Kol innehåller också mineraler, som oftast förekommer som oorganiska kristallina och icke-kristallina partiklar eller massor. Ett kolfält kan bestå av så mycket som 50 procent mineraler. Vid mer än 50 procent mineraler skulle berget benämnas kolskiffer snarare än kol. De flesta kol som bryts består av mindre än 20 procent mineralämnen, och många kolkontrakt kräver mindre än 10 procent askåterföring, vilket är ungefär (men i allmänhet mindre än) kolets faktiska innehåll av mineralämnen. Mer än 120 mineraler och oorganiska föreningar har dokumenterats i kol i hela världen (Finkelman, 1981; Vassilev och Vassileva, 1996; Ward, 2002; Schweinfurth och Finkelman, 2003).

Mineraler i kol kan delas in i två stora kategorier: (1) Mineraler som har sitt ursprung i den ursprungliga kolbildande torven, så kallade syngenetiska eller primära mineraler, och (2) diagenetiska eller sekundära mineraler, som introducerades i kolet, återmobiliserades i kolet eller omvandlades från andra mineraler i kolet när som helst efter det att den ursprungliga kolbildande torven begravdes. Vissa mineraler kan också bildas i kol genom oxidation av sulfider och andra mineraler när kolet exponeras vid ytan. Dessa kallas tertiära mineraler. De flesta tertiära mineraler är omvandlingar av mineraler som redan finns i kolet (Mackowsky, 1982; Renton, 1982; Vassilev och Vassileva, 1996; Ward, 2002).

Syntetiska mineraler tenderar att vara små (mikrometer) partiklar inbäddade i kolmatrisen. Biogena källor till syngenetiska mineraler inkluderar växter och organismer i den ursprungliga kolbildande torven. Många växter inkorporerar mineraler i sina strukturer. Ett exempel på detta är den vanliga hästsvansen, som innehåller kiseldioxid i sina vävnader för att ge strukturell styrka. Vissa organismer som lever i, eller transporteras in i torv, eller vars kvarlevor transporteras in i torv innehåller också mineraler i sina kroppsstrukturer (se t.ex. Andrejko m.fl., 1983).

Detritala, syngenetiska mineraler inkluderar lera och andra sediment som transporteras in i de kolbildande torven under översvämningar. Detritalmineraler omfattar även damm och silt som transporteras in i torven av vinden. Tjocka, koncentrerade detritalsediment bildar stenpartier i kol. Finare, mindre koncentrerade sediment som tillförs sprids i den kolbildande torven utan synliga bergskikt eller lager.

En mängd olika kemiska utfällningar kan också förekomma i torv genom olika processer som är involverade i torvbildningen, inklusive bakteriell reduktion av sulfater i torvens porvatten.

När en torv väl är begravd, sägs mineralintroduktion och omvandling vara diagenetisk. Diagenetiska mineraler tenderar att vara mer grovkristallina än syngenetiska mineraler. När kolet har nått brunkolsstadiet tenderar diagenetiska mineraler att förekomma som tjockare koncentrationer i klyft- och sprickfyllningar, som är synliga för blotta ögat. Denna distinktion är viktig eftersom mineraler som fyller klyftor är lättare att avlägsna från kol än från syngenetiska, authigena mineraler (Rao och Gluskoter, 1973; Mackowsky, 1982; Renton, 1982; Ward, 1989; van Krevelen, 1993).

Mängden, partikelstorleken och typen av mineraler i kol påverkar en mängd olika användningsområden, inklusive förbränning för ånga för elproduktion och produktion av metallurgisk koks för tillverkning av stål. Att förstå mineralkomponenter är inte bara viktigt för de praktiska processerna och underhållet av förbränningsutrustning, utan också på grund av de kemiska reaktioner som sker vid förbränning och den resulterande sammansättningen av utsläpp och fasta restprodukter, särskilt i länder där den kemiska sammansättningen av utsläppen eller restprodukterna är reglerad.

Lär dig mer

Ladda ner pdf-filer nedan för att hjälpa till att identifiera vanliga mineraler som kan finnas i kol, bland annat: kalcit, lermineral, markasit och pyrit, kvarts, siderit och sfalerit.