Chemické složení uhlí bílinské delty

Bc. Stanislav Fojtík

Master's thesis

Chemical composition of the Bilina Delta coal

Abstract:

Uhlí je významnou surovinou energetického a také chemického průmyslu, může však obsahovat některé nežádoucí minerální příměsi a těžké kovy, které se při jeho zpracování uvolňují do prostředí, především při jeho spalování. Cílem této práce je geochemické zhodnocení vzorků uhlí a na ně vázaných minerálních příměsí a stopových prvků pomocí rozdílných analytických metod a vyhodnocení jejich vzájemných vztahů ve vzorcích uhlí. Bylo analyzováno celkem 10 vzorků ze svrchní lávky hlavní uhelné sloje mostecké pánve, které byly odebrány v dole Bílina. U těchto vzorků byly stanoveny základní chemicko-technologické parametry, obsah minerálních příměsí, koncentrace přítomných prvků a popsáno macerálové složení. Pomocí těchto dat byly hodnoceny jejich vzájemné vztahy a také přednostní vazby prvků v uhlí. Provedené analýzy ukazují, že jde o poměrně kvalitní hnědé uhlí s nízkým obsahem vlhkosti, popela a síry a vyšším obsahem hořlaviny a organických prvků. V tomto uhlí bylo identifikováno 6 minerálních příměsí (kaolinit, křemen, pyrit, sádrovec, markazit, siderit) a u vzorků bylo zjištěno obohacení o prvky As, Pb, Zn, Cu, Ni, V, Co a Cr oproti průměrným hodnotám pro hnědá uhlí. Podle korelačních analýz byla určena vazba prvků u As, Pb, Zn, Ni, Co, Se na organickou hmotu, a u Hg na síru. Tato zjištění by měla pomoci při úpravě zpracování uhlí a nastavení separační techniky, tak aby se omezilo uvolňování rizikových prvků do prostředí.

Abstract:

Coal is an important raw material in both the energy and chemical industries, but it may contains some unwanted mineral impurities and heavy metals that are released into the environment during its processing, especially during its combustion. The aim of this work is geochemical evaluation of coal samples and determination content of mineral impurities and trace elements by different analytical methods and evaluation of their mutual relations in coal samples. A total of 10 samples were analyzed. Samples come from the upper bench of the main coal seam of the Most Basin. Samples were collected in Bílina mine. The chemical and technological parameters were determined for coal samples and the content of mineral impurities, the concentration of trace elements and the maceral composition have been identified. Subsequently, relationships between parameters were investigated and also bonding of trace elments. The analyzes show that this coal is relatively good quality brown coal with low moisture, ash and sulfur content, and higher content of organic elements. In total, 6 mineral phases were identified in these samples (kaolinite, quartz, pyrite, gypsum, marcasite, siderite). Correlation analysis was performed. The elements As, Pb, Zn, Ni, Co, are related to organic matter. Hg has a relation to the pyrite content. Comparison of elements content with average values for brown coal shows, that these coal samples were enriched with trace elements (As, Pb, Zn, Cu, Ni, V, Co, Cr).

Keywords

hnědé uhlí, stopové prvky, minerální příměsi, vazby prvků, mostecká pánev, důl Bílina, svrchní lávka

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2018
• Supervisor: doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.
• Reader: Mgr. Milan Geršl, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Geology / Applied and Environmental Geology