Pozostałość po ekstrakcji potasu i chloru z pyłu by-pass nowym surowcem do syntezy niskoemisyjnego klinkieru portlandzkiego

• Autorzy: Baran Tomasz , Ostrowski Mikołaj , Pichniarczyk Paweł , Kosmal Magdalena

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2023.28.2.5

Warianty tytułu

EN

Residue after the extraction of potassium and chlorine from by-pass dust as a new raw material for the synthesis of low-emission Portland clinker

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Pyły by-pass, są odpadami powstającymi w procesie produkcji klinkieru portlandzkiego. Ze względu na duże ilości chloru w pyłach by-pass nie mogą one być ponownie wykorzystywane w procesie produkcji cementu. Producenci nawozów mineralnych dysponują technologią odzyskiwania potasu z pyłu by-pass, podczas której następuje równoczesna ekstrakcja z niego niepożądanego chloru. Z uwagi na dużą zawartość CaO niewęglanowego w pozostałości po ekstrakcji potasu i chloru z pyłu by-pass, materiał ten może być bardzo cennym składnikiem w produkcji klinkieru portlandzkiego. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie możliwości produkcji niskoemisyjnego klinkieru portlandzkiego z wykorzystaniem pozostałości po ekstrakcji potasu i chloru z pyłu by-pass. Zastosowanie maksymalnej ilości pozostałości po ekstrakcji do namiarów surowcowych [zestawów surowcowych], z których produkuje się klinkier portlandzki, zmniejszyło emisję o 407,6 kg CO2 na Mg klinkieru portlandzkiego, w porównaniu do klinkieru portlandzkiego wyprodukowanego z naturalnych surowców węglanowych. Ponadto cementy wykonane z klinkierów wyprażonych z udziałem pozostałości po ekstrakcji wykazały lepsze przyrosty wytrzymałości po 2, 7, 28 i 90 dniach twardnienia, w porównaniu do cementu odniesienia, wykonanego z klinkieru portlandzkiego wyprażonego z udziałem naturalnych surowców węglanowych.

EN

By-pass dusts are waste products formed during the production of Portland clinker. Due to the high amounts of chlorine in by-pass dust, they cannot be reused in cement production. Mineral fertilizer producers have the technology to recover potassium from by-pass dust, during which unwanted chlorine is simultaneously extracted. Due to the high content of non-carbonated CaO in the residue after extracting potassium and chlorine from by-pass dust, this material can be a very valuable ingredient in the production of Portland clinker. This paper aims to present the possibility of producing low-emission Portland clinker using the residue after extracting potassium and chlorine from by-pass dust. Using the maximum amount of extraction residue in the raw material sets from which Portland clinker is produced reduced emissions by 407.6 kg CO2 per Mg of Portland clinker, compared to Portland clinker produced from natural carbonate raw materials. Additionally, cements made from clinkers calcined with extraction residue showed better strength increases after 2, 7, 28, and 90 days of curing compared to reference cement made from Portland clinker calcined with natural carbonate raw materials.

Słowa kluczowe

PL

pył by-pass; pozostałość; ekstrakcja; emisja CO2; klinkier portlandzki; zestaw surowcowy

EN

by-pass dust; residue; extraction; CO2 emission; Portland clinker; raw material set

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 28, nr 2
• Strony: 120--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Baran Tomasz

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Ceramics and Building Materials, Krakow

autor

Ostrowski Mikołaj

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Ceramics and Building Materials, Krakow

autor

Pichniarczyk Paweł

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Ceramics and Building Materials, Krakow

autor

Kosmal Magdalena

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Ceramics and Building Materials, Krakow

Bibliografia

• 4. A. Garbacik, T. Baran, Produkcja cementów z dużą ilością dodatków mineralnych szansą ograniczenia emisji CO2 w przemyśle cementowym. IV Międzynarodowa Konferencja Naukowa Energia i Środowisko w Technologiach Materiałów Budowlanych, Ceramicznych, Szklarskich i Ogniotrwałych. Karpacz (2008).
• 5. T. Baran, M. Ostrowski, H. Radelczuk, P. Francuz, The methods of Portland cement clinker production assuring low CO2 emission. Cem. Wapno Beton 21(6), 389-395 (2016).
• 6. T. Baran, The use of waste and industrial by-products and possibilities of reducing CO2 emission in the cement industry - industrial trials. Cem. Wapno Beton 26(3), 169-184 (2021). https://doi.org/10.32047/cwb.2021.26.3.1
• 7. Dyrektywa 2006/12/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 5 kwietnia 2006 r. w sprawie odpadów.
• 8. Commission Decision of 29/01/2004; establishing guidelines for the monitoring of greenhouse gas emissions pursuant to Directive 2003/87/EC of the European Parliament and of the Council (Text with EEA relevance).
• 9. Informatory Stowarzyszenia Producentów Cementu za lata 1999-2022.
• 10. Z. Giergiczny, Fly ash and slag. Cem. Concr. Res. 124, 105826 (2019). https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.105826
• 11. T. Baran, P. Francuz, Properties of cements with addition of granulated blastfurnace slag with different glass content. Cem. Wapno Beton 20(6), 375-382 (2015).
• 12. T. Baran, W. Drożdż, P. Pichniarczyk, Zastosowanie popiołów lotnych wapiennych do produkcji cementu i betonu. CWB, 1, 50-56 (2012).
• 13. T. Baran, P. Pichniarczyk, M. Gawlicki, Properties of fly ashes from co-combustion of hard coal and secondary fuel. Cem. Wapno Beton 20(5), 284-294 (2015).
• 14. Z. Giergiczny, J. Małolepszy, J. Szwabowski, J. Śliwiński. Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Wydawnictwo Górażdże Cement Heidelberg Cement Group, 2002.
• 15. M. Wieczorek, P. Pichniarczyk, Properties of cement with the low Portland clinker and the different content of silica fly ash as well as granulated blast furnace slag. Cem. Wapno Beton 27(4), 285-299 (2022). https://doi.org/10.32047/cwb.2022.27.4.5
• 16. G. Kądzielawski, The state of development of artificial intelligence in polish industry: opinions of employees. Int. J. Contemp. Manag. 59(1), 12 - 25 (2023).
• 17. T. Baran, Cementy niskoemisyjne w składzie kompozytów cementowych. Monografia Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2022.
• 18. K. Czajka, E. Mokrzycki, A. Uliasz-Bocheńczyk, Paliwa alternatywne jako niekonwencjonalne źródła energii. XIII Konferencja z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajowej, pt. Funkcjonowanie kompleksu paliwowo-energetycznego w świetle Prawa Energetycznego oraz nowych przepisów ochrony środowiska, Zakopane (1999).
• 19. Paliwa alternatywne w systemie gospodarki odpadami, IX Seminarium, Warszawa, Wydawnictwo SPC, Współspalania paliw alternatywnych w przemyśle cementowym.
• 20. M. Wzorek, T. Baran, M. Ostrowski, The influence of fly ash absorption from secondary fuels combustion on clinkering process and hydraulic activity of Portland cement clinker. Cem. Wapno Beton 18(4), 207-215 (2013).
• 21. R. Wasielewski, A. Sobolewski, Stałe paliwa wtórne - jako element systemu odzysku energii z odpadów. Nowa Energia - dodatek tematyczny nr 1(2)/2009, Termiczne Przekształcanie Odpadów Komunalnych (2009).
• 22. Karty badań 2010-2017 - Karty badań OSIMB z wynikami badań zawartości węgla biogennego w paliwach wtórnych. Badania w zakresie akredytacji PCA na zlecenie podmiotu zewnętrznego (2010-2017).

Uwagi

Błąd w numeracji bibliografii.