O carvão é uma mistura complexa de matéria orgânica, derivada principalmente de plantas fossilizadas. Embora seja predominantemente composto de carbono, também contém várias impurezas que podem ser amplamente categorizadas da seguinte forma:

impurezas inorgânicas (matéria mineral):

* minerais formadores de cinzas: Essas são as impurezas mais abundantes e contribuem para o teor de cinzas do carvão. Alguns exemplos comuns incluem:
* sílica (SiO2): Encontrado em areia e argila, forma a maioria das cinzas.
* alumina (Al2O3): Presente em minerais de argila.
* óxidos de ferro (Fe2O3, Fe3O4): Contribuir para a cor de cinzas.
* óxido de cálcio (CAO): Do carbonato de cálcio (calcário).
* óxido de magnésio (MGO): Encontrado em dolomita.
* óxido de sódio (Na2O): Do cloreto de sódio (sal).
* óxido de potássio (K2O): De minerais portadores de potássio.
* óxidos de enxofre (SO2, SO3): Frequentemente associado ao pirita (sulfeto de ferro).
* pirita (FES2): Esse mineral de sulfeto de ferro é uma impureza comum no carvão e é uma fonte significativa de emissões de dióxido de enxofre (SO2) durante a combustão.
* Minerais de argila: São minerais de grão fino como caulinita, ilita e montmorilonita, que podem afetar o teor de umidade e as características da queima do carvão.
* carbonatos: Minerais como Calcite (Caco3) e dolomita (CAMG (CO3) 2) podem contribuir para a formação de cinzas.
* Sulfatos : Minerais como gesso (caso4 · 2H2O) também podem estar presentes no carvão.
* Rastreio elementos: Muitos elementos de traço como Mercúrio, Arsênico, Líder e Selenium estão presentes em carvão em quantidades variadas.

impurezas orgânicas:

* umidade : O carvão normalmente contém uma certa quantidade de umidade, que pode variar dependendo do tipo de carvão e de suas condições de armazenamento.
* matéria volátil: Isso inclui compostos orgânicos como metano, etano e hidrocarbonetos que são liberados quando o carvão é aquecido.
* enxofre orgânico: O enxofre também pode estar presente em compostos orgânicos no carvão, contribuindo para as emissões de dióxido de enxofre.
* nitrogênio: O carvão contém nitrogênio, que pode ser convertido em óxidos de nitrogênio (NOx) durante a combustão, contribuindo para a poluição do ar.

As impurezas específicas encontradas no carvão variam muito, dependendo da formação geológica, do tipo de carvão e da localização geográfica onde é extraído. A presença e a concentração dessas impurezas afetam a qualidade do carvão, as propriedades de combustão e o impacto ambiental.