hlavní, vedlejší a stopové prvky
prvky v uhlí jsou uvedeny v následující tabulce. Hlavními prvky jsou prvky, které tvoří více než 1 procento hmotnostního uhlí: uhlík, vodík, kyslík, dusík a síra. Relativní procento uhlíku se zvyšuje s hodností, zatímco procento kyslíku a vodíku klesá s hodností.
vedlejší prvky AE prvky, které tvoří 1,0 až 0,01% hmotnosti uhlí. Běžné drobné prvky v uhlí jsou sodík, hořčík, hliník, křemík, fosfor, draslík, vápník, titan, mangan a železo. Většina menších prvků je spojena s minerály v uhlí, ačkoli fosfor je také spojen s matricí organického uhlí. Drobné prvky jsou v uhlí relativně běžné. Ne všechny tyto drobné prvky se vyskytují ve všech uhelných slojích, a ty, které se vyskytují, tak učiní v různých koncentracích v různých švech. Ve skutečnosti se koncentrace menších prvků mohou měnit svisle a bočně v rámci jednoho uhelného lože (viz například Finkelman, 1981, 1995; Schweinfurth a Finkelman, 2003; Swaine, 2013).
zbytek prvků uvedených v periodické tabulce se vyskytuje v koncentracích 100 dílů na milion nebo méně. Nazývají se stopové prvky. Ne všechny uhlí obsahují tyto prvky, a jejich koncentrace se velmi liší mezi uhelnými loži a uvnitř nich. Podobně jako minerální látky mohou být stopové prvky zavedeny během peatifikace (syngenetické) nebo v jakémkoli stadiu koalice (diagenetické).
důležitým aspektem stopových prvků je chemická asociace. Stopové prvky mohou být organicky vázány na uhelnou matrici nebo spojeny s minerální hmotou. Antimon, berylium, Bor, gallium a germanium jsou obvykle organicky vázány; to znamená, že jsou důvěrně připojeny k uhelné matrici. Arsen, Chrom, nikl, selen, titan, uran a vanad mohou být mimo jiné organicky vázány nebo se vyskytují v minerální hmotě v závislosti na uhlí (Gluskoter a další, 1977; Miller a Given, 1986; Given and Miller, 1987; Goodarzi, 1988; Finkelman, 1995; Swaine, 2013).
pochopení chemických asociací stopových prvků v uhlí může pomoci určit (1), zda prvky mohou být nebo musí být odstraněny nebo sníženy z uhlí před použitím, (2) kde prvky skončí (emise, pevné zbytky) během a po využití uhlí a (3) nejlepší mechanismy pro zmírnění případných technologických nebo environmentálních problémů, které může mít prvek v procesu využití na základě osvědčených postupů a předpisů.
ze stopových prvků v uhlí je 15 uvedeno jako Nebezpečné látky znečišťující ovzduší americkou agenturou pro ochranu životního prostředí. Rtuť je v současné době jediným prvkem HAPs regulovaným a sledovaným z emisí uhelných elektráren ve Spojených státech (U. S. Environmental Protection Agency, 1997, 1998, 2016b). Mnoho dalších ha (arsen, kadmium, kobalt, rtuť, olovo, některé selen a Antimon) je běžně spojováno se sulfidovými minerály, jako je pyrit, takže odstranění (nebo alespoň snížení) sulfidových minerálů z uhlí před spalováním v přípravných závodech a odstranění nebo přeměna sirných spalin po spalování, pomáhá při zmírňování.
uhlí a produkty zušlechťování uhlí jsou také potenciálními zdroji užitečných stopových prvků. Uhlí bylo nedávno zkoumáno jako potenciální zdroj minerálů vzácných zemin. Minerály vzácných zemin zahrnují mnoho prvků, o kterých většina lidí neslyšela, včetně prvků lanthanidové řady (CER přes Lutecium) a ytterbium. Ačkoli relativně neslýchané, minerály vzácných zemin jsou v našem moderním technologickém světě velmi důležité, protože se používají v různých produktech používaných každý den, včetně televizorů a mobilních telefonů. Vědci hledají nové zdroje těchto prvků s rostoucí poptávkou.
