Studies on the susceptibility of coals to the reduction of mercury content in the pre-combustion stage

W Oddziale Zamiejscowym Instytutu Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego w Katowicach oraz na Wydziale Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie prowadzone są prace nad możliwościami ograniczania zawartości rtęci w produktach handlowych węgla kamiennego poprzez wzbogacanie grawitacyjne surowego urobku węglowego. W krajowych warunkach przemysłowych wzbogacanie grawitacyjne prowadzi się na mokro w cieczach ciężkich zawiesinowych oraz w osadzarkach. Wstępne – pilotowe badania pokazały możliwość usuwania rtęci także metodą suchą przy wykorzystaniu separatorów wibracyjno-powietrznych. Rtęć występuje głównie w pirycie i markasycie, wchodzących w skład substancji mineralnej węgla, ale także w substancji organicznej węgla. Pewne jej ilości znajdują się w warstwach stropowych pokładów węglowych, które podczas eksploatacji trafiają do urobku węglowego. W zależności od rozkładu wymienionych składników we frakcjach gęstościowych zależeć będzie skuteczność usuwania rtęci podczas procesu wzbogacania grawitacyjnego. W artykule przedstawiono wyniki badań zawartości rtęci i siarki całkowitej w wydzielonych frakcjach gęstościowych węgli pochodzących z czterech kopalń. Zawartości te określano we frakcjach o gęstości: –1,5 g/cm 3 (umownie koncentrat), 1,5–1,8 g/cm 3 (umownie produkt pośredni) oraz +1,8 g/cm 3 (umownie od- pady). Wyniki zestawiono w tabelach 3–5 oraz na rysunkach 1–4. Natomiast na rysunkach 5–8 przedstawiono zależności pomiędzy zawartością rtęci a zawartością siarki całkowitej w badanych próbkach węgla. Przeprowadzone badania, które można nazwać wstępną analizą podatności badanych węgli na wzbogacanie grawitacyjne pokazały, że na drodze suchej separacji przy wykorzystaniu separatorów wibracyjno-powietrznych możliwe będzie usuwanie znacznych ilości rtęci gromadzącej się we frakcjach ciężkich i pośrednich.Work is being carried out on possibilities of limiting the content of mercury in hard coal products by gravity concentration of run-of-mine coal in the Branch of the Institute of Mechanized Construction and Rock Mining in Katowice and on the Faculty of Energy and Fuels of the AGH University of Science and Technology in Krakow. Under domestic industrial conditions, gravity concentration is carried out with heavy medium liquids and in jigs. Preliminary - pilot studies have shown the possibility of mercury removal also by using the dry deshaling method involving vibratory air separators. Mercury is mainly found in the pyrite and the rubble formed by the mineral carbon, but also in the organic carbon. Some of it is located in layers of coal roof fields, which in the course of their exploitation go to coal. The mercury removal efficiency during the gravity concentration process will depend on the decomposition of the listed components in the density fractions. The paper presents the results of investigations of total mercury and total sulphur content in the separated coal fractions from four mines. These contents were determined in fractions: –1.5 g/cm 3 (conventionally clean coal – concentrate), 1.5–1.8 g/cm 3 (conventionally middlings) and +1.8 g/cm 3 (conventionally rock – waste). The results are summarized in Tables 3–5 and in Charts 1–4. Conversely, graphs 5-8 show the relationship between mercury content and total sulphur content in the tested coal samples. The study, which can be called a preliminary analysis of the susceptibility of the coals to gravity concentration, showed that the dry deshaling method on the vibratory air separators would allow significant amounts of mercury accumulated in the middlings and waste fractions to be removed