Maiores, Menores e traços de Elementos
Os elementos de carvão são mostrados na tabela abaixo. Elementos principais são elementos que constituem mais de 1 por cento do carvão em peso: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre. A porcentagem relativa de carbono aumenta com o ranking, enquanto as porcentagens de oxigênio e hidrogênio diminuem com o ranking. Tabela periódica de elementos que mostram os elementos principais encontrados em todas as juntas de carvão.
elementos menores que constituem 1, 0 a 0, 01 por cento de um carvão em peso. Elementos menores comuns no carvão são sódio, magnésio, alumínio, silício, fósforo, potássio, cálcio, titânio, manganês e ferro. A maioria dos elementos menores estão associados com os minerais do carvão, embora o fósforo também esteja associado com a matriz orgânica do carvão. Elementos menores são relativamente comuns no carvão. Nem todos estes elementos menores ocorrem em todas as costuras de carvão, e aqueles que ocorrem irá fazê-lo em diferentes concentrações em diferentes costuras. Na verdade, as concentrações de elementos secundários pode alterar-se verticalmente e lateralmente dentro de um único leito de carvão (ver, por exemplo, Finkelman, 1981, 1995; Schweinfurth e Finkelman, 2003; Swaine, 2013).
o resto dos elementos descritos na tabela periódica ocorrem em concentrações de 100 partes por milhão ou menos. Estes são chamados de oligoelementos. Nem todos os núcleos contêm esses elementos, e suas concentrações variam muito entre e dentro de leitos de carvão. À semelhança da matéria mineral, os oligoelementos podem ser introduzidos durante a peatização (singenética) ou em qualquer fase de carbonização (diagenética).
um aspecto importante dos oligoelementos é a Associação Química. Os oligoelementos podem ser organicamente ligados à matriz de carvão ou associados à matéria mineral. Antimônio, berílio, boro, gálio e germânio são geralmente ligados organicamente, o que significa que eles estão intimamente ligados à matriz de carvão. Arsénio, crómio, níquel, selênio, titânio, urânio, e vanádio, entre outros elementos, podem ser organicamente vinculados ou ocorrer em matéria mineral, dependendo do carvão (Gluskoter e outros, 1977; Miller e Dado, 1986; Given and Miller, 1987; Goodarzi, 1988; Finkelman, 1995; Swaine, 2013).
Compreender as associações químicas de elementos-traço em um carvão, pode ajudar a determinar (1) se os elementos podem ser ou precisa ser removido ou diminuído a partir do carvão antes da utilização, (2) onde os elementos vai acabar (emissões, resíduos sólidos) durante e após o carvão de utilização, e (3) os melhores mecanismos para a mitigação de potenciais tecnológica ou ambiental emite um elemento pode ter na utilização de processos baseados nas melhores práticas e regulamentações.
dos oligoelementos no carvão, 15 são listados como poluentes atmosféricos perigosos pela Agência de proteção ambiental dos EUA. O mercúrio é atualmente o único elemento HAPs regulamentado e monitorado a partir de emissões de usinas a carvão nos Estados Unidos (agência de proteção ambiental dos EUA, 1997, 1998, 2016b). Muitos dos outros Hap (arsênico, cádmio, cobalto, mercúrio, chumbo, algum selênio, e antimônio) são comumente associados com minerais sulfetos como pirita, assim removendo (ou pelo menos reduzindo) minerais sulfetos do carvão antes da combustão em plantas de preparação, e removendo ou transformando gases de combustão após a combustão, auxilia na mitigação.
os produtos de beneficiação do carvão e do carvão são também fontes potenciais de oligoelementos úteis. O carvão foi recentemente investigado como uma fonte potencial de minerais de terras raras. Minerais de terras raras incluem muitos elementos que a maioria das pessoas não ouviu falar, incluindo os elementos da série lantanídeos (cério através de lutécio) e itérbio. Embora relativamente inéditos, minerais de terras raras são muito importantes em nosso mundo tecnológico moderno, porque eles são usados em uma variedade de produtos usados todos os dias, incluindo televisões e celulares. Os cientistas estão à procura de novas fontes destes elementos à medida que a procura aumenta.
