Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wstępnego utlenienia karbonizatów węgla kamiennego t. 31 tlenem powietrza i kwasem azotowym na rozwinięcie struktury porowatej produktów ich aktywacji parą wodną

Czechowski Franciszek, Błądek Henryk

Górnictwo Odkrywkowe

|

2021

|

R. 62, nr 4

4--16

PL

Węgiel kamienny rozdrobniony do ziarna < 0,2 mm (kopalnia Wesoła, Górnośląskie Zagłębie Węglowe) oraz otrzymane karbonizaty wyjściowe w temperaturach 500, 700 i 900°C wstępnie utleniono tlenem powietrza oraz 65% kwasem azotowym. Scharakteryzowano ilościowo-jakościowe zmiany wydzielanych tlenków węgla podczas utleniania węgla i karbonizatów kwasem azotowym. Węgiel i karbonizaty oraz stałe produkty ich wstępnego utlenienia granulowano z lepiszczem smoły drzewnej. Węgiel i karbonizaty wyjściowe oraz utlenione, jak też ich odpowiedniki granulowane, karbonizowano wtórnie w temperaturze 900°C oraz aktywowano parą wodną do określonego ubytku masy. Rozwinięcie struktury porowatej karbonizatów wtórnych oraz aktywatów określono w oparciu o ich zdolność sorpcyjną ditlenku węgla i par benzenu. Stwierdzono, że na rozwinięcie struktury porowatej aktywatów wpływ ma rodzaj czynnika utleniającego użytego do wstępnego utlenienia węgla i karbonizatów oraz końcowa temperatura karbonizacji. Wstępne utlenienie węgla i karbonizatów tlenem powietrza prowadzi do stopniowego obniżania się parametrów struktury porowatej aktywatów wraz ze wzrostem końcowej temperatury karbonizacji węgla. Przeciwny kierunek zmian rozwinięcia struktury porowatej aktywatów stwierdzono dla odpowiednich materiałów wstępnie utlenionych kwasem azotowym. Wartości parametrów struktury porowatej aktywatów otrzymanych z utlenionych kwasem azotowym karbonizatów 700 i 900°C przewyższają odpowiednie wartości dla aktywatu otrzymanego z nieutlenionego karbonizatu 900°C. Większą mikroporowatość wykazują aktywaty otrzymane z karbonizatów utlenionych kwasem azotowym. Tendencje zmian parametrów struktury porowatej odpowiadających sobie aktywatów pylistych i granulowanych są zbieżne.

EN

Bituminous coal powdered to grain size < 0.2 mm (the Wesoła mine, the Upper Silesian Coal Basin) and obtained carbonizates at the temperatures of 500, 700 and 900°C, were preliminarily oxidized with air oxygen and 65% nitric acid. The quantitative and qualitative changes of the released carbon oxides during the oxidation of coal and carbonizates with nitric acid were characterized. Coal and carbonizates as well as solid products of their preliminary oxidation were granulated with a wood tar binder. The raw and oxidized coal and carbonizates and their granulated counterparts were secondary carbonized at the temperature of 900°C and further activated with steam to a specified value of weight loss. The development of the porous structure of the secondary carbonizates and the activates was assessed on the basis of their sorption capacity towards carbon dioxide and benzene vapors. It was found that the development of the activates porous structure is influenced by the type of oxidizing agent used for the preliminary oxidation of the coal and carbonizates as well as the final carbonization temperature. Preliminary oxidation of coal and carbonizates with air oxygen leads to a gradual decrease of the activates porous structure parameters with the increase of the final coal carbonization temperature. The opposite trend of the activates porous structure development was found for the corresponding materials preliminarily oxidized with nitric acid. The values of the porous structure parameters of the activates obtained from oxidized with nitric acid carbonizates 700 and 900°C exceed the corresponding values for the activate obtained from preliminarily non-oxidized carbonizate 900°C. Greater microporosity demonstrate activates obtained from chars oxidized with nitric acid. The trends in the porous structure parameters changes of the corresponding powdery and granular activates are convergent.

2

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.

3

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.

4

Koniunktura gospodarcza w Polsce a ceny miałów energetycznych

Świat Mikołaj

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2019

|

nr 108

51--62

EN

Volatility is one of the most characteristic features in the all market types. In the raw material market, including the bituminous coal market, volatility is visible in the supply and demand variations, in consequence in the prices fluctuations. Market actors usually having opposite interests, for example buy low, sell high, are vitally interested in identifying the causes of these fluctuations. Some of the factors causing the market fluctuations are quite common, others are more complicated because of circumstances complexity. This article attempts to examine the relationships between bituminous coal fines prices and the economic situation. Given the complexity of the issue, the research area has been narrowed down – territorially to Poland and temporarily – to the present decade. The average prices of coal fines in Poland are presented by the Industrial Development Agency (Agencję Rozwoju Przemysłu SA) in the form of two indices: PSCMI 1 and PSCMI 2. Both indices are calculated based on the prices of pattern bituminous coal, produced by domestic manufacturers and sold on domestic markets, the energy and heat market respectively. Statistical methods, because of their quantitative nature, are important in identifying the correlations between the coal fines prices and economic conditions. Therefore, the article presents examples of relatively strong linear correlations between the PSCMI 1 and/or PSCMI 2 and some indicators of the economic situation.

5

Odzysk niskotemperaturowego ciepła odpadowego spalin bloku energetycznego węglowego

Polko Krzysztof

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 2

53--58

PL

W artykule przedstawiono algorytm obliczeń bloku energetycznego węglowego z układem odzysku ciepła odpadowego spalin metodą pośrednią. Obliczenia wykonano dla dwóch paliw: węgla kamiennego i brunatnego. Zbadano wpływ zainstalowania układu odzysku ciepła odpadowego spalin na wzrost mocy oraz sprawności bloku referencyjnego o mocy 900 MW. Wyniki pokazały, że zastosowanie układu odzysku ciepła odpadowego spalin poprawia sprawność bloku: dla węgla kamiennego o 1,57 %, a dla węgla brunatnego o 2,4%.

EN

The aim of the article is to present an algorithm of computation of a coal-fired power unit with indirect waste heat recovery system. Calculations were made for two fuels: lignite and bitominous coal. The influence of the installation of flue gases waste heat recovery system on power increase and efficiency of the 900 MW reference power unit was studied. Results showed that installation of flue gases waste heat recovery system improves power unit efficiency: for lignite by 1.57%, and for bituminous coal by 2.4%.

6

Model matematyczny kondensacyjnego wymiennika ciepła służącego do odzysku ciepła ze spalin w elektrowni węglowej

Polko Krzysztof, Lichota Janusz

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 1

63--73

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny kondensacyjnego wymiennika ciepła typu spaliny-woda, służącego do odzysku niskotemperaturowego ciepła odpadowego ze spalin bloku energetycznego węglowego. Model ten bazuje na modyfikacji modelu Colburna-Hougena, przedstawionej w pracach [17, 24, 33]. W modelu założono, że część wykroplonej pary wodnej reaguje z częścią strumienia dwutlenku siarki w spalinach, wskutek czego powstaje kwas siarkowy (IV). Przy pomocy powyższego modelu przeprowadzono analizę porównawczą wyników obliczeń dla spalin pochodzących z węgla kamiennego i brunatnego. Przeprowadzono optymalizację wymiennika ciepła pod względem wybranych parametrów.

EN

The aim of the article is to present a mathematical model of flue gases-water condensing heat exchanger used for the recovery of low temperature waste heat of coal-fired power unit. This model is based on the modification of the Colburn-Hougen model, presented in [17, 24, 33]. In addition, it was assumed that some of the condensed water vapor reacts with a portion of the sulfur dioxide stream in exhaust, resulting in formation of sulfuric acid (IV). With this model, a comparative analysis of calculation results for flue gases derived from lignite and bituminous coal was performed. The heat exchanger has been optimized for selected parameters.

7

Petrological and facies characteristics of bituminous coal seam No. 111 from the Libiąż layers in the region of Dąb near Chrzanów (USCB)

Misiak Jacek

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 4

85--96

EN

The new boreholes drilled between 2009 and 2012 enabled a detailed exploration of the profile of the Kraków sandstone series in the Dąb area between the “Sobieski” and “Janina” mining plants, USCB (Upper Silesian Coal Basin). The core from the No. 111. bituminous coal seam was selected for further analysis. 30 intervals corresponding to the defined lithotypes were separated in the seam with a thickness of 116.8 cm. The thickness of lithotypes ranges from 10 mm to 89 mm. A microprofile of the examined seam was made using the modified method of determining microlithotypes. A quantitative determination of the maceral composition was performed for each interval corresponding to the separated lithotypes. This allowed petrographic and facies characteristics of the seam to be determined. Its lower part is dominated by lithotypes with a large share of bright coal – vitrain coal. This section of the profile was formed under conditions of a strongly flooded wet forest swamp. In the upper section of the seam, a higher macroscopic share of dull coal – durain was observed. The microscopic analysis has shown that the conditions dominant during the formation of this section were typical for swamp forest peats. New technologies also require expanding knowledge about the structure of coal seams. This is only possible with a detailed profiling of the coal seam on a macro scale combined with micro-profiling and a detailed petrographic description of the isolated lithotypes. This methodology is also useful in the facies analysis of bituminous coal seams.

PL

Nowe odwierty w latach 2009–2012 rozpoznały szczegółowo profil utworów krakowskiej serii piaskowcowej w rejonie miejscowość Dąb pomiędzy granicami zakładów górniczych Sobieski i Janina, GZW. Z nawierconych pokładów węgla do dalszych badań pobrano rdzeń pokładu węgla Kamiennego 111. W pokładzie o miąższości 116,8 cm wydzielono 30 interwałów odpowiadających zdefiniowanym litotypom. Miąższość litotypów waha się w przedziale od 10 do 89 mm. Za pomocą zmodyfikowanej metody wydzielania mikrolitotypów wykonano mikroprofil badanego pokładu pokładu. Dla każdego interwału odpowiadającego wydzielonym litotypom wykonano oznaczenie ilościowe składu macerałowego. Pozwoliło to na charakterystykę petrograficzną, jak i facjalną pokładu. Dolna jego część zdominowana jest przez litotypy mające duży udział węgla błyszczącego – witrynu. Ten odcinek profilu tworzył się w warunkach torfowiska silnie podtopionego typu Wet Foret Swamp. W odcinku górnym pokładu zaobserwowano makroskopowo większy udział węgla matowego – durynu. Badania mikroskopowe wskazują, że podczas tworzenia się tego odcinka dominowały warunki wskazujące na torfowisko typu Swamp Forest. Nowe technologie przetwarzania węgla wymagają również poszerzenia wiedzy na temat budowy pokładów węgla. Jest to możliwe tylko dzięki szczegółowemu profilowaniu pokładu węgla w skali makro w połączeniu z mikroprofilowaniem i szczegółowym petrograficznym opisem wydzielonych litotypów.

8

Zawartość części lotnych w węglach kamiennych : parametr nie tylko chemiczno-technologiczny

Sivek M., Jirásek J., Hýlová L., Mirkowski Z.

Przegląd Geologiczny

|

2018

|

Vol. 66, nr 8

477--480

EN

The volatile matter content is one of the most common chemical-technological parameters that have been determined for the vast majority of samples taken from the bituminous coal seams for more than 100 years. Its meaning is essentially triple. The oldest and also most well-known is its use for the determination of the degree of coalification (rank) of coal, but also of certain chemical-technological properties of coal (especially cokeability). With the development of coal geology and sedimentology, as well as the increasing importance of energy raw materials in the nation's economy, new ways ofusing the values of the volatile matter content have emerged. One of them was the study of the history of geological development of sedimentary, especially coal basins, the management of the mining industry economy, as well as the assessment andformulation of raw materials policy of the state. From a test originally designed to assess the suitability ofcoalfor coking, it has become a parameter used in the field of geology, economy and raw materials policy of the state.

9

Behavior of Macerals in the Process of Hard Coal Flotation

Janakova I., Cablik V., Kasparkova A.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 19, nr 1

53--56

EN

Due to the inherent hydrophobic nature of coal, flotation is very effective in upgrading coal fines of particle size below 0.5 mm. To verify the applicability of flotation on black coal slurry samples from the Upper Silesian Basin, black coal slurries from four mines were selected, namely CSM Mine and CSA Mine in the Czech Republic, and Jankowice Mine and Kleofas Mine in Poland. The article further aims to describe the transfer of different coal macerals into the flotation concentrates and the flotation tailings. For this purpose, Flotalex and Montanol flotation collectors were used. These collectors are generally applied in coal preparation plants both in the Czech Republic and Poland. The flotation and petrological results imply that the floatability of the given coal slurry samples is approximately equal when applying Flotalex or Montanol. It is apparent from the petrological analysis results that 82.3% (applying Flotalex) and 88.8% (applying Montanol) of vitrinite maceral group pass into the flotation concentrate in three minutes.

PL

Ze względu na naturalną hydrofobowowość węgla, flotacja jest bardzo skuteczną metodą wzbogacania mułu węglowego o wielkości ziaren poniżej 0,5 mm. W celu weryfikacji możliwości zastosowania flotacji przeprowadzono badania flotacji węgla przeprowadzono na czterech próbkach węgla kamiennego pochodzących z kopalń CSM i CSA w Czechach oraz kopalń Jankowice i zamkniętej kopalni Kleofas w Polsce. Celem artykułu jest także opis zachowania się macerałów węglowych w procesie flotacji: przechodzenie do koncentratów i odpadów flotacyjnych. Wykorzystano kolektory flotacyjne Flotalex i Montanol. Kolektory te są standardowo stosowane w procesie flotacji węgla zarówno w Czechach , jak iw Polsce. Wyniki flotacji i analizy petrograficznbe sugerują, że badane węgle flotują zarówno przy stosowaniu Flotalexu lub Montanolu. Analizy wykazały że uzysk witrynitu w koncentracie wyniósł 82,3% (stosując Flotalex) i 88,8% (stosując Montanol) trzy minuty.

10

The role of mineral matter in the concentration of phosphorus in bituminous coal seams from the Lublin Formation in the Lublin Coal Basin in Poland

Parzentny H. R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 3

53--70

EN

The study included bituminous coal seams (30 samples coal from the Bogdanka and Chełm deposits) of the Lublin Formation, the most coal-bearing strata in the best developed and recognized in terms of mining parts of the Lublin Coal Basin in Poland. High phosphorus concentrations in coal of the Lublin Formation were found (1375 g/Mg) as well as P2O5 in coal ash (2.267 wt%). The phosphorus contents in coal and coal ash from the 385 and 391 coal seams in the area of the Lubelski Coal Bogdanka Mine and in the area of its SE neighbor is the highest (max. 2.644 wt. % in coal and 6.055 wt. % of P2O5 in coal ash). It has been shown that mineral matter effectively affects phosphorus contents in coal and coal ash. At the same time, phosphate minerals (probably apatite and crandallite) present in kaolinite aggregates of tonsteins contain the most of phosphorus and have the greatest impact on the average P content in the 382, 385, 387, and 391. The secondary source of phosphorus in these coal seams and main source of phosphorus in these coal deposits that do not contain mineral matter of pyroclastic origin (378, 389, 394) may be clay minerals, which absorbed phosphorus compounds derived from organic matter released during coalification. Phosphorus-rich ash from the combustion of the Lublin Formation coal tend to be environmentally beneficial to the environment and also useful for improving the soil quality. Due to the low degree of coalification and high content of phosphorus in coal, this coals of little use for coking.

PL

Badaniami objęto pokłady węgla kamiennego (30 próbek ze złoża Bogdanka i złoża Chełm) z formacji Lublina, najbardziej węglonośnej i najlepiej pod względem górniczym rozpoznanej części Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW). Stwierdzono dużą zawartość fosforu w węglu (1375 g/Mg) i P2O5 w popiele węgla (2,267 % wag.). Zawartość fosforu w węglu i w popiele węgla z pokładu 385 i 391 w rejonie kopalni Lubelski Węgiel Bogdanka i w obszarze z nią sąsiadującym od południowo-wschodniej strony jest najwyższa (max. 2,644% w węglu i 6,055% P2O5 w popiele węgla). Wykazano decydujący wpływ materii mineralnej na zawartość fosforu w węglu z formacji Lublina i w popiele węgla. Przy czym minerały fosforanowe (prawdopodobnie apatyt i crandallit), obecne w agregatach kaolinitu w tonsteinach, zawierają najwięcej fosforu i mają największy wpływ na średnią zawartość fosforu w węglu z pokładów 382, 385, 387 i 391. Drugorzędnym źródłem fosforu w węglu wymienionych pokładów oraz głównym źródłem fosforu w węglu z pokładów niezawierających materii mineralnej pochodzenia piroklastycznego (378, 389, 394) są prawdopodobnie minerały ilaste, które zaabsorbowały związki fosforu pochodzące z materii organicznej, uwolnione w czasie uwęglania substancji roślinnej. Bogate w fosfor popioły pochodzące ze spalania węgla z formacji Lublina wydają się być ekologicznie korzystne dla środowiska i jednocześnie przydatne do poprawy jakości gleb. Ze względu na niski stopień uwęglenia i dużą zawartość fosforu w węglu, węgiel ten jest mało przydatny do koksowania.

11

Wpływ parametrów petrograficznych węgli kamiennych na jakość koksu metalurgicznego

Jelonek I., Jelonek Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 100

49--65

PL

Badania związane z jakością węgli kamiennych koncentrują się w głównej mierze na analizie fizyko-chemicznej, w której skład wchodzi oznaczenie zawartości popiołu, siarki, części lotnych, wilgoci i wartości opałowej. Do chwili obecnej są to podstawowe parametry, na których oparta jest polska norma (PN-82/87002) klasyfikująca polskie węgle kamienne na poszczególne typy. Uzupełniająco, lecz nie dla wszystkich pobieranych prób, wykonuje się analizę elementarną, która dostarcza informacji na temat zawartości podstawowych pierwiastków wchodzących w skład substancji organicznej paliw stałych, czyli węgla, wodoru, azotu, tlenu oraz siarki. Powstało wiele opracowań, które bez wątpienia wnoszą bezcenne informacje z uwagi na ogromną ilość danych, lecz jak sygnalizują sami autorzy, istnieje ciągły brak informacji na temat petrografii węgla, a także informacji na temat właściwości koksotwórczych (Probierz i in. 2012) czy też informacji na temat samego koksu otrzymanego z pojedynczych węgli w wyniku testów otrzymanych na przykład w instalacji Karbotest, czy też z prób skrzynkowych, które umieszcza się bezpośrednio w baterii koksowniczej. W artykule omówiono wpływ budowy petrograficznej na jakość koksu metalurgicznego. Analizy wykonano na przykładzie węgla koksowego pochodzącego z kopalń: Pniówek, Zofiówka, Borynia i Krupiński, z których komponowane są mieszanki węgla stosowanego do produkcji koksu w zakładach koksowniczych Przyjaźń i Radlin. Na podstawie stopnia uwęglenia oraz parametrów fizykochemicznych zaklasyfikowano dany węgiel do danego typu stosując polską oraz międzynarodową klasyfikację węgla w pokładzie (UN/ECE 1995) . Przeprowadzono prognozę termomechanicznych właściwości koksu CSR i CRI według autorskiej metody CCP, którą porównano z wynikami otrzymanymi klasyczną metodą Nippon Steel Corporation.

EN

Studies on the quality of bituminous coal are mainly focused on physico-chemical analysis, examining the ash content, sulphur content, volatile matter content, moisture content, and the Net Calorific Value of coal. Until now, the above mentioned parameters form the basis of the Polish Standard PN-82/87002, on the basis of which individual types of bituminous coal are determined. In addition, an elemental analysis, providing information about the content of primary elements in the organic matter of solids, i.e. coal, hydrogen, nitrogen, oxygen, and sulphur, is carried out for the selected samples. This issue has been studied by many authors, which undoubtedly provide invaluable knowledge due to the huge amount of data, but, as the authors themselves indicate, the knowledge of the petrography of coal, coking properties (Probierz et al. 2012) and finally the coke obtained from individual coal types (based on tests carried out using the Karbotest installation or the so-called „box tests” performed in the coke oven battery) is still very limited. The article discusses the impact of petrographic composition on the quality of metallurgical coke. The analysis was performed using samples of coking coal from the following mines: Pniówek, Zofiówka, Borynia, and Krupiński. The mentioned coal types are used to produce coke mixtures used for the production of coke in the Przyjaźń and Radlin coking plants. Based on the rank of coal and physicochemical parameters, the mentioned coal types were classified according to the Polish classification and the UN/ECE International Classification of In-Seam Coals (UN/ECE 1995) . The prediction of thermomechanical properties of coke (CSR and CRI) performed according to the original CCP method were compared with the results obtained using the classical method of Nippon Steel Corporation.

12

Charakterystyka węgla kamiennego z pokładu 510 w złożu „Brzeszcze” na tle klasyfikacji międzynarodowych

Jamroży S., Wyrobek P., Bielowicz B., Musiał A., Paszek M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 3

56--63

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę węgla kamiennego ze złoża „Brzeszcze”. Analiza statystyczna wykazała zróżnicowaną zmienność parametrów złożowych. W przypadku wartości opałowej, zawartości siarki całkowitej i gęstości przestrzennej jest ona mała (odpowiednio 5,96 %, 18,85% i 3,99%). Wilgoć całkowita wykazuje zmienność przeciętną – 22,86%, natomiast zawartość popiołu jest parametrem, który charakteryzuje się stosunkowo największą zmiennością, na poziomie 41,13%. Zgodnie z założeniami dotyczącymi maksymalnego błędu interpolacji, można stwierdzić, iż kreślenie map izoliniowych za pomocą metody ID - inwerse distance to a power ma uzasadnienie w przypadku każdego z parametrów. Na podstawie Międzynarodowej Klasyfikacji Węgla w Pokładzie określono typ węgla jako Ortho-bituminous coal) co w polskim odpowiedniku odpowiada węglom gazowo-płomiennym i gazowym. W Międzynarodowej Klasyfikacji Kodowej Węgla ECE węgiel z pokładu 510 ze złoża „Brzeszcze” można zaklasyfikować do grupy węgli energetycznych.

EN

The article presents characteristic of bituminous coal from “Brzeszcze” deposit (Upper Silesian Coal Basin in Poland). Statistical analysis showed diversity of deposit parameters. Variability of calorific value, sulphur content and ash content is small (properly 5,96%, 18,85% and 3,99% for each of them). Value of total moisture of coal shows average variability – 22,86%. The most variable parameter is ash content , which coefficient of variance is 41,13%. According to assumptions about the maximum interpolate error making of contour maps by ID (inwerse distance to a power) method is justified. Based on International Classification of Coal In-Seam Coals type of coal is classified as Ortho-bituminous coal. International Codification system for medium and high rank coals ECE coal from “Brzeszcze” deposit is in the group of energy coals.

13

Skład petrograficzny i formy litotypów węgla kamiennego w utworach karbonu górnego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Misiak J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2017

|

T. 33, z. 3

109--120

PL

Pokłady węgla kamiennego zostały opróbowane w wyrobiskach sześciu kopalń na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W wyrobiskach górniczych pobrano profile pokładów w formie próbek kawałkowych. Na podstawie obserwacji makroskopowych i mikroskopowych podjęto próbę zróżnicowania w obrębie litotypów węgla. Witryn zbudowany jest z telinitu i kolotelinitu, ze względu na grubość warstewek można go zróżnicować na bardzo cienko, cienko, średnio i grubo warstwowany. Duryny, w składzie których dominują macerały z grupy witrynitu, charakteryzują się ciemniejszą, niemal czarną barwą; genetycznie związane są ze strefami torfowiska silnie podtopionego, gdzie deponowany materiał fitogeniczny objęty był procesami humifikacji i żelifikacji. Duryny jaśniejsze o barwie ciemnoszarej, w składzie których dominują macerały z grupy inertynitu, to materiał który pierwotnie powstawał w płytszych strefach torfowiska, gdzie okresowo poziom wody obniżał się i wówczas zdeponowany w torfowisku materiał ulegał utlenianiu. Fuzyn to składnik węgla, który jest efektem pożarów obejmujących torfowisko. Jest to materiał zwęglony (nie w pełni spalony) nagromadzony w formie warstewek, soczewek o grubości najczęściej dochodzącej do kilku milimetrów, rzadziej kilku centymetrów, lub rozproszony w postaci strzępów w durynie. W składzie petrograficznym fuzynu dominuje fuzynit oraz inertodetrynit. Fuzyn występuje w dwóch odmianach, miękkiej w przypadku gdy przestrzenie komórkowe są puste i twardej – zmineralizowanej najczęściej węglanami (syderytem) lub siarczkami (pirytem, markasytem). Struktura węgla kamiennego w związku z jego genezą jest najczęściej równolegle warstwowana i wynika z naprzemianlegle ułożonych warstewek matowych i błyszczących. Zdarza się, że takie warstwowanie występuje w obrębie węgla błyszczącego, co jest efektem ułożenia na sobie zżelifikowanych dużych fragmentów roślinnych. W przypadku występowania w profilu dłuższych odcinków węgla matowego bez błyszczącego obserwowana jest struktura masywna. Niektóre odcinki profili pokładów węgla wykazują się strukturą zaburzoną, obserwujemy wówczas powyginane, niekiedy porozrywane, warstewki witrynu w durynie, w którym często występują również soczewki lub strzępy fuzynu.

EN

Bituminous coal samples were collected from mine excavations of six mines in the Upper Silesian Coal Basin. In the mentioned mining excavations, the stratighaphic sections, in the form of spot samples, were measured. Based on the macroscopic and microscopic observation, an attempt was made to determine the different lithotypes of coal. Vitrain coal is made of tellinite and collotelinite; the thickness of the layers varies from very thin, thin, medium, to coarse. Durain, which is dominated by macerals from the vitrinite group, is characterized by a darker, almost black color, genetically linked to heavily flooded peat areas, where the deposited phytogenic material is subjected to humification and gelification processes. A brighter durain, with a dark gray color, is dominated by macerals from the inertinite group that originated in the shallower areas of peat bogs where the water level was periodically lowered, which has led to the oxidation of the material deposited in the peat bog. Fusain is another coal component or constituent; it is produced as a result of peat bog fires. It is a charred (not burned) material deposited in the form of layers, lenses, usually with a thickness of up to several millimeters (or, less commonly, several centimeters), or dispersed in the form of shreds in the durain. The petrographic composition is dominated by fusinite and inertodetrinite. Fusain occurs in two varieties: soft (empty cellular spaces) and hard, usually mineralized with carbonates (siderite) or sulphides (pyrite, marcasite). The structure of bituminous coal is, due to its origin, most often laminated and consists of alternating dull and bright layers. Occasionally, such layering can be observed in bright coal, which is the result of layering of large parts of gelified plant materials. When it comes to larger sections of dull coal (without bright coal) in the profile, a solid structure can be observed. Some of the sections in the coal seam profiles show a distorted structure; warped, sometimes shredded layers of vitrain in durain, often containing lenses or shreds of fusain, can be observed.

14

Geochemical characteristics of the bismuth and antimony occurrence in some coal seams in the Lublin Coal Basin (LCB)

Parzentny H. R., Róg L.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 2

313--324

EN

The study included 24 samples of coal with 7 cores, boreholes (7 coal seams), made by the Polish Geological Institute in Warsaw at the site of a Chelm field and 6 coal samples taken from 2 decks in the Lublin Coal mine „Bogdanka“ S.A. in LCB. Based on performed tests found generally low levels of Sb and Bi in coal. In the vertical profile of the LCB contents of Bi and Sb in coal generally increases from coal seams younger to older age. Content of Bi in coal from roof part coal seams is usually higher, and ash content in the coal content of Sb are generally lower than in the carbon of the middle part decks. The content of Bi in the lateral coal deposits is unlikely to vary, and the gap in the coal content of Bi between the sampling regions coal do not exceed 1.7 g / Mg. In contrast gap Sb content in coal on the extent LCB is from 1.7 g / Mg of 5.8 g / Mg. The biggest influence on the content of Bi and Sb in coal from the LCB is probably organic matter in which these elements are scattered and do not form their own minerals.

PL

Celem artykułu było określenie zróżnicowania zawartości Bi i Sb w węglu LZW oraz określenie roli substancji organicznej w ich koncentrowaniu w węglu. Pierwiastki te należą do bardzo rzadko (Sb) lub w ogóle nie oznaczanych (Bi) w węglu kamiennym ze złóż Polski. Badaniami objęto 24 próbki węgla kamiennego z rdzeni 7 otworów wiertniczych (7 pokładów węgla), wykonanych przez Państwowy Instytut Geologiczny w Warszawie na obszarze złoża Chełm oraz 6 próbek węgla pobranych z 2 pokładów w kopalni Lubelski Węgiel „Bogdanka” S.A. w LZW (Rys. 1). Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że skład petrograficzny węgla (Tab. 1) jest zbliżony do składu petrograficznego paleozoicznych węgli Europy w makroregionie North Atlantic (Vt = 68%, L = 12%, I = 20%), określonego przez Lopo de Sousa e Vasconcelous (1999). Zawartość witrynitu w badanym węglu jest porównywalna z zawartością tej grupy macerałów w węglu z serii paralicznej (63,8%) GZW. Ze względu na refleksyjnośc witrynitu, badany węgiel zaliczono do średnio uwęglonego węgla (typ C) ortobitumicznego. Przeciętna zawartość Bi i Sb w badanym węglu LZW jest w przypadku Bi mała, a w przypadku Sb zbliżona do wartości klarków dla węgla bitumicznego i subbitumicznego (Tab. 2). Zawartość Bi i Sb w węglu ogólnie zwiększa się idąc od pokładów wiekowo młodszych do starszych (Rys. 2). Zawartość Bi w węglu z przystropowej części pokładów węgla jest zwykle większa, a zawartość popiołu w węglu i zawartość Sb w węglu są na ogół mniejsze, niż w węglu z części środkowej pokładów (Rys. 3). Ze względu na małą zawartość Bi i Sb w węglu, potencjalnie najkorzystniejszym do ewentualnego spalania jest węgiel z części przyspągowej pokładu 378. Zawartość Bi w węglu po rozciągłości pokładów jest mało zróżnicowana, a rozstęp zawartości Bi w węglu pomiędzy rejonami opróbowania pokładów węgla nie przekracza 1,7 g/Mg (Rys. 4). Natomiast rozstęp zawartości Sb w węglu po rozciągłości LZW wynosi od 1,7 g/Mg do 5,8 g/Mg. Na podstawie korelacyjnej zależności, między zawartością Bi i Sb w popiele węgla i w węglu, a zawartością popiołu (Tab. 3) przypuszcza się, że największy wpływ na zawartość w węglu LZW omawianych pierwiastków ma substancja organiczna. To przypuszczenie potwierdziły wyniki rozwiązania funkcji RS, wyrażającej (opisaną wzorem nr 1) zależność zawartości pierwiastka w popiele węgla od zawartości popiołu. Stwierdzono, że 100% zawartości Bi i 97% zawartości Sb w węglu pochodzi z substancji organicznej węgla. Obserwacje powierzchni próbek węgla, za pomocą mikroskopu optycznego do światła odbitego i za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM-EDS), nie ujawniły obecności wtrąceń minerałów Bi i Sb w macerałach, ani domieszek tych pierwiastków w minerałach siarczkowych, siarczanowych, węglanowych i ilastych (Rys. 5). Nie stwierdzono także obecności minerałów własnych Bi i Sb. Przypuszcza się, że Bi i Sb mogą być rozproszone w niektórych maceratach i w minerałach, lecz z powodu przeważającej objętości i masy macerałów w węglu nad substancją mineralną, substancja organiczna ma największy lub wyłączny wpływ na zawartość tych pierwiastków w węglu. Związek pierwiastków z substancja organiczną oceniono jako ogólnie niekorzystny dla środowiska w przypadku wykorzystywania tego węgla do spalania. Omawiane pierwiastki Bi i Sb w zakresie temperatur 327°C-1127°C łatwo bowiem ulegają w paleniskach odparowaniu oraz szybko kondensują się i wzbogacają na cząstkach faz pierwiastków litofilnych (K, Ca, Na, Mg, Ti). Dlatego mogą one być łatwo uwalniane do atmosfery w formie lotnych związków, a skondensowane na najdrobniejszych cząstkach popiołu lotnego mogą w atmosferze wchodzić w skład pyłu zawieszonego.

15

Badanie zmienności i niejednorodności zawartości popiołu i siarki w pokładzie 308 KWK Ziemowit

Paszek M., Auguścik J., Mucha J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 96

229--239

PL

Stosując metody statystyczne i geostatystyczne opisano liczbowo zmienność oraz zbadano niejednorodność zawartości popiołu oraz siarki w pokładzie 308 złoża KWK Ziemowit. Podstawę badań stanowiły wyniki analiz chemicznych prób bruzdowych pobranych w wyrobiskach górniczych. Analiza statystyczna obu parametrów wykazała ich dużą zmienność, znaczące odstępstwa rozkładów empirycznych od teoretycznego rozkładu normalnego i występowanie licznych wartości odstających. Zaproponowano dwa geostatystyczne modele zmienności parametrów: sferyczny dla zawartości popiołu oraz Gaussa dla zawartości siarki. W strukturze zmienności parametrów stwierdzono wyraźnie zaznaczony nielosowy charakter zmian ich wartości. Na podstawie map semiwariogramów kierunkowych (indykatrysy zmienności) ujawniono wyraźną anizotropię zmienności parametrów w zakresie odległości 1000–1500 m. Przy użyciu testu wielokrotnych porównań Gamesa-Howella wykazano niejednorodność rozmieszczenia badanych parametrów, mającą wpływ na ich dużą zmienność.

EN

The variability and heterogeneity of ash and sulphur contents in bituminous coal with seam no. 308 from the “Ziemowit” coal mine have been studied. The data stems from channel samples collected in mine works. The statistical analysis of both parameters showed big variability, significant deviations of empirical distributions from the theoretical normal distribution and occurrence of numerous outliers. Two geostatistical variability models were proposed: spherical for ash content and Gaussian for sulphur content. Anisotropy was revealed based on directional semivariogram maps. The heterogeneity of above-mentioned parameters was proven using a test of multiple comparisons (Games-Howell test).

16

The potential risk of environmental contamination by mercury contained in Polish coal mining waste

Antoszczyszyn T., Michalska A.

Journal of Sustainable Mining

|

2016

|

Vol. 15, iss. 4

191--196

EN

The paper contains reference literature analysis concerning mercury content in Polish bituminous coal and post-mining waste as well as the impact of mercury content on the environment. The aim of the paper was to determine the occurrence of the risk of contamination of the environment with mercury compounds found in demolition bituminous coal landfills. Mercury, due to its toxic properties has been classified among the most dangerous substances to human health. There are three groups of sources of mercury release into the environment: natural, anthropogenic and remission. Coal mining, its processing and use in the energy sector has the greatest relevance regarding the pollution of the environment with mercury compounds in Poland. A review of reference literature shows that the average content of mercury in Polish bituminous coal varies within a wide range of 41e399 ppb, which is conditional on the origin, age and type of coal. The production of coal has led to a number of facilities in the form of structurally and age-varied landfills, heaps and mining waste dumps. The content of mercury in postmining waste is in the range from approximately 55 to 380 ppb. The problem of environmental contamination with mercury has attracted considerable interest due to the effects that its concentration have in the biosphere. On the basis of the existing data it has been found that the content of mercury in soils in areas degraded by mining and processing of coal is even 10e16 times higher, compared to the geochemical background. It is necessary to conduct research in this area due to the limited results of research on mercury content in deposited waste from the preparation and flotation of Polish bituminous coals and the potential harmful effect of mercury on the environment. The paper is dedicated to the mercury content in waste from the extraction and processing of bituminous coal.

17

Effect of the temperature of different combustion zones in the boiler grate on changes in physical and chemical parameters of bituminous coal and slags

Rompalski P., Róg L.

Journal of Sustainable Mining

|

2016

|

Vol. 15, iss. 2

66--72

EN

This paper presents the results of a study on the influence of the temperature of characteristic zones of coal combustion in a stoker fired boiler (drying, degassing, and burn-out), on changes in physical and chemical parameters of bituminous coal and slags. This information is important as it helps identify the impact of coal properties on the accumulation of trace elements, primarily mercury, in combustion waste. The study is the continuation of research work on the impact of mercury compounds accumulated in combustion waste on the natural environment (mercury from landfills of slag, and fly ash). Studies were undertaken because no in-depth analysis of the impact of the temperature of particular zones of stoker fired boilers on the physical and chemical parameters of the post-process slag, including mercury content, had been reported in literature. Both of the coals examined, classified as bituminous coal according to the International Classification of Seam Coals and of type 32.1 according to the PN-G97002:1982 standard, showed an average mercury content of 0.0849 mg/g. In the chemical composition determined for the ash derived from burnt coal, the dominance of SiO2 and Al2O3 over other oxides was found. This feature results in the increase of the softening temperature and ash melting and, therefore, during the combustion of coal tested in a stoker fired boiler, only ash was subjected to the sintering process. Mercury content in the other examined samples taken from various locations of the stoker fired boiler (drying – 32-1050 ºC, degassing – 1050-1020 ºC, and burn-out – 1020-400 ºC) varied from 0.0668 to 0.0009 mg/g and was determined with the use of a LECO atomic absorption spectrometer. The analyses of the elemental composition, performed with the application of XRF spectrometry, for ash obtained from samples collected from different sampling points of the stoker fired boiler showed that the largest concentration of trace elements was observed for the ash derived from the samples collected in the degassing zone (temperature range 1050-850 ºC).

18

Możliwości i ograniczenia redukcji ładunku rtęci na etapie produkcji węgla kamiennego w Polsce

Kurus K., Białecka B.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2015

|

z. 3 (12)

90--98

PL

Jednym z najbardziej szkodliwych pierwiastków znajdujących się w węglu kamiennym jest rtęć. Polska jest uznawana za największego emitora Hg w Unii Europejskiej ze względu na znaczącą karbonizację gospodarki. Zmniejszenie zawartości rtęci już na etapie produkcji węgla kamiennego daje znaczące możliwości redukcji jej emisji do atmosfery. Problemem Polski jest znaczący udział węgli surowych stosowanych w gospodarce, w których ładunek zanieczyszczeń pozostaje niezmniejszony. Zwiększenie zakresu wzbogacania węgla w polskich kopalniach jest wykonalne, jednakże niezwykle trudne w obecnej sytuacji rynkowej. Zmniejszenie zawartości rtęci w węglu kamiennym byłoby możliwe poprzez wykorzystanie sortymentów grubych i średnich do uśrednienia parametrów paliwa – co jest jednak nieekonomiczne ze względu na duże zapotrzebowanie rynku detalicznego.

EN

Mercury is one of the most toxic elements contained in bituminous coal. Poland is considered to be the biggest Hg emitter of European Union because of significant carbonization of its economy. It is possible to greatly decrease the mercury load in the production processes of hard coal. Poland’s problem is the large share of raw coals use in power engineering. The Hg content in raw coal remains unchanged. Increasing the range of coal enrichment in polish collieries is feasible but difficult because of current market situation. The reduction of Hg content in bituminous coal could be possible by addition of product of larger granulation to average the fuel quality. However these coals are traditionally used for household heating.

19

Dokumentowanie złóż węgla kamiennego na potrzeby podziemnego zgazowania

Nieć M., Górecki J., Sermet E.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2015

|

R. 56, nr 2

47--52

PL

Czynniki geologiczne warunkują przebieg i efekty podziemnego zgazowania węgla (PZW). Planowanie PZW stawia wyższe wymagania odnośnie dokładności rozpoznania złoża aniżeli w przypadku klasycznej eksploatacji podziemnej. Wiąże się to z niemożnością bezpośredniej weryfikacji przebiegu i rezultatów zgazowania. Aby zbadać wystarczająco budowę wewnętrzną (obecność i ciągłość przerostów), budowę nadkładu, tektonikę, warunki hydrogeologiczne i właściwości izolujące skał otaczających pokład wytypowany do zgazowania, otwory rozpoznawcze w złożach węgla kamiennego należałoby lokalizować w sieci izometrycznej o boku do 500 metrów. Zaleca się także stosowanie badań sejsmicznych 3D. Ilustracją tych zaleceń jest propozycja lepszego rozpoznania części pokładu 375 w złożu Lublin K-4-5 (LZW), uznanej w trakcie wcześniejszych badań za potencjalnie przydatną do PZW.

EN

Geological position and coal seam structure are the crucial factors for underground coal gasification (UCG). The coal seams should be more detailed explored than for conventional coal mining due to the lack of possibility of direct monitoring of gasification and evaluation of results of the process. For reasonable UCG planning detailed knowledge is necessary of coal seam structure, splitting, tectonic features, roof lithology and hydrogeology. The deposit should be explored by boreholes drilled in 500 m grid spacing. Application of 3D seismic is advised. An example is presented of exploration project of part of coal seam 375 in Lublin K-4-5 deposit, designed as favorable for UCG.

20

Charakter petrograficzny węgla brunatnego ze złoża Turów przeznaczonego do zgazowania otworowego w instalacji doświadczalnej ex situ

Bielowicz B.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2015

|

R. 56, nr 2

73--78

PL

Za pomocą badań petrograficznych scharakteryzowano budowę pokładu węgla brunatnego ze złoża Turów poddanego procesowi zgazowania w doświadczalnej instalacji ex situ w Kopalni Doświadczalnej „Barbara” w Mikołowie. Reaktor powierzchniowy ex situ pozwala na symulowane warunków podziemnego zgazowania węgla. Pokład poddany zgazowaniu to głównie węgiel ksylo-detrytowy oraz węgiel bitumiczny. Analiza chemiczno-technologiczna wykazała, że pokład ma dobre własności technologiczne. Ogólnie profilowany pokład wykazuje dużą przydatność do produkcji gazu syntezowego, co potwierdzają wyniki uzyskane w takcie próby zgazowania w reaktorze ex situ.

EN

Petrographic studies were carried out to characterize the structure of the lignite seam from the Turów deposit, which was subjected to gasification process in the ex situ pilot plant in the „Barbara” experimental lignite mine in Mikołów. The Surface (ex situ) reactor allows simulating the conditions of underground coal gasification. The gasified seam is composed mainly of xylo-detritic coal and sapropelic coal. The chemical and technological analysis has shown that the discussed seam has good technological properties. Generally, the profiled seam shows high suitability for the production of synthesis gas, which is confirmed by the results obtained during the experimental gasification in the ex situ reactor.