Kul indeholder også mineraler, som for det meste forekommer som uorganiske krystallinske og ikke-krystallinske partikler eller masser. En kulsøm kan bestå af helt op til 50 % mineraler. Ved mere end 50 procent mineralmateriale vil bjergarten blive betegnet som kulskifer snarere end kul. De fleste kulmineraler, der udvindes, består af mindre end 20 % mineralske stoffer, og mange kulkontrakter kræver et askeindhold på under 10 %, hvilket er omtrent (men generelt mindre end) det faktiske indhold af mineralske stoffer i et kul. Der er blevet dokumenteret mere end 120 mineraler og uorganiske forbindelser i kul verden over (Finkelman, 1981; Vassilev og Vassileva, 1996; Ward, 2002; Schweinfurth og Finkelman, 2003).

Mineraler i kul kan inddeles i to overordnede kategorier: (1) mineraler, der stammer fra den oprindelige kuldannende tørv, kaldet syngenetiske eller primære mineraler, og (2) diagenetiske eller sekundære mineraler, som blev indført i kulet, remobiliseret i kulet eller omdannet fra andre mineraler i kulet på et hvilket som helst tidspunkt efter, at den oprindelige kuldannende tørv blev begravet. Nogle mineraler kan også dannes i kul ved oxidation af sulfider og andre mineraler, når kulet udsættes ved overfladen. Disse mineraler betegnes som tertiære mineraler. De fleste tertiære mineraler er omdannelser af mineraler, der allerede findes i kulet (Mackowsky, 1982; Renton, 1982; Vassilev og Vassileva, 1996; Ward, 2002).

Syngenetiske mineraler har tendens til at være små (mikron) partikler, der er indlejret i kulmatrixen. Biogene kilder til syngenetiske mineraler omfatter planter og organismer i de oprindelige kuldannende tørvemasser. Mange planter inkorporerer mineraler i deres strukturer. Et eksempel herpå er den almindelige padderokke, som inkorporerer silica i sit væv for at give strukturel styrke. Nogle organismer, der lever i eller transporteres ind i tørv, eller hvis rester transporteres ind i tørv, indeholder også mineraler i deres kropsstrukturer (se f.eks. Andrejko m.fl., 1983).

Detritale, syngenetiske mineraler omfatter ler og andre sedimenter, der er transporteret ind i de kuldannende tørv under oversvømmelser. Detritale mineraler omfatter også støv og silt, der er ført ind i tørven med vinden. Tykke, koncentrerede detritalsedimenter danner stenpartier i kul. Finere, mindre koncentrerede sedimenter er spredt ind i den kuldannende tørv uden synlige bjergartslameller eller lag.

En bred vifte af kemiske udfældninger kan også forekomme i tørv gennem forskellige processer, der er involveret i tørvedannelsen, herunder bakteriel reduktion af sulfater i tørvets porevand.

Når en tørv er begravet, siges mineralintroduktion og -omdannelse at være diagenetisk. Diagenetiske mineraler har en tendens til at være mere grovkrystallinske end syngenetiske mineraler. Efter at kul har nået brunkulsstadiet, har diagenetiske mineraler tendens til at forekomme som tykkere koncentrationer i spalte- og brudfyldninger, som er synlige for det blotte øje. Denne skelnen er vigtig, fordi mineraler, der udfylder kløfter, er lettere at fjerne fra kul end fra syngenetiske, authigene mineraler (Rao og Gluskoter, 1973; Mackowsky, 1982; Renton, 1982; Ward, 1989; van Krevelen, 1993).

Mængden, partikelstørrelsen og typen af mineralske stoffer i kul har indflydelse på en lang række anvendelsesmuligheder, herunder forbrænding til damp til produktion af elektrisk energi og produktion af metallurgisk koks til fremstilling af stål. Forståelse af mineralske komponenter er ikke kun vigtig for de praktiske processer og vedligeholdelse af forbrændingsudstyr, men også på grund af de kemiske reaktioner, der finder sted under forbrændingen, og den deraf følgende sammensætning af emissioner og faste restprodukter, især i lande, hvor den kemiske sammensætning af emissioner eller restprodukter er reguleret.

Lær mere

Download PDF-filer nedenfor som hjælp til at identificere almindelige mineraler, der kan findes i kul, herunder: calcit, lermineraler, marcasit og pyrit, kvarts, siderit og sphalerit.