The forms of occurrence and chemical composition of sulfides in the LW Bogdanka bituminous coal deposits of the Lublin Coal Basin

The Bogdanka coal mine, the only currently operating mine in the Lublin Coal Basin (LCB), extracts coal from the Upper Carboniferous formations of the LCB. The average sulfur content in the No. 385/2 seam is 0.98%, while in the case of the No. 391 seam it is slightly higher and amounts to 1.15%. The iron sulfides (pyrite and marcasite) in bituminous coal seams form macroscopically visible massive, vein, and dispersed forms. A microscopic examination has confirmed their complex structure. Massive forms contain euhedral crystals and framboids. The sulfide aggregations are often associated with a halo of dispersed veins and framboids. Pyrite and marcasite often fill the fusinite cells. Framboids are highly variable when it comes to their size and the degree of compaction within the carbonaceous matter. Their large aggregations form polyframboids. The cracks are often filled with crystalline accumulations of iron sulfides (octaedric crystals). The Wavelenth Dispersive Spectrometry (WDS) microanalysis allowed the chemical composition of sulfides in coal samples from the examined depoists to be analyzed. It has been shown that they are dominated by iron sulfides FeS₂ – pyrite and marcasite. The examined sulfides contain small admixtures of Pb, Hg, Zn, Cu, Ag, Sb, Co, Ni, As, and Cd. When it comes to the examined admixtures, the highest concentration of up to 0.24%, is observed for As. In addition, small amounts of galena, siderite, and barite have also been found in the examined coal samples. The amounts of the critical elements in the examined samples do not allow for their economically justified exploitation. Higher concentrations of these elements can be found in the ashes resulting from the combustion process.

Kopalnia Bogdanka jest jedyną obecnie czynną kopalnią na terenie Lubelskiego Zagłębia Węglowego – eksploatuje węgiel kamienny z formacji lubelskiej karbonu górnego. Średnia zawartość siarki dla pokładu 385/2 wynosi 0,98%, a dla pokładu 391 jest nieco wyższa i wynosi 1,15%. Siarczki żelaza (piryt i markasyt) w pokładach węgla kamiennego tworzą widoczne makroskopowo formy masywne, żyłowe i rozproszone. Pod mikroskopem widoczna jest złożoność budowy tych wystąpień. Formy masywne zawierają euhedralne kryształy bądź framboidy. Nagromadzenia tych siarczków często połączone są z aureolą rozproszonych żył i framboidów. Piryt i markasyt często wypełniają komórki w fuzynicie. Framboidy wykazują duże zróżnicowanie wielkości i stopnia zagęszczenia w obrębie substancji węglowej. W przypadku dużego zagęszczenia tworzą się poliframboidy. W szczelinach często występują krystaliczne nagromadzenia siarczków żelaza (oktaedryczne kryształy). Analiza Wavelenth Disspersive Spectrometry (WDS) w mikroobszarze pozwoliła na zbadanie składu chemicznego siarczków w próbkach węgla z badanych pokładów. Potwierdzono, że badane wystąpienia są zdominowane przez siarczki żelaza FeS₂ – piryt i markasyt. W ich obrębie można zaobserwować niewielkie domieszki Pb, Hg, Zn, Cu, Ag, Sb, Co, Ni, As i Cd. Największą koncentrację wśród domieszek ma As dochodzącą do 0,24% w analizowanych punktach. W badanych próbkach węgla znaleziono również niewielkie ilości galeny, syderytu i barytu. Ilości pierwiastków krytycznych stwierdzone w badanych próbkach nie pozwalają na ich ekonomicznie uzasadnione pozyskiwanie. Większe stężenia tych pierwiastków można znaleźć w popiołach powstałych w wyniku procesu spalania węgla.