Scholarly record
THE CONTENT OF RADIOACTIVE ELEMENTS IN THE POLISH LIGNITE AND ITS ASHES
Abstract
All the elements in the periodic table from polonium to uranium belong to the group of radioactive elements. Additionally, potassium isotopes (40 K) should also be included to the mentioned group. A number of studies have shown that coal has a moderate ability to concentrate radioactive elements, but this problem becomes more important in the case of coal ash, where the accumulation of these elements takes place. This is associated with the low volatility of uranium and thorium, of which only a small amount is released during the combustion of coal. The analysis of the variability of radioactive properties was conducted by examining the concentration of uranium, thorium, and radioactive potassium in coal and ash, the radioactivity (?) of these elements, and calculating the f1 condition. On the basis of statistical analysis, it has been found that the analyzed content of radioactive elements in coal and ashes was characterized by a very high variability. In the examined samples, the average Th content is 2.33 ppm and ranges from 0.2 ppm to 10.8 ppm, while in the ashes it is between 0.90 and 38.60 ppm with an average value of 7.69 ppm. The majority of samples contains up to 2 ppm of thorium, while its distribution is characterized by a distinct right-hand skewness. Generally, the examined coal ash contains up to 10 ppm of Th. Uranium (235U, 238U), similarly to thorium, is another radioactive element that is easily absorbed by coal. The average content of this element in coal and the earth's crust is 1.0-1.6 ppm and 6.0 ppm, respectively. Its content in the analyzed coal is 0.11-7.44 ppm while in the ash this value ranges between 0.4 and 53.20 ppm. The average share of uranium in the examined samples is 1.48 ppm for coal and 5.73 ppm for ash. The average content of radioactive isotope 40K in coal is 0.004 ppm, while in ash this value amounts to 0.23 ppm. The radioactivity of 40K is virtually undetectable in both ashes and coal because its share in the total activity of these materials is negligible. Lignite from the examined deposits meets the requirements of the "f1" condition, with the highest values (recorded in the TurпїЅw deposit) not exceeding 0.40 pCi/g. Significantly higher values of this ratio, in the range from 0.02 to 2.46 pCi/g, can be found in coal ash samples. This suggests that in the case of the samples from the one deposit the condition of radioactivity (?) below 1.25 pCi/g is not met and these ashes can be dangerous for the natural environment.
Publication Impact Profile
Publication details
References15
Polityka Energetyczna Polski do 2030 r. Minister Gospodarki, Załącznik do uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów z dn. 10 listopada 2009 roku .
Zarębska K., Pernak-Miśko K., Zgazowanie węgla – perspektywa dla gospodarki wodorowej, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Vol. 23, I. 3. 2007
Bielowicz B.,New technological classification of lignite as a basis for balanced energy management. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, t. 26 z. 2 s. 2010, 25–39,
Galos K., Uliasz-BocheńczykA., Źródła i użytkowanie popiołów lotnych ze spalania węgli w Polsce. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 21, z. 1. 2005
Instrukcja Nr 3 Ministerstwa Gospodarki i Energetyki z dnia 10 listopada 1982 (GW-KB 94/82) w sprawie zakresu i metodyki badań węgla brunatnego.
Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 18 stycznia 2005 r. – w sprawie dawek granicznych promieniowania jonizującego – Dz.U. Nr 20, poz. 168.
Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 2 stycznia 2007 r. w sprawie wymagań dotyczących zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych potasu K-40, radu Ra-226 i toru Th-228 w surowcach i materiałach stosowanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza żywego, a także w odpadach przemysłowych stosowanych w budownictwie, oraz kontroli zawartości tych izotopów (Dz.U. Nr 4, poz. 29).
Instrukcja ITB nr 234/2003, Badania promieniotwórczości naturalnej surowców i materiałów budowlanych.
Kwiecińska B., Wagner M., Typizacja cech jakościowych węgla brunatnego z krajowych złóż według kryteriów petrograficznych i chemiczno-technologicznych do celów dokumentacji geologicznej złóż oraz obsługi kopalń. Wyd. Centrum PPGSMiE PAN, Kraków, 1997
Kucowski J., Laudyn D., Przekwas M., Energetyka a ochrona środowiska. WNT, Warszawa. 1993
Matl K., Wagner M., Zawartość pierwiastków promieniotwórczych. In: Stryszewski M – Eksploatacja selektywna węgla brunatnego i kopalin towarzyszących wraz z uwarunkowaniami techniczno-ekonomicznymi i korzyściami ekologicznymi. Wyd. Centrum PPGSMiE, Kraków, 1995
Stachura E., Ratajczak T, Substancja mineralna w węglu brunatnym ze złoża Bełchatów (pole Bełchatów), Prace Geologiczne nr 153, Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, 2005
Wagner M., Oznaczanie pierwiastków toksycznych i szkodliwych w węglu i jego popiołach. W: Stryszewski M. – Eksploatacja selektywna węgla brunatnego jako metoda ograniczenia szkodliwego oddziaływania na środowisko pierwiastków obecnych w węglu i produktach jego spalania. Wyd. Katedra Górnictwa Odkrywkowego AGH, Kraków, 2001.
Bielowicz, B.. Występowanie wybranych pierwiastków szkodliwych w polskim węglu brunatnym. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 29 (3). IGSMiE PAN, Kraków, s., 47–59, 2013.
Bojakowska I., Lech D., Wołkowicz S., Uran i tor w węglach kamiennych i brunatnych ze złóż polskich. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 24, z. nr 2/2, 53–82. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, 2008.
View or Download full articleAccess options
SWS access login
Login as SWS Scientific CommitteeLogin as SWS Scientific PartnerLogin as SWS AuthorAuthors and approved SWS contributors will read and export their own linked papers after identity matching by SWS profile, email and SGEM GlobalID.
For librarian assistance: [email protected]
Purchase Instant Access
- Article can be downloaded after successful payment.
- Article may be used according to SWS library access terms.
- Article cannot be redistributed.
