Comparison of the effectiveness of different types of extractants for recovery of iron from mineral wool waste

• Autorzy: Huculak-Mączka M. , Klem E. , Ogonowska E. , Justyniarski A. , Hoffmann J.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2015.22(2)18

Warianty tytułu

PL

Porównanie skuteczności wykorzystania różnego typu ekstrahentów do odzysku żelaza z odpadowej wełny mineralnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of iron extraction from wool waste. In studies as extractant was used: water, EDTA, acetic acid, formic acid, DTPA, ammonium lactate and calcium lactate. For analysis has been taken wool after one year cultivation of tomato and cucumber and wool after two years of mixed cultivation. The main aim of the analysis was to determine which extractant allows the greatest recovery of the iron from waste mineral wool. Current trends in the agriculture development and the fertilizer industry are aimed at maximizing the recovery of nutrients from waste for re-use. Demonstration of the effectiveness of the recycling of valuable trace elements contained in the mineral wool can make develop a method of wool utilization profitable. In addition, the high cost of fertilizer components makes a new type of medium containing nutrients obtained by extraction from mineral wool waste, can be an interesting option in the future. Implementation of this type of process is consistent with the objectives of Sustainable Development, as well as the environmental policy of the European Union. The proposed way to get iron from mineral waste wool consists of following steps: drying at 30 oC for 24 hours, grinding to particles with a sieve size of 0.40 nm, extraction and phase separation. The studies included the effect of time, temperature and type of extractants on the efficiency of the process. The iron content in the samples was determined by spectrophotometric method based on the ferric ion complex of 2,2-pyridyl in a solution at pH of 3.1.

PL

W pracy zostały przedstawione wyniki ekstrakcji żelaza z odpadowej wełny mineralnej. W badaniach jako ekstrahenty wykorzystano: wodę, roztwór EDTA, kwas octowy, kwas mrówkowy, DTPA, mleczan amonu i mleczan wapnia. Analizie została poddana wełna jednoroczna po uprawie pomidora i ogórka, a także dwuletnia po uprawie mieszanej. Głównym celem analizy było określenie, który ekstrahent umożliwia największy odzysk żelaza z poprodukcyjnej wełny ogrodniczej. Obecne tendencje rozwoju rolnictwa, jak i przemysłu nawozowego są skierowane na maksymalizowanie odzysku składników odżywczych z odpadów, w celu ich powtórnego wykorzystania. Wykazanie skuteczności recyklingu cennych mikrślementów zawartych w wełnie mineralnej może pozwolić na opracowanie opłacalnej metody utylizacji tego odpadu. Ponadto wysoki koszt komponentów nawozowych sprawia, że nowy typ pożywki zawierający składniki pokarmowe pozyskane na drodze ekstrakcji z odpadowej wełny mineralnej może być w przyszłości interesującym rozwiązaniem. Wdrożenie tego typu procesów jest zgodne z założeniami Zrównoważonego Rozwoju, a także polityką ochrony środowiska Unii Europejskiej. Mikrślementowe żelazo pozyskiwane było z odpadowej wełny na drodze: suszenia w temperaturze 30 oC przez 24 h, rozdrabniania na sicie na cząsteczki o wymiarach 0,40 nm, ekstrakcji i rozdziału faz. W prowadzonych badaniach analizie poddano wpływ czasu ekstrakcji, temperatury, a także rodzaju stosowanego ekstrahenta. Zawartość żelaza w próbkach oznaczano metodą fotokolorymetryczną z wytworzeniem kompleksu jonów żelazowych z 2,2-pirydylem w roztworze o pH wynoszącym 3,1.

Słowa kluczowe

EN

horticultural mineral wool; iron; fertilizers; re-use

PL

ogrodnicza wełna mineralna; żelazo; nawozy; wtórne wykorzystanie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 22, nr 2
• Strony: 213--222
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Huculak-Mączka M.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax: [phone].

autor

Klem E.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax: [phone].

autor

Ogonowska E.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax: [phone].

autor

Justyniarski A.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax: [phone].

autor

Hoffmann J.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax: [phone].

Bibliografia

• [1] ROCKWOOL INTERNATIONAL A/S,Hedehusene, DK: Method of making mineral wool, WO2008/138537.
• [2] ROCKWOOL INTERNATIONAL A/S,Hedehusene, DK: Process and apparatus for making mineral fibers, US2011/023233A1.
• [3] ROCKWOOL INTERNATIONAL A/S,Hedehusene, DK: Produkt do stosowania zwłaszcza jako podłoże wzrostowe dla roślin, zastosowanie tego produktu i sposób wytwarzania podłoża, PL208067B1.
• [4] Saint-Gobain IsoverCourbevoie: Wełna mineralna, jej zastosowanie i sposób jej wytwarzania, PL194126B1.
• [5] Qi GC, Shan FJ, Zhang QK. Mater Sci Forum. 2013;743-744:301-305. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.743-744.301.
• [6] Raviv M, Lieth JH. Soilless Culture: Theory and Practice. Elsevier: Amsterdam; 2008.
• [7] Evangelou MWH, Ebel M, Koerner A, Schaeffer A. Chemosphere. 2008;72:525-531. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2008.03.063.
• [8] Argo WR, Biernbaum JA. Hort Sci. 1995;30(3):535-538. http://hortsci.ashspublications.org/content/30/3/535.full.pdf
• [9] Bussel WT, McKennie S. New Zeal J Crop Hort. 2004;32:29-37. DOI: 10.1080/01140671.2004.9514277.
• [10] Zach J, Hroudová J, Žižková N. Adv Mater Res. 2014;897:153-156. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.897.153.
• [11] Baran S, Oleszczuk P, Roczn Glebozn. 2006;LVII(1/2):13-20. http://ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/2006_57/ 2006_tom_57_nr_1-2/tom_57_nr_1-2_13-20.pdf.
• [12] Piróg J. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 1998;461:357-364.
• [13] Rupp LA, Dudley LM, Hort Sci. 1989;24:258-260.
• [14] Novitskii AG, Efremov MV. Refract Ind Ceramic. 2006;47(2):121-124. DOI: 10.1007/s11148-006-0069-y.
• [15] Jeong BR, Hwang SJ. Acta Hort. 2001;554:89-94. http://www.actahort.org/books/554/554_8.htm.
• [16] Diara C, Incrocci L, Pardossi A, Minuto A. Acta Hort. 2012;927:793-800. http://www.actahort.org/books/927/927_98.htm
• [17] Hoffmann K, Hoffmann J. Am J Agric Biol Sci. 2007;2(4):254-259. DOI: 10.3844/ ajabssp.2007.254.259.
• [18] Hoffmann J, Skut J, Skiba T, Hoffmann K, Huculak-Mączka M. Proc ECOpole. 2011;5(2):537-542. http://tchie.uni.opole.pl/PECO11_2/PECO_2011_2p2.pdf.
• [19] Huculak-Mączka M, Hoffmann K, Klem E, Hoffmann J. Przem Chem. 2014;93(6):1029-1032. DOI: 10.12916/przemchem.2014.1029.
• [20] PN-85/C-84092 Surowce fosforowe. Metody badań. Oznaczanie składników podstawowych.