Badanie spiekalności stłuczki porcelany wysokoglinowej

• Autorzy: Michałek Jarosław , Partyka Janusz

Warianty tytułu

EN

Investigation of sinterability of high alumina porcelain waste

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Wykorzystanie odpadów produkcyjnych i pochodzących z recyklingu jest szeroko promowane przez zasady zrównoważonego rozwoju. W artykule opisano próbę wykorzystania technicznych odpadów porcelanowych i badania nad spiekalnością stłuczki porcelany technicznej, która może stanowić wysokojakościowy surowiec w produkcji materiałów ceramicznych. Głównym celem pracy było wytworzenie tworzyw z mas zawierających ≥ 90% surowca odpadowego. Spiekanie niezmodyfikowanej stłuczki porcelanowej nie przynosi satysfakcjonujących rezultatów, gdyż otrzymane spieki charakteryzują się niewielką (jak na porcelanę techniczną) wytrzymałością na zginanie (< 90 MPa) oraz znaczną nasiąkliwością wodną (7%-15%). Celem aktywacji procesu spiekania zastosowano dodatek węglanu wapnia. Przygotowane masy zawierające od 2,5%-10% węglanu wapnia zostały wypalone w temperaturach od 1220 °C do 1365 °C. Przeprowadzono podstawowe badania charakteryzujące proces spiekania (mikroskopia wysokotemperaturowa) oraz właściwości materiałowe otrzymanych tworzyw (gęstość, nasiąkliwość, wytrzymałość na zginanie). Przeprowadzono pomiar składu fazowego, stosując metodę dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD). Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) z mikroanalizą EDS pozwoliła na ocenę wpływu dodatku CaCO3 na cechy mikrostrukturalne spieczonych materiałów. Otrzymano tworzywa o dwukrotnie wyższej wytrzymałości na zginanie i zredukowanej nasiąkliwości wodnej w porównaniu ze spiekaną stłuczką niemodyfikowaną.

EN

The use of production waste, and those which come from recycling,is widely promoted by the principles of sustainable development. The article describes an attempt to use technical porcelain waste and research on sinterability of technical porcelain cullet, which can be a high-quality raw material in the production of ceramic materials. The main purpose of the work was to manufacture plastics from sands containing ≥ 90% waste material. Sintering unmodified porcelain cullet does not bring satisfactory results, because the sinters obtained are characterized by low (as for technical porcelain) bending strength (< 90 MPa) and significant water absorption (7%-15%). An addition of calcium carbonate was used to activate the sintering process. Prepared masses containing from 2.5%-10% calcium carbonate were fired at temperatures from 1220 °C to 1365 °C. Basic research characterizing the sintering process (high temperature microscopy) and material properties of the obtained materials (density, water absorption, bending strength) were carried out. The phase composition was measured using X-ray diffraction (XRD). Scanning electron microscopy (SEM) with EDS microanalysis allowed the assessment of the impact of the CaCO3 addition on the microstructural properties of sintered materials. Materials with twice as much bending strength and reduced water absorption as compared to sintered unmodified cullet were obtained.

Słowa kluczowe

PL

stłuczka porcelanowa; porcelana techniczna; recykling odpadów ceramicznych

EN

porcelain waste; technical porcelain; ceramic waste recycling

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 71, nr 2
• Strony: 161--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Michałek Jarosław

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Partyka Janusz

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Halicka, A., Ogrodnik, P., Zegardlo, B.: Using ceramic sanitary ware waste as concrete aggregate, Constr. Build. Mater., 48, (2013), 295-305.
• [2] Jura, J., Halbiniak, J., Ulewicz, M.: Wykorzystanie odpadów ceramiki użytkowej i sanitarnej w zaprawach cementowych, Mater. Ceram., 67, (2015), 438-442.
• [3] Seo, D. S., Han, H. G., Hwang, K. H., Lee, J. K.: Recycling of waste porcelain for ceramic ware, J. Ceram. Proc. Res., 11, (2010), 448-452.
• [4] Zegardło, B., Ogrodnik, P., Andrzejuk, W.: Trudności ekonomiczne stosowania recyklingowanych kruszyw ceramicznych jako nowoczesnej technologii proponowanej do wykorzystania w budownictwie komunikacyjnym, Autobusy, 6, (2016), 1620-1624.