Potential sources of rare earth elements are sought after in the world by many researchers. Coal

ash obtained at high temperatures (HTA ) is considered among these sources.

The aim of the study was an evaluation of the suitability of the high temperature ash (HTA ) formed

during the combustion of bituminous coal from the Ruda beds of the Pniówek coal mine as an

potential resource of REY . The 13 samples of HTA obtained from the combustion of metabituminous

(B) coal were analyzed.

The analyses showed that the examined HTA samples varied in their chemical composition.

In accordance with the chemical classification of HTA , the analyzed ash samples were classified

as belonging to the following types: sialic, sialocalcic, sialoferricalcic, calsialic, fericalsialic,

ferisialic.

The research has shown that the rare earth elements content (REY ) in examined HTA samples

are characterized by high variability. The average REY content in the analyzed ashes was 2.5 times

higher than the world average (404 ppm).

Among rare earth elements, the light elements (LREY ) were the most abundant. Heavy elements

(HREY ) had the lowest share.

A comparison of the content of the individual rare earth elements in HTA samples and in UCC

showed that it was almost 20 times higher than in UCC.

The distribution patterns of REY plotted for all samples within their entire range were positioned

above the reference level and these curves were of the M-H or M-L type. The data presented indicate, that the analyzed ash samples should be regarded as promising REY

raw materials. Considering the fact that in 7 out of 13 analyzed ash samples the REY content was

higher than 800 ppm, REY recovery from these ashes may prove to be economic.

Ensuring access to a stable supply of a number of raw materials has become a serious challenge for domestic and regional economies with limited production, the EU economy alike. Reliable and unconstrained access to certain raw materials is an ever more serious concern. In order to tackle this challenge, the European Commission has established a list of Critical Raw Materials (CRMs) for the EU, which is regularly reviewed and updated. In its Communication COM(217) 490 final of September 13, 2017, the European Commission presented an updated list of 27 critical raw materials for the EU as a result of a third assessment based on a refined methodology developed by the Commission. Economic Importance (EI) and Supply Risk (SR) have remained the two main parameters to determine the criticality of a given raw material. The list of critical raw materials for the EU includes raw materials that reach or exceed the thresholds for both parameters set by the European Commission. The only exception is coking coal (included in the list of critical raw materials for the first time in 2014) which, although not reaching the economic importance threshold, has been conditionally kept on the 2017 list for the sake of caution. Should it not fully meet this criterion, it will be withdrawn from the list during the next assessment.

The article discusses the most important changes to the methodology used in the third review and their impacts on the coking coal criticality assessment. It presents the geographical structure of coking coal global production and consumption as well as the degree to which the EU is reliant on coking coal imports. Raw materials, even if not classified as critical raw materials, are essential for the European economy as they are at the beginning of manufacturing value chains. Their availability may change rapidly due to developments in trade flows or trade policy, which reveals the general need for the diversification of supply.

Rare earth elements are characterized by the high risk of their shortage resulting from limited resources. From this reason REE constitute a group of elements of special importance for the European Union. The aim of this study was to evaluate ashes from the burning of coal in fluidized bed boilers as an potential source of REY . Twelve samples of fly ash and bottom ash taken from power plants in Poland were analyzed. Tests have shown that despite some differences in chemical composition, the fly ash and bottom ash from fluidized beds could be classified as the calsialic, low acid type. It was found that fly ashes contained more REY than bottom ashes. Among REY , the light elements (LREY ) had the highest share in the total REY content in both fly ashes and bottom ashes. Heavy elements (HREY ) had the lowest content. The normalized curves plotted for fly ash samples within almost all of their entire range were positioned above the reference level and these curves were of the L-M or H-M type. The content of the individual REY in these samples was even twice as high as in UCC . The normalized curves plotted for bottom ash samples were classified as of L, L-M or H type. They were positioned on the reference level or above it. The content of the individual REY in these samples was the same or up to about 4 times lower than in UCC. It was found that the content of critical elements and of excessive elements in fly ash and bottom ash differs, which has an effect on the value of the outlook coefficient Coutl, and which is always higher in the case of fly ash than in the case of bottom ash. Nevertheless, the computed values of the outlook coefficient Coutl allow both fly ash and bottom ash from fluidized beds to be regarded as promising REY raw materials.

This paper presents the results of analyses of structure, volume and trends of demand for selected major critical raw materials (CRMs) suitable for the EU’s photovoltaic industry (PV). In order to achieve the EU’s goals in terms of the reduction of greenhouse gas emission and climate neutrality by 2050, the deployment of energy from renewable sources is of key importance. As a result, a substantial development of wind and solar technologies is expected. It is forecasted that increasing the production of PV panels will cause a significant growth in the demand for raw materials, including CRMs. Among these, silicon metal, gallium, germanium and indium were selected for detailed analyses while boron and phosphorus were excluded owing to small quantities being utilized in the PV sector. The estimated volume of the apparent consumption in the EU does not usually exceed 0.1 million tonnes for high purity silicon metal, a hundred tonnes for gallium and indium and several dozen tonnes for germanium. The major net-importers of analyzed CRMs were Germany, France, Spain, Czech Republic, the Netherlands, Slovakia and Italy. The largest quantities of these metals have been utilized by Germany, France, Belgium, Slovakia and Italy. The PV applications constitute a marginal share in the total volume of analyzed metal total end-uses in the EU (10% for silicon metal, 5% for gallium, 13% for germanium and 9% for indium). As a result, there is a number of applications that compete for the same raw materials, particularly including the production of electronic equipment. The volume of the future demand for individual CRMs in PV sector will be strictly related to trends in the development of PV-panel production with crystalline silicon technology currently strongly dominating the global market.

Zabezpieczenie podaży surowców mineralnych w Unii Europejskiej stało się w ostatnich latach jednym z priorytetowych celów działań Komisji UE, Służb Geologicznych i licznych ośrodków badawczych. Po latach zaniedbań w tym kierunku, dostrzeżono wagę rosnącego deficytu surowcowego krajów Europy oraz płynące stąd zagrożenia dla konkurencyjności jej gospodarki w stosunku do dynamicznie rozwijających się gospodarek Chin, Indii oraz innych krajów, głównie azjatyckich. Dało to asumpt dążeniom do stworzenia nowej, wspólnej polityki surowcowej Unii Europejskiej głównie w zakresie surowców nieenergetycznych. Jednym z punktów wyjścia do tych działań jest ocena potencjału surowcowego krajów Unii Europejskiej oraz identyfikacja tzw. surowców krytycznych, niezbędnych dla harmonijnego i zrównoważonego rozwoju gospodarczego oraz postępu technologicznego. Niniejsze opracowanie przedstawia syntetyczną prezentację i omówienie wyników prac prowadzonych w tym zakresie w ramach działalności Inicjatywy ds. Podaży Surowców Mineralnych, skupiając się na prezentacji na tym tle naszej, krajowej bazy surowcowej i oceny jej atrakcyjności jako źródła surowców krytycznych dla UE. Analizę krytyczności wykonano opierając się na trzech grupach kryteriów: gospodarczo-ekonomiczne skutki ograniczenia podaży, ryzyko ograniczenia (zachwiania lub przerwania) podaży oraz ryzyko środowiskowe, związane z ograniczeniami możliwości produkcji w poszczególnych krajach, wynikającymi z wymogów ochrony środowiska naturalnego. Dla ilościowej ich oceny skonstruowano trzy zagregowane wskaźniki, zaś do prognozowania przyjęto 10-letni horyzont czasowy. Do analiz stopnia krytyczności wytypowano 41 najważniejszych i najszerzej wykorzystywanych surowców mineralnych. Dotychczasowe badania pozwoliły na wstępny ich podział na trzy grupy. Za krytyczne dla gospodarki Unii Europejskiej uznano 14 surowców o ważnym znaczeniu ekonomicznym, tj.: antymon, beryl, kobalt, fluoryt, gal, german, grafit, ind, magnez, niob, platynowce, pierwiastki ziem rzadkich, tantal i wolfram. Charakteryzują się one bardzo wysokim ryzykiem niedoboru podaży, co wynika z ograniczonej ilości źródeł ich pochodzenia i podaży, zdominowanej przez kilka krajów, w szczególności Chiny. Ryzyko utraty płynności podaży tych surowców wzmaga niski stopień wykorzystania surowców wtórnych i niewielka skala substytucji. Większość spośród wskazanych surowców jest niezbędnych dla rozwoju nowych technologii. Pozostałe surowce są również, choć w mniejszym stopniu, zagrożone deficytem. Ich znaczenie ekonomiczne jest duże, ale są w mniejszym stopniu niezbędne dla rozwoju nowych technologii. W odniesieniu do przedstawionych surowców krytycznych dla gospodarki Unii Europejskiej, Polska nie może stanowić jej zaplecza surowcowego. Kraj nasz nie posiada odpowiedniej bazy surowcowej, nie prowadzi własnej ich produkcji, a zapotrzebowanie pokrywane jest - i jak wskazują prognozy na najbliższe lata - będzie pokrywane importem. Spodziewany jest natomiast wzrost roli naszego kraju jako producenta gotowych wyrobów na bazie dostarczonych z zewnątrz podzespołów i elementów. Omawiane surowce trudno też zaliczyć do krytycznych dla gospodarki naszego kraju, gdyż jak dotychczas nie rozwinięto bazujących na nich gałęzi przemysłu. Mają więc one obecnie ograniczone znaczenie gospodarcze. Harmonijny i zrównoważony rozwój kraju i wykorzystanie wysokiego potencjału ludzkiego domagają się rozwoju własnych innowacyjnych technologii opartych na imporcie oraz własnej produkcji surowców zaliczanych do krytycznych. Ewentualne szersze wykorzystanie skromnego potencjału surowcowego Polski w zakresie kopalin będących źródłem surowców krytycznych może nastąpić dopiero w dłuższym, około 20-letnim horyzoncie czasowym. Za najbardziej prawdopodobne działania w tym zakresie należy uznać udostępnienie złoża rud Mo-W-Cu Myszków oraz intensyfikację poszukiwań podobnych złóż.

Municipal waste is a global issue and they are generated in all countries around the world. Both in the European Union and the United States, a common method of non-recyclable waste utilization is thermal incineration with energy recovery. As a result of this treatment, residual waste like bottom ash, air pollution control residues and fly ashes are generated. This research shows that residues from waste incineration can be a potential source of critical raw materials. The analysis of the available literature prove that the residues of municipal waste incinerators contain most of the elements important for the US and EU economies. Material flow analysis has shown that each year, the content of elemental copper in residues may be 29,000 Mg (USA) and 51,000 Mg (EU), and the amount of rare earth elements in residues exceeds their mining in the EU. In the case of other elements, their content may exceed their extraction by even over 300%. The recovery of elements is difficult due to their encapsulation in the aggregate matrix. The heterogeneous nature of residues and the many interactions between different components and incineration techniques can make the process of recovery complicated. Recovery plants should process as much of the residues as possible to make their recovery profitable. However, policy makers from the EU and the US are introducing new legal regulations to increase the availability of critical raw materials. In the EU, new regulations are planned that will require at least 15% of the annual consumption of critical raw materials to come from recycling. Therefore, innovative technologies for recovering critical raw materials from waste have a chance to receive subsidies for research and development.

Rosnące ceny fosforytów i nawozów fosforanowych, silna koncentracja producentów ograniczona do kilku państw na świecie, wyjątkowe znaczenie fosforu w rolnictwie, a dodatkowo brak możliwości jego substytucji to czynniki, które powodują, że fosforyty uznane zostały za surowce krytyczne. Alternatywą dla importu i sposobem na osiągnięcie bezpieczeństwa dostaw może być rozszerzenie i eksploatacja własnej bazy zasobowej. W Polsce fosforyty z północnego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich wydobywane były metodą podziemną, której zaniechano od początku lat 70. XX wieku ze względu na brak opłacalności wydobycia. Jednakże w Polsce wschodniej i południowo-wschodniej występują płytko konkrecje fosforytowe wieku eoceńskiego, które mogą mieć lokalnie znaczenie złożowe, a wydobycie ich może odbywać się metodą odkrywkową. Ekonomika wydobycia w płytkich odkrywkach nie wymaga tak rygorystycznych parametrów granicznych dla złóż fosforytów jak obecnie obowiązujące, które dobrane są pod warunki eksploatacji metodą podziemną.
W publikacji autorzy przeanalizowali współczesne uwarunkowania opłacalności eksploatacji
złóż fosforytów, m.in., dynamikę zmian cen fosforytów, przegląd granicznych parametrów złożowych projektów fosforytowych na świecie i ekonomikę odkrywkowej eksploatacji kopaliny, gdzie jako punkt odniesienia (w Polsce) przyjęto kopalnię kruszyw o eksploatacji mieszanej (w części spod lustra wody). W efekcie zaproponowano dla eoceńskich fosforytów w Polsce nowe, graniczne parametry definiujące złoże i jego granice.