メジャー、マイナー、および微量元素
石炭中の元素は以下の表に示されています。 主要な元素は、石炭の重量の1％以上を構成する元素であり、炭素、水素、酸素、窒素、硫黄である。 炭素の相対的な割合はランクとともに増加するが、酸素と水素の割合はランクとともに減少する。
マイナー元素石炭の1.0-0.01パーセントを重量で構成する元素。 石炭中の一般的なマイナー元素は、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、カリウム、カルシウム、チタン、マンガン、および鉄である。 リンも有機石炭マトリックスに関連付けられているが、マイナーな要素のほとんどは、石炭中の鉱物に関連付けられています。 マイナーな要素は石炭で比較的一般的です。 これらのマイナーな要素のすべてがすべての石炭の継ぎ目で発生するわけではなく、発生するものは異なる継ぎ目の異なる濃度で発生します。 実際、微量元素の濃度は、単一の石炭層内で垂直方向および横方向に変化し得る（例えば、Ｆｉｎｋｅｌｍａｎ、１ ９ ８ １、１ ９ ９ ５；ＳｃｈｗｅｉｎｆｕｒｔｈおよびＦｉｎｋｅｌｍａｎ、２ ０ ０ ３；Ｓｗａｉｎｅ、２ ０ １ ３を参照のこと）。
周期表に概説されている要素の残りの部分は、百万当たり100部以下の濃度で発生します。 これらは微量元素と呼ばれます。 すべての石炭にこれらの元素が含まれているわけではなく、その濃度は石炭床間および石炭床内で大きく異なる。 ミネラル物質と同様に、微量元素は、エンドウ豆化（同系）または石炭化（続系）の任意の段階で導入され得る。
微量元素の重要な側面は化学的会合である。 微量元素は、石炭マトリックスに有機的に結合するか、または鉱物物質に関連することができる。 アンチモン、ベリリウム、ホウ素、ガリウム、ゲルマニウムは通常有機的に結合しており、これは石炭マトリックスに密接に結合していることを意味する。 ヒ素、クロム、ニッケル、セレン、チタン、ウラン、およびバナジウムは、他の元素の中でも、石炭に応じて、有機的に結合しているか、または鉱物物質中に発生す; とができるようになりました。
石炭中の微量元素の化学的関連性を理解することは、(1)利用前に石炭から元素を除去または減少させることができるか、または必要であるか、(2)石炭利用中および後に元素が最終的に排出される場所(排出量、固体残渣)、および(3)ベストプラクティスおよび規制に基づいて、元素が利用プロセスにおいて有する可能性のある技術的または環境的問題を緩和するための最良のメカニズムを決定するのに役立つ。
石炭中の微量元素のうち、15は米国環境保護庁によって有害大気汚染物質としてリストされています。 水銀は現在、米国で石炭火力発電所の排出量から規制および監視されている唯一のHAPs元素です（米国環境保護庁、1997、1998、2016b）。 他のHapの多く（ヒ素、カドミウム、コバルト、水銀、鉛、いくつかのセレン、アンチモン）は、一般的に黄鉄鉱などの硫化鉱物と関連しているため、準備プラントで燃焼する前に石炭から硫化鉱物を除去（または少なくとも還元）し、燃焼後に硫黄煙道ガスを除去または変換することは、緩和を助ける。
石炭および石炭選鉱製品は、有用な微量元素の潜在的な供給源でもあります。 石炭は最近、希土類鉱物の潜在的な供給源として研究されている。 希土類鉱物には、ランタニド系元素（セリウムからルテチウム）やイッテルビウムなど、ほとんどの人が聞いたことのない多くの元素が含まれています。 比較的前代未聞ですが、希土類鉱物は、テレビや携帯電話など、毎日使用される様々な製品に使用されているため、現代の技術の世界では非常に重要です。 科学者たちは、需要が増加するにつれて、これらの要素の新しい情報源を探しています。
