A szén is tartalmaz ásványokat, amelyek többnyire szervetlen kristályos és nem kristályos részecskék vagy tömegek formájában fordulnak elő. Egy szénréteg akár 50 százalékban is állhat ásványi anyagokból. Több mint 50 százalékos ásványi anyagtartalom esetén a kőzetet szén helyett szénpalának neveznénk. A legtöbb bányászott szén ásványi anyag tartalma kevesebb, mint 20 százalék, és sok szénszerződés 10 százaléknál kevesebb hamutartalmat ír elő, ami megközelítőleg (de általában kevesebb, mint) a szén tényleges ásványi anyag tartalma. Világszerte több mint 120 ásványi anyagot és szervetlen vegyületet dokumentáltak a szénben (Finkelman, 1981; Vassilev és Vassileva, 1996; Ward, 2002; Schweinfurth és Finkelman, 2003).

A szénben található ásványi anyagok két nagy kategóriába sorolhatók: (1) az eredeti szénképző tőzegből származó ásványok, amelyeket szingenetikus vagy elsődleges ásványoknak nevezünk, és (2) a diagenetikus vagy másodlagos ásványok, amelyek az eredeti szénképző tőzeg betemetése után bármikor bekerültek a szénbe, remobilizálódtak a szénben, vagy átalakultak a szénben lévő más ásványokból. Egyes ásványok a szénben a szulfidok és más ásványok oxidációja révén is kialakulhatnak, amikor a szén a felszínen feltárul. Ezeket harmadlagos ásványoknak neveznénk. A legtöbb tercier ásvány olyan ásványok átalakulása, amelyek már a szénben vannak (Mackowsky, 1982; Renton, 1982; Vassilev és Vassileva, 1996; Ward, 2002).

A szinogén ásványok általában a szénmátrixba ágyazott apró (mikron) részecskék. A szingenetikus ásványok biogén forrásai közé tartoznak az eredeti szénképző tőzegekben található növények és organizmusok. Sok növény építi be az ásványi anyagokat a szerkezetébe. Erre példa a közönséges zsurló, vagy súrolófű, amely szövetébe szilícium-dioxidot épít be a szerkezeti szilárdság biztosítása érdekében. Egyes szervezetek, amelyek a tőzegekben élnek, vagy amelyek a tőzegekbe kerülnek, vagy amelyek maradványai a tőzegekbe kerülnek, szintén tartalmaznak ásványi anyagokat a testszerkezetükben (lásd például Andrejko és mások, 1983).

A detritális, szingenetikus ásványok közé tartoznak az áradások során a szénképző tőzegekbe szállított agyagok és más üledékek. A detritális ásványok közé tartozik a szél által a tőzegbe szállított por és iszap is. A vastag, koncentrált detritális üledékek alkotják a szénben lévő kőzetrészleteket. A finomabb, kevésbé koncentrált üledékek látható kőzetréteg vagy réteg nélkül szóródnak a szénképző tőzegbe.

A tőzegben a kémiai kiválások széles skálája is előfordulhat a tőzegképződésben részt vevő különböző folyamatok révén, beleértve a szulfátok bakteriális redukcióját a tőzeg pórusvizében.

Amikor a tőzeget betemetik, az ásványi anyagbevitel és átalakulás diagenetikusnak mondható. A diagenetikus ásványok általában durvábban kristályosodnak, mint a szingenetikus ásványok. Miután a szén elérte a lignitstádiumot, a diagenetikus ásványok általában vastagabb koncentrációban fordulnak elő a kláter- és töréstöltésekben, amelyek szabad szemmel is láthatóak. Ez a különbségtétel azért jelentős, mert a cleat-filling ásványokat könnyebb eltávolítani a szénből, mint a szingenetikus, autogén ásványokat (Rao és Gluskoter, 1973; Mackowsky, 1982; Renton, 1982; Ward, 1989; van Krevelen, 1993).

A szénben lévő ásványi anyag mennyisége, szemcsemérete és típusa sokféle felhasználási módot befolyásol, beleértve az elektromos energia előállításához szükséges gőzzel való elégetést és az acélgyártáshoz szükséges kohászati koksz előállítását. Az ásványi összetevők megértése nemcsak a gyakorlati folyamatok és az égetőberendezések karbantartása szempontjából fontos, hanem az égetés során lejátszódó kémiai reakciók, valamint a kibocsátások és szilárd maradékok ebből eredő összetétele miatt is, különösen azokban az országokban, ahol a kibocsátások vagy maradékok kémiai összetétele szabályozott.

Tudjon meg többet

Töltse le az alábbi PDF-eket, amelyek segítenek a szénben előforduló gyakori ásványok azonosításában: kalcit, agyagásványok, markazit és pirit, kvarc, sziderit és szfalerit.