ash.

3

Selection of optimal coal blends in terms of ash fusion temperatures using Support Vector Machine (SVM) classifier - a case study for Polish coals

Żogała Alina, Rzychoń Maciej, Łączny Jacek M., Róg Leokadia

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2019

|

Vol. 55, iss. 5

1311--1322

EN

One of the most important criteria for selecting coal for a given technology are the ash Fusion temperatures (AFTs). An effective way to regulate the AFTs so that they meet the criteria for a given industrial application is to form blends of different coals. The values of the AFTs in the blends are nonadditive, therefore they can't be calculated using the weighted average of the blend components. On the other hand, direct determination of ATFs values requires many additional time-consuming and expensive laboratory tests. Therefore, it is important to develop a solution that, in addition to the effective prediction of the values of AFTs, will also enable optimal selection of components of the blend in terms of its key parameters. The aim of the work was to develop an algorithm for the selection of the optimal coal blends in terms of AFTs for given industrial applications. This algorithm uses nonlinear classifying model which was built using machine learning method, support vector machine (SVM). To carry out the training samples of Polish hard coals from different mines of the Upper Silesian Coal Basin were used. The accuracy of the developed model is 92.3%. The results indicate the effectiveness of the proposed solution, which can find practical application in the form of an expert system used in the coal industry. The paper presents the concept of developed IT tool which has been tested for a selected case.

4

Zmodyfikowana metoda bezpiecznego składowania węgli kamiennych o podwyższonej skłonności do samozapalenia

Róg Leokadia

Instal

|

2019

|

nr 12

28--32

PL

Konieczność składowania węgla na zwałach wynika między innymi z obowiązku utrzymywania przez zakłady energetyczne, zapasów węgla kamiennego niezbędnych do utrzymania ciągłości w procesie produkcji energii elektrycznej i ciepła. Zasady składowania węgla kamiennego reguluje norma PN-G-07010:1994 „Węgiel kamienny i brykiety z węgla kamiennego. Składowanie”. Opisane w niej wytyczne wyraźnie różnicują sposób postępowania z węglami o małej skłonności do samozapalenia od postępowania z węglami o dużej skłonności do samozapalenia. Skłonność polskich węgli energetycznych do samozapalenia jest zróżnicowana. W celu określenia tego zróżnicowania przeprowadzono badania dla 70 próbek pobranych z miałów węglowych, sklasyfikowanych według polskiej klasyfikacji, zgodnie z normą PN-82/G-97002 [8], do typów od 31.1 do 34.2. Badania wykazały dobrą korelację między energią aktywacji, charakteryzującą skłonność węgla do samozapalenia a stopniem uwęglenia substancji organicznej węgla, wyrażoną wskaźnikiem refleksyjności witrynitu (Ro). W miarę wzrostu wartości wskaźnika refleksyjności witrynitu maleje skłonność węgla do samozapalenia. Na podstawie tej zależności podzielono węgle na węgle o małej (Ro >0,80%), średniej (Rood 0,70 do 0,80%) i dużej (Ro< 0,70%) skłonności do samozapalenia. Węgle o dużej i bardzo dużej skłonności do samozapalenia (IV i V grupa samozapalności) wymagają zastosowania specjalnych metod, zarówno podczas sypania węgla na zwały, jak i kontroli magazynowanego węgla. Wymagania normy PN-G-07010:1994, dotyczącej metod składowania węgla kamiennego, są niewystarczające. Węgle IV i V grupy samozapalności muszą być sypane na zwały tzw. metodą „deep compaction” z głębokim zagęszczaniem. Warstwy węgla, poddawane zagęszczaniu, nie mogą przekraczać 60 cm. Do wysokości zwału 2 m każda warstwa węgla oraz zbocze z każdej strony tej warstwy musi być zagęszczane przy użyciu walca wibracyjnego o nacisku 0,6 MPa.

EN

The necessity to store coal in coal dumps results, among others, from the obligation for power plants to maintain hard coal reserves necessary to maintain continuity in the process of electricity and heat production. The principles of hard coal storage are regulated by PN-G-07010:1994 „Hard coal and hard coal briquettes. Storage” standard. The guidelines described in it, clearly differentiate the way of handling coals with low self-ignition tendency from the handling of coals with high self-ignition tendency. The propensity of Polish energetic coals to sefl-ignition is varied. In order to determine this diversity, tests were conducted for 70 samples taken from coal fines, classified according to the Polish classification, in accordance with the standard PN-82/G-97002 [8], for types from 31.1 to 34.2. Studies have shown a good correlation between activation energy, which characterizes the tendency of coal to selfignite and the degree of carbonization of organic carbon, expressed by vitrinite reflectance (Ro). As the vitrinite reflectance index increases, the coal’s self-ignition tendency decreases. Based on this relationship, the coals were divided into low (Ro>0,80%), medium (Ro from 0,70 to 0,80%) and high (Ro<0,70%) self-ignition coals. Coals with a high and very high propensity to self-ignition (IV and V group of self-ignition) require the use of special methods, both when pouring coal into dumps and controlling stored coal. The requirements of PN-G-07010:1994 standard, concerning methods of hard coal storage, are insufficient. Coals IV and V self-ignition groups must be poured onto dumps of so-called: „deep compaction” method. Coal layers subjected to compaction may not exceed 60 cm. Up to a height of 2 m, each layer of coal and the slope on each side of this layer must be compacted using a vibrating roller with a pressure of 0.6 MPa.

5

Geochemical characteristics of fine bituminous coal from the Upper Silesian Coal Basin (Poland) and its potentially furnace waste

Parzentny Henryk R., Róg Leokadia

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 2

49--68

EN

The research involved coal from 11 coal mines in the USCB in Poland, intended for combustion in power plants and for home furnaces. It has been stated that the content of As, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb and Zn in the ash of coal fines from the USCB with a density of <1.30 × 103 kg/m3 is the largest, and in the ash fraction with a density >2.00 × 103 kg/m3 is the smallest the fraction ash of coal fine with a density> 2.00 × 103 kg/m3 has the greatest impact on the content of As, Cd, Co, Cr, Mo, Pb and Zn in whole coal fines from the USCB. In turn, the largest impact on the content of Cu, Ni and Sb in whole fine coal ash has the fraction of coal fine having a density of 1.60–2.00 × 103 kg/m3 (for Cu) and fraction with a density <1.35 × 103 kg/m3 (Ni and Sb). The main carriers of elements in fine coal ash, thus in future furnace waste, are the grains of aluminosilicates and iron oxides resulting from the combustion of probably fusinite and semifusinite and the combustion of adhesions of these macerals with dolomite, ankerite and pyrite. The purification of fine coal from the matter with a density >2.00 × 103 kg/m3 may reduce the sulfur content (by 40%), the content of main element oxides (from 33% to 85%) and the content of ecotoxic elements (from 7% to 59%) in fine coal ash, i.e. in potential furnace wastes. Due to the small content of mineral matter, ash and sulfur in coal, small content of Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, P oxides and high content of SiO2 in coal ash, low value of the Rogi sinterability index, small inclination of coal fine to slag the furnaces and boiler fouling by sludge, the investigated coal was favorable for technological reasons, fuel in power plants and for home furnaces.

PL

Badaniom poddano miał węgla z 11 kopalń w GZW, przeznaczony do spalania w zakładach energetycznych. Stwierdzono, że w popiele frakcji miału węgla z USCB o gęstości <1,30 × 103 kg/m3 jest największa, a w popiele frakcji o gęstości >2,00 × 103 kg/m3 jest najmniejsza zawartość As, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb i Zn. Popiół frakcji miału węgla o gęstości >2,00 × 103 kg/m3 kg/m3 ma największy wpływ na zawartość As, Cd, Co, Cr, Mo, Pb i Zn w popiele miału węgla z USCB. Z kolei największy wpływ na zawartość Cu, Ni i Sb w popiele miału węgla ma frakcja miału węgla o gęstości 1,60–2,00 × 103 kg/m3 (dotyczy Cu) i frakcja o gęstości <1,35 × 103 kg/m3 (Ni i Sb). Głównymi nośnikami pierwiastków w popiele miału węgla, a zatem i w przyszłych odpadach paleniskowych, są ziarna glinokrzemianów i tlenków żelaza powstałe w wyniku spalenia prawdopodobnie fuzynitu i semifuzynitu oraz spalenia zrostów tych macerałów z dolomitem, ankerytem i pirytem. Ze względu na ponadprzeciętną zawartość Pb i Zn, popiół miału węgla z USCB może okazać się uciążliwy dla środowiska. Oczyszczenie miału węgla z materii o gęstości > 2.00 × 103 kg/m3 może zmniejszyć zawartość siarki (o 40%), zawartość tlenków głównych pierwiastków (od 33 % do 85%) i zawartości ekotoksycznych pierwiastków (od 7% do 59%) w popiele miału węgla, czyli w potencjalnych odpadach paleniskowych. Ze względu na małą zawartość substancji mineralnej, popiołu i siarki w miale węgla, małą zawartość tlenków Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, P i dużą zawartość SiO2 w popiele węgla, małą wartość indeksu spiekalności Rogi, małą skłonność miału węgla do żużlowania palenisk i zanieczyszczania kotłów osadem, badane miały węgla są korzystnym, ze względów technologicznych, paliwem w zakładach energetycznych i dla palenisk domowych.