Variability qualitative phase composition of the different grain classes of the calcareous fly ashes

• Autorzy: Strzałkowska E.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2017-0017

Warianty tytułu

PL

Zmienność jakościowego składu fazowego popiołów lotnych wapiennych w zależności od wielkości ich uziarnienia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of studies of the phases composition of the different grain classes of calcareous fly ash were presented in this article. It was necessary to use three analytical methods: thermal, X-ray and microscopic to identify properly additional mineral phases in different grain classes of fly ash. These mineral phases were not determined during analysis of the sample which was not devided into grain classes. The minerals: quartz, anhydrite, calcite, bassanite, hannebahite hematite, magnetite, gehlenite, anorthite and CaO were identified. The thickest grain class of the tested ash characterized by a higher content of unburned fragments of coal. The presence of coal grains has negative influence at any further applications of the ash.

PL

Powstawanie popiołów lotnych jest nieuniknioną konsekwencją produkcji energii elektrycznej. W przeszłości jedyną formą ich utylizacji było deponowanie na składowiskach. Od szeregu lat podejmuje się próby wielokierunkowego zagospodarowania tych ubocznych produktów spalania węgla, dostosowanego do ich właściwości. Na szczególną uwagę zasługują popioły lotne wapienne powstałe w wyniku spalania węgla brunatnego. Pomimo niepodważalnych zalet tego surowca, a także bogatej literatury poświęconej jego właściwościom fizykochemicznym, problem wykorzystania tych popiołów wciąż zostaje otwarty. Przydatność popiołów lotnych wapiennych do celów utylizacyjnych zależy m.in. od ich składu fazowego. W ramach pracy przedstawiono rezultaty badań jakościowego składu fazowego różnych klas ziarnowych popiołu wapiennego. Jednoczesne wykorzystanie badań termicznych, rentgenograficznych i mikroskopowych do identyfikacji różnych klas ziarnowych popiołu pozwoliło na ujawnienie dodatkowych minerałów obecnych w próbce, nie ujawnionych podczas analizy próbki surowej. Przeprowadzone badania wykazały, że każda z metod rozpatrywana osobno daje pewien obraz jakościowego składu fazowego badanej próbki popiołu, jednak nie daje jego pełnej charakterystyki. Analiza otrzymanych wyników badań pozwoliła na stwierdzenie obecności w popiele następujących minerałów: kwarcu SiO2, anhydrytu CaSO4, kalcytu CaCO3, bassanitu CaSO4 • ½ H2O, hannebahitu CaSO3 • ½ H2O, hematytu α- Fe2O3, magnetytu Fe3O4, gehlenitu Ca2Al [(Si, Al)2O7], anortytu Ca [Al2 Si2O8 ] i tlenku wapnia CaO. Umożliwiło to pełniejszą charakterystykę jakościowego składu fazowego badanego popiołu, a tym samym pozwoli na znalezienie bardziej ekonomicznego sposobu jego utylizacji. Klasa najgrubsza badanego popiołu charakteryzowała się podwyższoną zawartością okruchów niespalonego węgla. Ich udział jest niekorzystny przy jakichkolwiek dalszych zastosowaniach tego popiołu.

Słowa kluczowe

EN

calcareous fly ash; phase composition; grain composition; unburned coal; thermal analysis

PL

popiół lotny wapienny; skład fazowy; skład granulometryczny; niespalony węgiel; badania termiczne

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 62, no. 1
• Strony: 225--237
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Strzałkowska E.

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining and Geology, Institute of Mining Mechanisation, Ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Chudek M., Janiczek S., Plewa F., 2001. Materiały w budownictwie geotechnicznym. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [2] Galos K. i in., 2009. Surowce mineralne Polski. Mineralne surowce odpadowe, Wydawnictwo Instytutu GSMiE PAN, Kraków.
• [3] Garbacik A., Baran T., Dróżdż W., 2011. Możliwości waloryzacji popiołów lotnych wapiennych pod kątem zastosowania w technologii cementu. XVIII Międzynarodowa Konferencja „Popioły z energetyki”, Zakopane.
• [4] Giergiczny Z., Garbacik A., 2012. Cement – Wapno – Beton, 4, 217-223.
• [5] Klimas W., 2013. Ekspansywne spoiwa mineralne na bazie ubocznych produktów spalania. Budownictwo górnicze i tunelowe, Tom 3, 24-31.
• [6] Kurdowski W., 2010. Chemia cementu i betonu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Kraków.
• [7] Mazurkiewicz M., Piotrowski Z., 2007. Aktualny stan stosowania popiołów lotnych w kopalniach węgla kamiennego. Popioły lotne i spoiwa mineralne w technologiach górniczych. IV warsztaty, zbiór referatów, Wisła, 73-78.
• [8] Pachowski J., 1976. Popioły lotne i ich zastosowanie w budownictwie drogowym. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa.
• [9] Rajczyk K., Szota M., Szynkowski S., 2011. Możliwości waloryzacji i wykorzystania popiołów wysokowapniowych na przykładzie popiołów ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni Bełchatów. XVIII Międzynarodowa Konferencja „Popioły z energetyki”, Zakopane.
• [10] Roszczynialski W., Dyczek J., Gawlicki M., 2002. Odpady denne z kotłów fluidalnych jako regulatory czasu wiązania cementu. IX Międzynarodowa Konferencja „Popioły z energetyki”, Ustroń.
• [11] Stryczek S. i in., 2009. Możliwości stosowania popiołu lotnego powstającego w trakcie fluidalnego spalania węgla kamiennego w zaczynach do cementacji w wiertnictwie i pracach geotechnicznych. Arch. Min. Sci. 54, 4, 775-786.
• [12] Strzałkowska E., 2011. Charakterystyka właściwości fizykochemicznych i mineralogicznych wybranych ubocznych produktów spalania węgla. Monografia, Gliwice.
• [13] Tkaczewska E., Małolepszy J., 2009. Cement – Wapno – Beton, 3, 148-153.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)