Siarka obok węgla pierwiastkowego, wodoru, tlenu i azotu jest

Siarka obok węgla pierwiastkowego, wodoru, tlenu i azotu jest

WARSZTATY 2004 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
Mat. Symp. str. 277 – 284
Elżbieta STACHURA, Tadeusz RATAJCZAK
Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Związki siarki i pierwiastki toksyczne w węglu brunatnym ze złoża
„Bełchatów” a ich wpływ na zagrożenie środowiska
Streszczenie
Za obecność związków siarki w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” są odpowiedzialne
głównie siarczki żelaza reprezentowane przez piryt sporadycznie markasyt a także siarczany:
wapnia – gips i żelaza – melanteryt. Piryt tworzy urozmaicone formy morfologiczne od
kryptokrystalicznych poprzez framboidalne do pełnokrystalicznych. Siarczany występują
w ilościach śladowych. Powstały one głównie w wyniku utleniania minerałów siarczkowych.
Analiza cech mikromorfologicznych wystąpień pirytu pozwoliła uznać formy framboidalne za
pierwotną postać nieorganicznych związków siarki. Obecność pierwiastków toksycznych
w badanym węglu jest ściśle uzależnione od stopnia jego zasiarczenia. Wraz ze wzrostem
zawartości związków siarki rośnie stężenie takich pierwiastków jak Cd, Hg, Pb, Zn. Ilościowa
analiza chemiczna (EDS) pirytu w mikroobszarze wykazała, że za obecność pierwiastków
toksycznych w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” w znacznej mierze są odpowiedzialne
siarczki żelaza.
1. Wprowadzenie
Siarka obok węgla pierwiastkowego, wodoru, tlenu i azotu jest jednym z podstawowych
pierwiastków występujących w węglu charakteryzujących jego jakość. Pierwiastek ten
występuje w postaci związków nieorganicznych – siarczków i siarczanów a także w formie
połączeń organicznych w makromolekułach stanowiących elementy substancji organicznej
węgla (Wiser 1978). Są to grupy tioeterowe i tiofenowe a obecność w nich S ma charakter
pierwotny – były one częścią roślin węglotwórczych. Wtórną generację tworzy siarka nieorganiczna, która w różny sposób dostała się do środowiska sedymentacji materii fitogenicznej
(Wawrzynkiewicz, Stablik 1998). Zagadnienie oznaczania w węglu ilości poszczególnych
form siarki: siarczkowej, siarczanowej i organicznej jak również ich łącznej ilości, czyli tzw.
siarki całkowitej, odgrywają ważną rolę w procesach wzbogacania i spalania węgla. Obecność
i formy mineralne siarki należy analizować w kontekście energetycznego przetwarzania węgla.
Najbardziej istotną w procesie eksploatacji i przetwarzania węgla a stwarzającą największe
zagrożenie dla środowiska jest bowiem końcowa postać i lokalizacja związków siarki w produktach spalania. Spalanie i uwarunkowania technologiczne panujące w komorze paleniskowej
wywołują następujące transformacje połączeń siarki:
- siarczki żelaza, ulegają rozkładowi egzotermicznemu. Powstająca w efekcie tego siarka
utlenia się do SO2, a żelazo przechodzi w złożony układ tlenków FeO-Fe2O3 (Markiel,
Suchy 1991);
- siarka nieorganiczna występująca w postaci gipsu przybiera formę bezwodną – anhydrytu,
który staje się składnikiem żużli i popiołów (Wawrzynkiewicz 1997);
____________________________________________________________________________
277
E. STACHURA, T. RATAJCZAK – Związki siarki i pierwiastki toksyczne w węglu brunatnym...
____________________________________________________________________________
siarka organiczna ulega spaleniu wraz z węglem i przechodzi w SO 2. Jego nieznaczne
ilości mogą reagować z zasadowymi tlenkami Ca i Mg, powstającymi w procesie
dysocjacji termicznej węglanów tych metali, zawartych w substancji mineralnej węgla.
Ten typ połączeń siarki nie może być usunięty z węgla fizycznymi czy fizykochemicznymi metodami odsiarczania, a sposoby chemiczne czy mikrobiologiczne nie zawsze
mogą być wdrożone ze względów ekonomicznych. Z tego powodu taka forma występowania związków siarki w węglu wymaga szczególnej uwagi (Jasieńko i in. 1995).
Badania nad zawartością związków siarki w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” mogą
mieć jeszcze aspekt dodatkowy – w sposób pośredni mogą informować o poziomie zawartości
pierwiastków o właściwościach toksycznych.
-
2. Związki siarki
Związki siarki w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” przybierają formę mineralizacji
siarczkowej rzadko siarczanowej.
2.1. Siarczki żelaza
Siarczki żelaza reprezentowane są głównie przez piryt sporadycznie markasyt. Piryt tworzy
urozmaicone pod względem morfologicznym formy od kryptokrystalicznych poprzez framboidalne (nodularne) do pełnokrystalicznych o wyraźnych zarysach kryształów (euhedralnych).
Mając na uwadze jego cechy morfologiczne można dokonać podziału jego form na:
- nie wykazujące cech krystaliczności, przybierające formy ziarniste. Stanowią one
oskorupienia tkanek roślinnych;
- framboidalne, występujące w formie konkrecji o charakterystycznych kulistych kształtach.
Ich wielkość jest zróżnicowana i mieści się w przedziale od 10 – 30 m. Zbudowane są
z mikroframboidów o rozmiarach około 1m. Konkrecje framboidalne często tworzą
formy o charakterze konkrecji poliframboidalnych. Ich wielkość zamyka się w przedziale
od 100 do 200 m. Posiadają one owalne bądź nieregularne kształty (rys. 2.1). Forma
budujących je framboidów i mikroframboidów jest zawsze kulista. Konkrecje framboidale
występują samodzielnie bądź tworzą rozległe kolonie w obrębie masy organicznej węgla
zarówno detrytowego jak i bitumicznego. Ponadto gromadzą się w szczelinach, strefach
spękań i na powierzchniach oddzielności węgla;
- euhedralne, tworzące kryształy o wyraźnie zaznaczonej morfologii. Są to zarówno
nagromadzenia bardzo drobnych kryształów pirytu o wielkości około 1 m jak i znacznie
rzadziej pełnokrystaliczne monokryształy o rozmiarach od 20 do 30 m;
- stanowiące wypełnienia różnego rodzaju szczelin, pęknięć bądź innych pustek w węglu.
Tego typu wystąpieniom pirytu towarzyszył markasyt. Nie tworzył on samodzielnych
kryształów a jedynie wrostki w krystalicznych wystąpieniach pirytu;
- występujące w postaci samodzielnych, zróżnicowanych pod względem kształtu i wielkości
skupień o charakterze gniazd soczewek i żył.
Najbardziej typową i charakterystyczną formą występowania mineralizacji siarczkowej
w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” są konkrecje framboidalne. Postać morfologiczna
niektórych z nich wyraźnie różni się od wyżej opisanej. Zbudowane są one z mikroframboidów
posiadających wyraźne ostrokrawędziste (angrualne) kształty. Prawdopodobnie są one
wynikiem przekrystalizowania form kulistych (nodularnych). Kształtem i wielkością oddają
one pokrój mikrokryształów pirytu. Można przypuszczać, że dalszy wzrost częściowo
____________________________________________________________________________
278
WARSZTATY 2004 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
przekrystalizowanej formy framboidalnej może doprowadzić do powstania pełnokrystalicznych monokryształów. Schemat powstawania form framboidalnych poczynając od mikroframboidów poprzez framboidy do poliframboidów wraz z etapami przekrystalizowania
prowadzącego do utworzenia monokryształu wzorowany na pracy Z. Sawłowicza (2000)
przedstawia rysunek 2.1.
Bardzo prawdopodobne jest i to, że masywne wystąpienia pirytu w postaci odrębnych
gniazd i soczewek zostały utworzone z form framboidalnych w podobny sposób jak
monokryształy. Formą wyjściową do ich powstania były nie pojedyncze framboidy, lecz całe
konkrecje poliframboidalne o kształtach mniej lub bardziej regularnych. Zarówno forma jak
i rozmiary tych wystąpień, odzwierciedlają podobieństwo między nimi. Rysunek 2.2 w sposób
schematyczny przedstawia kolejne etapy powstawania i rekrystalizacji poliframboidów
pirytowych. Analizując cechy mikromorfologiczne zidentyfikowanych wystąpień pirytu można
zaryzykować stwierdzenie, że formy euhedralne powstały w wyniku wzrostu i związanych
z nim przemian form framboidalnych. Framboidy można, zatem uznać za pierwotną fazową
formę nieorganicznych związków siarki w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów”. Aby
jednak mogło dojść do powstania euhedralnych form pirytu z konkrecji framboidalnych
dostawa połączeń żelaza i siarki w czasie ich wzrostu nie mogła zostać ograniczona
(Sawłowicz 2000).
Rys. 2.1. Schemat powstawania i rekrystalizacji form framboidalnych w węglu brunatnym ze złoża
„Bełchatów” (wzorowany na pracy Z. Sawłowicza 2000)
Fig. 2.1. The diagram of formation and recrystallization of framboidal forms in lignite from “Bełchatów”
deposit (after Z. Sawłowicz 2000)
____________________________________________________________________________
279
E. STACHURA, T. RATAJCZAK – Związki siarki i pierwiastki toksyczne w węglu brunatnym...
____________________________________________________________________________
Rys. 2.2. Schemat powstawania i rekrystalizacji form poliframboidalnych w węglu brunatnym ze złoża
„Bełchatów” (wzorowany na pracy Z. Sawłowicza (2000)
Fig. 2.2. The diagram of formation and recrystallization of poliframboidal forms in lignite from
„Bełchatów” deposit (after Z. Sawłowicz 2000)
Genezę pirytu obecnego w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” należy wiązać zarówno
z warunkami syngenetycznymi jak i epigenetycznymi. Poważny wpływ na ilość związków
siarki miał także mechanizm transportu składników nieorganicznych. Odbywał się on głównie
drogą wodną w formie rozpuszczonych soli mineralnych. Pierwotnym i zarazem głównym
źródłem siarki w węglu są białka roślin węglotwórczych. Panujące w torfowisku warunki
redukcyjne powodowały rozkład aminokwasów, w wyniku czego dochodziło do wydzielenia
H2S (Olszewska 1971). Przyjmuje się, że torfowisko bełchatowskie było zasilane mocno
zmineralizowanymi wodami gruntowymi oraz okresowo zalewane przez wody jeziorne.
Ponadto meandrowały w nim liczne rzeki (Słomka i in. 2000). Dopływ słodkich wód
w różnych etapach tworzenia się złoża, uwarunkowany był głównie przepuszczalnością
nadkładu. Dzięki tym procesom dostarczane były m.in. związki żelaza. Zjawiska te prowadziły
do utworzenia w torfowisku strefy alkaliczno-redukcyjno-siarkowodorowej. W takich warunkach Fe3+ redukowało się do Fe2+ stwarzając korzystne warunki do powstawania pirytu
(Wasilewski, Kobel-Najzarek 1973).
Oprócz pirytu pochodzenia syngenetycznego występuje również odmiana epigenetyczna.
Siarczek ten wytrącał się w szczelinach, pęknięciach czy wgłębieniach powstałych wskutek
odwodnienia i zagęszczenia pokładu węglowego lub zmian tektonicznych. Najprawdopodobniej cyrkulujące przez te nieciągłości sedymentacyjno-litologiczne wody zawierające kationy
żelaza reagowały z jonami siarkowymi migrującymi z węgla. Słusznym w przypadku węgla
z Bełchatowa wydaje się być pogląd, że zawartość siarki ustaliła się na etapie błotniska
torfowego i nie uległa istotnym zmianom ilościowym w dalszych etapach tworzenia się złoża.
Procesy zachodzące w trakcie formowania się pokładów węgla oraz diagenezy i konsolidacji
złoża mogły jedynie wpłynąć na zmianę form występowania związków siarki.
____________________________________________________________________________
280
WARSZTATY 2004 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
2.2. Siarczany wapnia i żelaza
Siarczany w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” reprezentowane były przez gips –
(CaSO4·2H2O) i melanteryt – (FeSO4·7H2O). Minerały te gromadzą się zazwyczaj w strefach
spękań i na płaszczyznach uławicenia węgla towarzysząc zwykle wystąpieniom siarczków
żelaza. Gips zazwyczaj występuje w postaci kryształów o płytkowym wykształceniu. Ich
wielkość mieści się w przedziale 5 – 10 m. Rzadziej spotyka się wydłużone kryształy tego
siarczanu o pokroju jednoskośnym. Osiągały one znaczne rozmiary dochodzące nawet do
20 m. Gips ponadto był minerałem, który najczęściej impregnuje ściany komórkowe
w macerałach węglowych i zastępuje substancję organiczną w mniej przeobrażonych
fragmentach roślin węglotwórczych. Kryształy melanterytu występują w postaci cienkich,
długich włókien niekiedy z wyraźnym wygięciem. Formy występowania siarczanów zarówno
gipsu jak i melanterytu w węglu brunatnym ze złoża „Bełchatów” dowodzą, że są one
pochodzenia epigenetycznego. Powstały w wyniku procesów chemicznego wytrącenia
z roztworów doprowadzanych do osadów węglowych. Można również przypuszczać, że część
z nich utworzyła wyniku wietrzenia – utleniania minerałów siarczkowych. Dowodzi tego
stwierdzenie początkowego etapu tworzenia się melanterytu z pirytowej konkrecji
framboidalnej. Można przypuszczać, że gips impregnujący ściany w macerałach, bądź
zastępujący substancję organiczną w mniej przeobrażonych fragmentach roślin
węglotwórczych powstał także w wyniku utlenienia pirytu. Nie należy jednak wykluczać
syngenetycznego „rodowodu” tego minerału. Świadczą o tym pseudomorfozy gipsu po
zachowanych roślinnych składnikach węgla.
2.3. Związki siarki a litotypy bełchatowskiego węgla
Identyfikacja form mineralnych siarki pozwoliła na charakterystykę tych połączeń
w obrębie poszczególnych litotypów węgla brunatnego ze złoża „Bełchatów”. Najzasobniejsze
w nieorganiczne związki siarki okazały się dwa litotypy: detrytowy i bitumiczny. Węgiel
ksylitowy rzadko wykazywał mineralizację siarczkową czy siarczanową. Najbardziej
urozmaicone formy mineralne siarki obserwowano w węglu detrytowym. Zawierał on
wszystkie zidentyfikowane fazy odpowiedzialne za obecność tego pierwiastka tzn. piryt,
markasyt, gips i melanteryt. W węglu bitumicznym najczęściej stwierdzano piryt i melanteryt.
Pozostałe formy tzn. markasyt i gips identyfikowano bardzo rzadko. Sporadycznie spotykano
też ksylity impregnowane pirytem, któremu towarzyszył markasyt a także gips i melanteryt.
W węglu detrytowym piryt występował w postaci okruchów, odrębnych gniazd, soczewek
i żył, wypełniał szczeliny, spękania bądź innego rodzaju pustki w węglu. Stwierdzano także
obecność nagromadzeń o charakterystycznych owalnych kształtach typowych dla pirytów
framboidlanych. Często tworzyły one konkrecje poliframboidalne.
W węglu bitumicznym najczęściej spotykano wystąpienia pirytów framboidalnych.
Tworzyły one kolonie o zróżnicowanym kształcie. Poszczególne framboidy nie tworzyły
jednak konkrecji poliframboidalnych jak w węglu detrytowym. Wykazywały raczej charakter
inicjalny. W węglu tym piryt znacznie rzadziej występował w postaci samodzielnych
okruchów ściśle wymieszanych z substancją organiczną węgla.
Węgiel ksylitowy odznaczał się obecnością pirytu występującego zazwyczaj w formie
krystalicznej. Minerał ten wypełniał szczeliny, bądź innego rodzaju pustki w węglu. Zidentyfikowano także niewielkie ilości markasytu. Tworzył on wrostki w obrębie krystalicznych
wystąpień pirytu.
____________________________________________________________________________
281
E. STACHURA, T. RATAJCZAK – Związki siarki i pierwiastki toksyczne w węglu brunatnym...
____________________________________________________________________________
Siarczany we wszystkich litotypach węgla brunatnego ze złoża „Bełchatów” występowały
w ilościach śladowych. W węglu detrytowym i ksylitowym identyfikowano głównie gips, znacznie
rzadziej melanteryt. W węglu bitumicznym natomiast występował przede wszystkim melanteryt.
3. Pierwiastki toksyczne
W węglu brunatnym, podobnie jak w każdym kopalnym paliwie stałym, obok tzw.
pierwiastków elemtarnych – C, H, O, S, N znajduje się wiele innych mających niekorzystny
wpływ na środowisko naturalne. Szczególnymi własnościami toksycznymi odznaczają się tzw.
metale ciężkie i pierwiastki promieniotwórcze. W przyrodzie mogą one występować w postaci
rodzimej. Ta forma jest nieszkodliwa dla organizmów żywych gdyż cechuje się wysoką
stabilnością. Znacznie częściej metale ciężkie gromadzą się postaci związków z niemetalami.
Z tą formą występowania związana jest przede wszystkim ich toksyczność. Węgiel brunatny
zawiera wiele metali ciężkich, ale na ogół nie występują one w postaci rodzimej, lecz są
rozproszone w minerałach (Wagner 2001). Pierwiastki te mogą zostać uruchomione podczas
procesów hipergenicznych wywołanych np. działalnością człowieka a następnie wprowadzane
do ekosystemów w postaci związków łatwo przyswajalnych przez organizmy żywe. Wyniki
badań nad występowaniem pierwiastków śladowych w węglu dowodzą, że pochodzą one
zarówno ze związków kompleksowych, ściśle związanych z substancją organiczną jak
i połączeń typowo nieorganicznych (Roga, Tomków 1971). Podczas procesu uwęglenia
substancja organiczna roślin wraz z zawartymi w niej kompleksami metaloorganicznymi ulega
daleko posuniętym przemianom. W ich wyniku część mikroelementów wchodzi w skład
złożonych układów organicznych. Źródłem pierwiastków śladowych jest także substancja
mineralna. Trudnym do ustalenia pozostaje fakt czy oznaczany pierwiastek śladowy związany
jest z substancja organiczną czy też jego nośnikiem jest substancja mineralna występująca
w węglu. Pomocnym w tym względzie jest zaproponowany przez P. Zubowicza i in. (1960)
stopień powinowactwa mikroelementów do substancji organicznej węgla. Szereguje on 15
pierwiastków na podstawie zmniejszającego powinowactwa do substancji organicznej węgla
w następującej kolejności: Ge, Ga, Ti, B, V, Ni, Mo, Cu, Sn, La, Zn. W przypadku
wspomnianego autora materiał badawczy do powyższych dociekań i ustaleń stanowiły wyniki
badań węgla pochodzącego ze złóż, w których nie nastąpiła mineralizacja wtórna. Rozwiązanie
to nie jest, więc adekwatne w przypadku badanego węgla. W złożu „Bełchatów” mamy do
czynienia z mineralizacją epigenetyczną. Transport składników nieorganicznych do złoża po
uformowaniu węgla prowadzi do zniekształcenia tych proporcji. Stąd też trudno wykorzystać
powinowactwo określone przez P. Zubowicza i in. (1960) do interpretacji sytuacji zaistniałej
w węglu ze złoża „Bełchatów”
3.1. Pierwiastki toksyczne a związki siarki
Wyniki badań nad występowaniem pierwiastków toksycznych w węglu brunatnym ze złoża
„Bełchatów” dowiodły, że istnieje wyraźny związek pomiędzy zawartością siarki pirytowej
a stężeniem takich pierwiastków jak Cd, Hg, Pb, Zn. Zjawisko to sugeruje istnienie
powinowactwa geochemicznego pomiędzy zawartością pierwiastków toksycznych a stopniem
zasiarczenia węgla. Hipotezę tą potwierdziła ilościowa analiza chemiczna (EDS) pirytu
w mikroobszarze. Stwierdzono znaczne stężenie niektórych pierwiastków o właściwościach
toksycznych w tym siarczku (tab. 3.1). Dotyczy to zarówno jego form krystalicznych,
przekrystalizowanych jak i farmboidalnych.
____________________________________________________________________________
282
WARSZTATY 2004 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
____________________________________________________________________________
Tabela 3.1.
Zestawienie zawartości niektórych pierwiastków toksycznych w próbce naturalnej węgla (1448B/4)
i formach krystalicznych pirytu
Table 3.1.
The contents some of toxic elements in natural sample of lignite (1448B/4) and crystalline
forms of pyrite
Zawartość w poszczególnych formach pirytu
Pierwia- Zawartość
stek
w węglu framboidalna
wzrost
przekrystalizowana
wzrost
monokryształ
wzrost
[% wag.]
koncentracji
[% wag.]
koncentracji
[% wag.]
koncentracji
[ppm]
As
29
0,43
148
0,42
145
0,30
100
Cd
14
0,19
136
0,20
143
0,17
121
Co
15
0,10
67
0,12
80
0,14
93
Cr
77
0,09
12
0,07
9
0,08
10
Cu
31
0,15
48
0,17
55
0,18
58
Hg
6
1,52
2533
1,32
2200
1,01
1683
Ni
32
0,13
41
0,08
25
0,13
41
Pb
66
1,11
168
1,06
161
1,11
168
Th
6
0,08
133
0,04
67
0,05
83
Zn
75
0,26
35
0,27
36
0,25
33
Można zatem z całą pewnością stwierdzić, że za obecność w węglu brunatnym ze złoża
„Bełchatów” pierwiastków toksycznych takich jak: As, Cd, Co, Hg, Ni, Pb, Zn. są
odpowiedzialne siarczki żelaza. Najprawdopodobniej zostały one zaabsorbowane w czasie
formowania się i wzrostu form framboidalnych. Podczas przekrystalizowania nie uległy
przemieszczeniu do otoczenia, lecz zostały na trwale związane w sieciach krystalicznych
pirytu. W sposób pośredni zależności te potwierdza wykazane istnienie powinowactwa
geochemicznego pomiędzy stopniem zasiarczania węgla a koncentracjami pierwiastków
toksycznych. Polega ono na tym, że wraz ze wzrostem zawartości siarki pirytowej rośnie
stężenie Cd, Hg, Pb, Zn. Brak takiej prawidłowości w przypadku Cu, Ni czy Cr sugeruje, że
nie można wykluczyć występowania pierwiastków toksycznych w innej postaci np. w formie
połączeń kompleksowych z substancja organiczną węgla.
4. Związki siarki, pierwiastki toksyczne a środowisko
Analiza stężeń związków siarki i pierwiastków toksycznych wskazuje, że w niektórych
próbkach punktowych (reprezentujących poszczególne odmiany i litotypy węgla) znacznie
zostały przekroczone średnie zawartości stwierdzone w węglu. Sytuacja taka nie jest z kolei
obserwowana w przypadku próbek bruzdowych (pobieranych z odcinków rdzenia o miąższości
o długości od 5 – 10 m). Zjawisko to należy ocenić pozytywnie w aspekcie eksploatacji
i przetwórstwa węgla ze złoża „Bełchatów”. Dzięki temu eksploatowany węgiel nie odznacza
się w większości przypadków podwyższonymi koncentracjami pierwiastków toksycznych.
W aspekcie praktycznym oznacza to brak zagrożenia dla środowiska naturalnego.
____________________________________________________________________________
283
E. STACHURA, T. RATAJCZAK – Związki siarki i pierwiastki toksyczne w węglu brunatnym...
____________________________________________________________________________
Praca została zrealizowana w ramach działalności statutowej Zakładu Mineralogii,
Petrografii i Geochemii Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica (temat: Badania
mineralogiczne, petrograficzne oraz geochemiczne w rozwiązywaniu zagadnień geologicznych, surowcowych, ekologicznych i technologicznych).
Literatura
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
Jasieńko S. (red.) 1995: Chemia i fizyka węgla. Wrocław.
Markiel K., Suchy L. 1991: Zachowanie się pirytu w podwyższonej temperaturze. Przegląd
Górniczy nr 3, 27 – 33.
Olszewska M. 1971: Cytologia roślin. PWN, Warszawa.
Roga B., Tomków K. 1971: Chemiczna technologia węgla. WNT, Warszawa.
Sawłowicz Z. 2000: Framboids: from their origin to application. Prace Mineralogiczne nr 88,
Wydawnictwo Oddziału Polskiej Akademii Nauk, Kraków.
Słomka T., Wagner M., Doktor R. 2000: Skład petrograficzny i warunki sedymentacji wapieni
jeziornych ze złoża węgla brunatnego „Bełchatów”. W Słomka T., Wagner M., (red): Charakter
petrograficzny i warunki sedymentacji wybranych kompleksów litologicznych z profilu miocenu
w złożu węgla brunatnego „Bełchatów”. Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków, 47 – 68.
Wagner M. 2001: Oznaczanie pierwiastków toksycznych i szkodliwych w węglu i jego popiołach.
W: M. Stryszewski (red.), Eksploatacja selektywna węgla brunatnego jako metoda ograniczenia
szkodliwego oddziaływania na środowisko pierwiastków obecnych w węglu i produktach jego
spalania (na przykładzie KWB Bełchatów). Wydawnictwo „Art.-Tekst”, 19 – 35.
Wasilewski P., Kobel-Najzarek E. 1973: Budowa i właściwości węgla kamiennego. Politechnika
Śląska, Gliwice.
Wawrzynkiewicz W. 1997: Występowanie siarki organicznej w substancji węglowej. Przegląd
Górniczy nr 7-8, 46 – 55.
Wawrzynkiewicz W., Sablik J. 1998: Organic sulphur content in coal beds of the Vistula River Coal
Area in Poland. Gospodarka Surowcami mineralnymi, Tom 14 z. 3. Wydawnictwo PGSMiE PAN,
Kraków.
Wawrzynkiewicz W., Sablik J. 1998: Wpływ siarki organicznej zawartej w węglu energetycznym
na emisję SO2 do atmosfery. IV Międzynarodowa Konferencja Przeróbki Kopalin, Zeszyty
Naukowe Politechniki Śląskiej z. 238, Gliwice.
Wiser W. H. 1978: Chemistry of coal liquefaction: status requirements. W: Scientific Problems of
Coal Utylization, Technical Information Center U.S., Department of Energy, 219 – 236.
Zubowicz P., Stadnichenko T. M., Sheffey N. B. 1960: Comparative abundance of the minor elements
in coals from different parts of the United States. U.S. Geol. Survey Prof. Paper 400B, 84 – 87.
Sulphur compounds and toxic elements in lignite from the Bełchatów
deposit and influence to environment threaten
Iron sulphides, mainly pyrite and rarely marcasite are responsible for occurrence of sulphur
compounds in the lignite from the Bełchatów deposit. The pyrite forms diversified morphological shapes from cryptocrystalline via framboidal to crystalline ones. Sulphides, represented
by gypsum and melanterite, occur in trace amounts in the lignite. They were mostly formed
under iron sulphides oxidation. Framboidal concretions were recognized as primary phase form
of inorganic sulphur compounds on the basis of analysis of micromorphological features of
pyrite occurrences.
The occurrence of toxic elements in the lignite closely connected with sulphur content. The
higher is sulphur compounds the higher is concentration of Cd, Hg, Pb and Zn. Quantitative
chemical analysis (EDS) in the microarea of the pyrite revealed that iron sulphides are mainly
responsible for occurrence of toxic elements in the lignite from the Bełchatów deposit.
Przekazano: 19 marca 2004 r.
____________________________________________________________________________
284