Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zawartość rtęci w odpadach z procesu wzbogacania węgli kamiennych oraz ubocznych produktach spalania węgla w aspekcie ich utylizacji

Burmistrz P., Dziok T., Bytnar K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 98

115--123

PL

Podczas wydobycia i przeróbki mechanicznej węgla kamiennego oraz w procesach jego spalania powstają różne odpady. Zaliczyć do nich można m.in. odpady z procesu wzbogacania węgla oraz uboczne produkty spalania (popioły lotne i żużle). Aktualne przepisy prawne i branżowe zalecają określanie w nich m.in. zawartości rtęci oraz definiują graniczne jej wartości. Celem pracy było określenie poziomu rtęci w odpadach z procesu wzbogacania węgli kamiennych oraz stałych ubocznych produktach spalania węgli w energetyce w aspekcie ich wykorzystania i/lub utylizacji. Określono zawartość rtęci w reprezentatywnych próbkach odpadów z procesu wzbogacania na mokro i suchej separacji węgla kamiennego oraz w ubocznych produktach spalania z ośmiu kotłów opalanych węglem kamiennym: próbkach żużla i popiołu lotnego. Zawartość rtęci w badanych odpadach ze wzbogacania na mokro węgli kamiennych zmieniała się w granicach od 54 do 245 μg/kg (średnia 98 μg/kg), a z procesu suchej separacji od 76 do 310 μg/kg (średnia 148 μg/kg), w przeliczeniu na stan roboczy. Zawartość rtęci w popiołach lotnych wynosiła od 70 do 1420 μg/kg (średnia 567 μg/kg), a w żużlach od 8 do 58 μg/kg (średnia 21 μg/kg). Obecnie – w świetle obowiązujących przepisów prawnych z punktu widzenia zawartości rtęci w odpadach – nie ma istotnych barier w ich wykorzystaniu. Niemniej jednak mogą pojawić się w przyszłości przepisy limitujące maksymalną zawartość rtęci oraz dopuszczalną ilość wymywanej rtęci. Może to utrudnić ich wykorzystanie i/lub utylizację według dotychczasowych sposobów. Zasadne jest więc przygotowanie się na taką sytuację, poprzez opracowanie innych alternatywnych sposobów wykorzystania tych odpadów.

EN

In the processes of coal mining, preparation and combustion, the rejects and by-products are generated. These are, among others, the rejects from the coal washing and dry deshaling processes as well as the coal combustion by-products (fly ash and slag). Current legal and industry regulations recommend determining the content of mercury in them. The regulations also define the acceptable content of mercury. The aim of the paper was to determine the mercury content in the rejects derived from the coal cleaning processes as well as in the combustion by-products in respect of their utilization. The mercury content in the representative samples of the rejects derived from the coal washing and dry deshaling processes as well as in the coal combustion by products derived from 8 coal-fired boilers was determined. The mercury content in the rejects from the coal washing process varied from 54 to 245 μg/kg, (the average of 98 μg/kg) and in the rejects from the dry deshaling process it varied from 76 to 310 μg/kg (the average of 148 μg/kg). The mercury content in the fly ash varied from 70 to 1420 μg/kg, (the average of 567 μg/kg) and in the slag it varied from 8 to 58 μg/kg (the average of 21 μg/kg). At the moment, in light of the regulations from the point of view of mercury content in the rejects from the coal preparation processes and in the coal combustion by-products, there are no significant barriers determining the way of their utilization. Nevertheless, in the future, regulations limiting the maximum content of mercury as well as the acceptable amount of leachable mercury may be introduced. Therefore, preparing for this situation by developing other alternative methods of using the rejects and by-products is recommended.

2

Wpływ procesu wzbogacania na zawartość niektórych metali ciężkich w polskich węglach kamiennych

Makowska D., Bytnar K., Dziok T., Rozwadowska T.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2048-2053

PL

Dokonano oceny możliwości zmniejszenia zawartości wybranych metali (ołów, cynk, miedź, chrom, mangan, nikiel) w węglu kamiennym poprzez wzbogacanie węgla w instalacjach przemysłowych oraz określono dystrybucję tych metali pomiędzy poszczególne produkty wzbogacania. Zawartość badanych pierwiastków w surowym węglu kierowanym do poszczególnych węzłów wzbogacania waha się w granicach od kilkunastu do kilkuset mg/kg. Wraz ze znacznym zmniejszeniem zawartości substancji mineralnej obniżeniu ulega też zawartość metali ciężkich w węglu zarówno w wyniku zastosowanych procesów wzbogacania grawitacyjnego, jak i flotacji. Metale ciężkie kumulują się przede wszystkim w odpadach przeróbczych i/lub produktach pośrednich wzbogacania, a zawartość poszczególnych metali w koncentratach węglowych nie przekracza 64 mg/kg.

EN

Two Polish bituminous coals and products of their com. beneficiation by flotation and sedimentation were studied for ash, Pb, Zn, Cu, Cr, Mn and Ni contents by flame absorption spectrometry after microwave digestion in concd. HN03 and HF acids. The beneficiation resulted in accumulation of the metals in the mineral residues. The cleaning process in heavy liqs. was the most efficient method for removing the metals from coal.

3

Analiza zawartości wybranych pierwiastków krytycznych w odpadach z procesu wzbogacania węgla kamiennego

Strugała A., Makowska D., Bytnar K., Rozwadowska T.

Polityka Energetyczna

|

2014

|

T. 17, z. 4

77--88

PL

Popioły ze spalania węgla od dawna rozpatrywane są jako potencjalne źródło szeregu pierwiastków krytycznych, czego dowodem są prowadzone badania nad odzyskiem germanu, galu oraz wanadu z popiołów powstających w przemysłowej instalacji zgazowania węgla IGCC Puertollano, a także powstała w 2011 roku w Chinach instalacja pilotowa do odzysku glinu i galu z popiołów lotnych z elektrowni węglowej. W tej sytuacji uzasadnionym jest pytanie, czy także odpady z przemysłowego wzbogacania węgla koksowego mogą stanowić potencjalne źródło wybranych pierwiastków krytycznych. W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości wybranych pierwiastków, tj.: galu, berylu i kobaltu w takich właśnie odpadach. Przedmiotem analizy były węgle surowe kierowane do wzbogacania, odpady z płuczek zawiesinowych z cieczą ciężką, odpady z płuczek osadzarkowych i odpady z flotowników zakładów przeróbczych sześciu kopalń węgla koksowego. Celem określenia znaczenia tych odpadów jako potencjalnego źródła analizowanych pierwiastków krytycznych wykonano porównawczż analizę zawartości galu, berylu i kobaltu w popiele ze spalania węgla z Lubelskiego Zagłębia Węglowego, który to materiał jest często rozpatrywany jako potencjalne źródło pierwiastków krytycznych. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że badane odpady ze wzbogacania węgli koksowych nie mogą być traktowane jako potencjalne źródło analizowanych pierwiastków krytycznych. Zawartość galu, berylu i kobaltu w odpadach, choć jest nieco wyższa od średniej zawartości tych pierwiastków w skorupie ziemskiej, to jednak jest zdecydowanie niższa od ich zawartości w analizowanym popiele ze spalania węgla z Lubelskiego Zagłębia Węglowego.

EN

Coal ashes have long been regarded as a potential source of a number of critical elements. This is evidenced by studies of the recovery of germanium, gallium, and vanadium from ashes formed at an industrial plant for coal gasification, IGCC Puertollano, and a pilot plant built in 2011 in China for the recovery of aluminumand galliumfromfly ashes emitted by a coal-fired power plant. Given this situation, it is justifiable to consider whether or not waste from the industrial cleaning of coking coal can also constitute a potential source of certain critical elements. This paper presents the results of examinations of the contents of selected elements – i.e. gallium, beryllium, and cobalt – in this kind of waste. The analysis focused on raw coals intended for cleaning, waste from scrubbers with heavy liquid, waste from sedimentation scrubbers, and waste from flotation at the cleaning plants of six coking coal mines. In order to determine the significance of the waste as a potential source of the analysed critical elements, a comparative analysis was conducted of the content of gallium, beryllium, and cobalt in ash from the combustion of coal from the Lublin Coal Basin. This ash is often regarded as a potential source of critical elements. The results of the conducted analyses indicate that the examined waste from the cleaning of coking coals cannot be treated as a potential source of these critical elements. The content of these elements in waste, though slightly higher than their average content in the lithosphere, is significantly lower than their content in the analysed ash from the combustion of coal from the Lublin Coal Basin.

4

Alkalis in coal and coal cleaning products

Bytnar K., Burmistrz P.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 3

913--924

EN

In the coking process, the prevailing part of the alkalis contained in the coal charge goes to coke. The content of alkalis in coal (and also in coke) is determined mainly by the content of two elements: sodium and potasium. The presence of these elements in coal is connected with their occurrence in the mineral matter and moisture of coal. In the mineral matter and moisture of the coals used for the coke production determinable the content of sodium is 26.6 up to 62. per cent, whereas that of potassium is 37.1 up to 73.4 per cent of the total content of alkalis. Major carriers of alkalis are clay minerals. Occasionally alkalis are found in micas and feldspars. The fraction of alkalis contained in the moisture of the coal used for the production of coke in the total amount of alkalis contained there is 17.8 up to 62.0 per cent. The presence of sodium and potassium in the coal moisture is strictly connected with the presence of the chloride ions. The analysis of the water drained during process of the water-extracting from the flotoconcentrate showed that the Na to K mass ratio in the coal moisture is 20:1. Increased amount of the alkalis in the coal blends results in increased content of the alkalis in coke. This leads to the increase of the reactivity (CRI index), and to the decrease of strength (CSR index) determined with the Nippon Steel Co. method.

PL

W procesie koksowania przeważająca część zawartych we wsadzie węglowym alkaliów przechodzi do koksu. Zawartość alkaliów w węglu, a co za tym idzie i w koksie determinowana jest głównie zawartością dwóch pierwiastków: sodu i potasu. Obecność tych pierwiastków w węglu wiąże się z występowaniem ich w substancji mineralnej i wilgoci węgla. W substancji mineralnej oraz wilgoci węgli stosowanych do produkcji koksu, oznaczona zawartość sodu wynosi od 26.6 do 62.9%, a zawartość potasu od 37.1 do 73.4% alkaliów ogółem. Głównymi nośnikami alkaliów w substancji mineralnej są minerały ilaste, sporadycznie też miki oraz skalenie. Udział alkaliów zawartych w wilgoci węgli stosowanych do produkcji koksu w ogólnej ilości zawartych w nim alkaliów wynosi dla badanych węgli od 17.8 do 62.0%. Obecność sodu i potasu w wilgoci węgla związana jest wyłącznie z obecnością w niej jonów chlorkowych. Wyniki analizy wody odprowadzanej z procesu wirowania flotokoncentratu wskazują, że stosunek masowy Na do K w wilgoci węgla wynosi 20:1. Wzrost zawartość wilgoci w koksie będący wynikiem ich zwiększonej ilości w mieszance węglowej prowadzi do wzrostu reaktywności (wskaźnik CRI) oraz spadku wytrzymałości (wskaźnik CSR) oznaczonych metoda Nippon Steel Co.

5

Zanieczyszczenia w koksie i możliwość ich obniżenia

Bytnar K., Dziok T., Grzywacz P.

Karbo

|

2011

|

Nr 4

273--279

PL

W nowoczesnej technologii wielkopiecowej, dzięki zastosowaniu paliw alternatywnych dla koksu, koszty produkcji surówki żelaza, jak i zużycie samego koksu ulegają obniżeniu. Naturalną konsekwencją obniżenia jednostkowego zużycia koksu są wzrastające wymagania w stosunku do jego parametrów jakościowych. Wymagania te dotyczą nie tylko tradycyjnie stosowanych parametrów, takich jak: właściwości mechaniczne, reaktywność, zawartość wilgoci, popiołu, siarki, fosforu, ale również zawartość związków alkalicznych oraz chloru. Wspomniane podstawowe źródła zanieczyszczeń koksu, szczególnie niepożądane w procesie wielkopiecowym, są przyczyną pogorszenia jakości produkowanej surówki żelaza oraz zaburzeń w pracy wielkich pieców. Wpływają one również na zwiększenie zużycia koksu, a co za tym idzie zmniejszenie wydajności procesu wielkopiecowego. Nierozpoznanym do końca, ale istotnym problemem jest także zawartość w węglu rtęci i jej obieg w procesie koksowniczym. W artykule omówiono poszczególne związki pogarszające właściwości produkowanego koksu, przemiany termiczne jakim one ulegają w procesie koksowania oraz metody ich eliminacji.

EN

In modern blast furnace technology pig iron costs and the coke consumption are reduced through the use of alternative fuels. The natural consequence of the reduction of unit coke consumption is increasing requirements of its quality parameters. These requirements apply not only to traditionally used parameters, such as mechanical properties, reactivity, ash, sulfur, phosphorus content, but also the content of alkali and chlorine. These main pollutants are particularly undesirable in blast furnace process. They cause deterioration of produced pig iron quality and disruption to the operation of blast furnaces. They also cause increase of coke consumption, and thereby blast furnace process efficiency decrease. Additionally, the essential but not examined enough issue is the mercury content in coal and its circulation in the coking process. This article discusses the properties of main pollutants occurring in coal, their thermal transformations during coking process and also methods of their elimination in coke

6

Analiza możliwości wykorzystania laboratoryjnego pomiaru ciśnienia koksowania do prognozowania jakości koksu

Burmistrz P., Bytnar K., Rozwadowski A., Rozwadowska T.

Karbo

|

2010

|

Nr 3

110-117

PL

Przedstawiono wyniki badań wykonanych w celu oceny możliwości wykorzystania wyników laboratoryjnego pomiaru maksymalnego ciśnienia koksowania jako syntetycznego wskaźnika charakteryzującego potencjał koksotwórczy wsadu węglowego. Przeprowadzona analiza statystyczna wyników tych badań potwierdziła występowanie istotnej korelacji pomiędzy wskaźnikiem ciśnienia koksowania a standardowo wyznaczanymi parametrami charakteryzującymi właściwości koksotwórcze węgla, tj.: maksymalną plastycznością Fmax, dylatacją b, dylatacją całkowitą (a+b) oraz zakresem plastyczności (tIII-tI), temperaturą kontrakcji tII i wartością stosunku . Dodatkową zaletą tego wskaźnika jest to, że pomiar może być wykonany na próbkach węgla posiadającego identyczne uziarnienie i podobny stopień zagęszczenia jakim charakteryzują się przemysłowe mieszanki węglowe, a więc uwzględnia on częściowo warunki w jakich przebiega proces pirolizy w komorze koksowniczej. W związku z tym wskaźnik ten może być rozpatrywany jako potencjalne narzędzie (zmienna niezależna) służące do ilościowego prognozowania jakości koksu np. wskaźników CRI i CSR oznaczanych w teście Nippon Steel Co.

EN

The article presents the results of the research carried out in order to estimate the possibility to use the results of the laboratory measurement of the maximum coking pressure as a synthetic indicator characterizing the coke-generating potential of coal charge. The statistical analysis of the results of the research confirmed the existence of significant correlation between the coking pressure index and the conventionally defined parameters characterizing the coke-generating properties of coal, i.e.: the maximum plasticity Fmax, dilatation b, total dilatation (a+b) and the range of plasticity (tIII-tI), the temperature of contraction tII and the value of the quotient . The index is also valuable for the fact that the measurement can be taken on coke samples exhibiting identical granulation and a similar degree of density which characterizes industrial coke blends, thus it partly recognizes the conditions in which the process of pyrolysis takes place in the coking chamber. Therefore, this index can be considered as a potential tool (the independent variable) for quantitative forecasting of the quality of coke, e.g. the indicators CRI and CSR determined in the Nippon Steel Co. test.

7

Modyfikacja koksownictwa poprzez uproszczenie technologii?

Bytnar K., Bębenek Z.

Karbo

|

2009

|

Nr 2

106-111

PL

Rozwój koksownictwa jest aktualnie ściśle związany z rozwojem hutnictwa żelaza. Głównym odbiorcą koksu są wielkie piece. Do problemów przemysłu koksowniczego należy zaliczyć wzrost wymagań odnośnie jakości produkowanego koksu oraz wąska baza surowcowa. W efekcie pojawiła się konieczność rozszerzenia bazy węgli o węgle o słabych właściwościach koksotwórczych. Wzrosły również wymagania w zakresie ochrony środowiska. Wymusiło to konieczność poszukiwania nowych rozwiązań technologicznych. W artykule przedstawiono rozwój klasycznej technologii koksowania na świecie. Zaprezentowano nowe rozwiązania technologiczne w zakresie budowy pieców koksowniczych. Dokonano oceny możliwości ich wdrożenia w przyszłości.

EN

Development of coking industry is at the moment closely connected with the development of the iron metallurgy. Blast furnaces are a chief recipient of coke. One should rank the growth of requirements of coke in relation to the quality produced among problems of the coking industry and the narrow resource base. In the end there was a need to widen the coal database by the coals with weak coking properties. Requirements also grew in the scope of the environmental protection. In extorted the need to seek new technological answers. In the article a development was presented to the classical technology of coking in world. New technological answers ware presented in the range of building structure of coke ovens. They made an appraisal of the possibility of accustoming in the future.

8

Technika komputerowa w bezpiecznym zarządzaniu pracą sieci gazowych

Bytnar K., Kogut K.

Nafta-Gaz

|

2007

|

R. 63, nr 2

139-144

PL

Zmiany restrukturyzacyjne, jakie zaszły w ostatnim czasie w przemyśle gazowniczym na terenie całego kraju oraz wprowadzenie w życie nowego prawa energetycznego, przyspieszyły wdrożenie nowoczesnych metod sterowania. W Krajowej Dyspozycji Gazu oraz w sześciu oddziałach przedsiębiorstwa Gaz-System S.A. wdrożony został nowoczesny system sterowania gazociągami przesyłowymi TELEGYR firmy LANDIS&GYR, integrujący dotychczas użytkowane przez poszczególne oddziały skupione w PGNiG S.A. różnorodne systemy sterowania. W artykule została przedstawiona charakterystyka najczęściej stosowanych w kraju programów do symulacji statycznej i dynamicznej oraz programów dyspozytorskich i prognostycznych.

EN

Structural changes which have recently taken place in the gas industry throughout the entire country and the implementation of the new energy law accelerated of modern control methods. The National Gas Distribution Authority as well as 6 departments of the Gaz-SYSTEM S.A. company adopted a modern system of controlling transmission pipelines called TELEGYR, produced by LANDIS&GYR, which integrates the various control systems used so far by particular department of PGNiG S.A. The paper presents a characteristics of computer programs most frequently used in Poland for static and dynamic simulation, as well as of dispatcher and forecasting programs.

9

Związki alkaliczne w węglu i produktach jego wzbogacania

Bytnar K., Strugała A.

Karbo

|

2007

|

Nr 1

24-33

PL

Do wielkiego pieca wraz z koksem wprowadzanych jest około 40 % niepożądanych w tym procesie związków alkalicznych. Mając na uwadze, iż podczas koksowania praktycznie całość obecnych we wsadzie węglowym związków alkalicznych pozostaje w koksie, zagadnienie ich dystrybucji w procesie wzbogacania węgli koksowych posiada istotne znaczenie. Zaprezentowano wyniki badań nad kształtowaniem się zawartości związków alkalicznych w surowym urobku węglowym oraz w poszczególnych produktach jego wzbogacania, tj. koncentratach z osadzarek, koncentratach ze wzbogacania w cieczach ciężkich i koncentratach flotacyjnych, jak również w produktach pośrednich i odpadach z tych procesów. Badania wykonano dla 4 wybranych kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego produkujących różne typy węgli koksowych (węgle gazowo-koksowe typu 34.1 i 34.2 oraz węgle ortokoksowe typu 35.1 i 35.2). Przedmiotem oceny była zarówno całkowita zawartość związków alkalicznych, jak też ich zawartość w substancji mineralnej i wilgoci badanych próbek. Ponadto wykonano badania fazowe z wykorzystaniem dyfraktometrii rentgenowskiej oraz badania mikroskopowe z wykorzystaniem mikroskopu polaryzacyjnego. Wyniki tych badań pozwoliły zidentyfikować minerały będące głównymi nośnikami związków alkalicznych w surowym węglu oraz poszczególnych produktach jego wzbogacania.

EN

Along with coke, about 40 % of undesirable alkalies is introduced to the blast furnace. In view of the fact that in the coking process practically all the alkalies contained in coal charge remain in resulting coke, the problem of alkalies distribution in the coking-coal cleaning process is of great importance. The paper presents results of examinations of the alkalies content in coal output and the products of its cleaning, such as concentrates from jig washer, dense liquid separation and flotation as well as middlings and tailings. The examinations focused on 4 selected coal mines from the Upper Silesian Coal Basin witch produce coal of different coal rank and with different coking properties. Both total alkalies content as well as alkalies content in mineral matter and in coal moisture were evaluated. Moreover, phase analysis with the use of X-ray diffractometer and microscopic analysis with the use polarization microscope were carried out. The results of these analyses enabled identification of main carriers of alkalies in coal output and products of its cleaning process.

10

Wpływ operacji mokrego gaszenia koksu na zawartość w nim alkaliów oraz jego jakość ocenianą wskaźnikami CRI oraz CSR

Burmistrz P., Bytnar K., Strugała A., Gładych - Winnicka G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2006

|

Vol. 73, nr 1

28-34

PL

Celem przedstawionych w pracy badań laboratoryjnych było wyjaśnianie, w jakim stopniu operacja mokrego gaszenia koksu może przyczyniać się do wzrostu w nim zawartości pierwiastków alkalicznych (Na i K), a w konsekwencji także do pogorszenia jego właściwości ocenianych za pomocą wskaźników: CRI (reaktywność koksu względem dwutlenku węgla) oraz CSR (wytrzymałość koksu po reakcji z dwutlenkiem węgla). W artykule poddano także analizie wyniki badań nad wpływem sposobu gaszenia koksu (mokre gaszenie koksu w strumieniu wody oraz suche chłodzenie w atmosferze gazu inertnego) na jego jakość ocenianą metodą Nippon Steel Co.

EN

The paper presents laboratory examinations which aimed at establishing the extent to which coke wet quenching contributes to the growth in the content of alkaline elements (sodium and potassium) in coke, and, consequently also tl the deterioration of its properties described by the Coke Reactivity Index (CRI) and the Coke Reaction (CSR). Moreover, the paper discusses examination results of the impact of the way the coke is quenched (wet cooling in the water stream and dry quenching in the atmosphere of an inert gas) on its quality characterised by the Nippon Steel method.