Charakterystyka surowcowa kopaliny ilasto-krzemionkowej ze złoża Dylągówka–Zapady (polskie Karpaty fliszowe)

• Autorzy: Panna W. , Wyszomirski P. , Myszka R.

Identyfikatory

DOI

10.2478/gospo-2014-0012

Warianty tytułu

EN

Characteristics of the clayey-siliceous rock from the Dylągówka–Zapady deposit (Polish Flysch Carpathians) as a mineral raw material

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badaniom zostały poddane trzy próbki z nieeksploatowanego dotąd złoża Dylągówka–Zapady. Charakterystyka surowcowa tych próbek, pochodzących z różnych głębokości złoża, polegała na określeniu ich składu fazowego (przy użyciu takich metod jak: analiza rentgenograficzna, spektroskopia w podczerwieni oraz analiza termiczna), składu chemicznego, ziarnowego oraz określenia właściwości sorpcyjnych. Badania te wykazały, że kopalina w przekroju pionowym złoża wykazuje zmienny skład chemiczny i mineralny, aczkolwiek generalnie jest zasobna w minerały grupy smektytu (montmorillonit). Zawartość tego minerału ilastego mieści się w przedziale 28–43%. Kolejną fazą mineralną, która ma istotny wpływ na właściwości technologiczne omawianej kopaliny jest opal. Obecność tej fazy krzemionkowej została potwierdzona analizą rentgenograficzną i termiczną. Stwierdzono, że w próbkach pobranych z różnych głębokości złoża występuje zarówno opal-A jak i opal-CT. Ponadto, w próbce pobranej z nadkładu złoża, stwierdzono także obecność innego minerału wykazującego właściwości sorpcyjne, tj. zeolitu (klinoptilolit). Z występowaniem w badanej kopalinie podwyższonej ilości smektytów, opalu i zeolitów, wiąże się jej wybitna drobnoziarnistość i dobre właściwości sorpcyjne, co predysponuje ją do wykorzystania jako sorbentu różnego rodzaju zanieczyszczeń.

EN

Examinations were carried out on three samples from the as yet unexploited Dylągówka–Zapady shale deposit. The samples represent various horizons of the deposit, from which the following characteristic features were determined: phase composition (using XRD analysis, infrared spectroscopy IS, and thermal analysis), chemical composition, grain-size distribution, and sorption properties. The results prove that the shales show vertical variability with respect to their chemical and mineral compositions, being generally rich in the minerals of the smectite group (montmorillonite). The content of this mineral ranges from 28 to 43%. The next mineral phase that significantly affects the technological properties of the prospective commodity is opal. This siliceous compound was identified with the XRD and DTA methods as two phases, i.e., opal-A and opal-CT. Additionally, in a sample collected from the overburden of the deposit, another mineral with sorption properties, i.e., clinoptilolite (group of zeolites), has been identified. The presence of higher amounts of smectite, opal, and zeolite results in the considerably fine grain size of the rocks as well as good sorption properties, being a potential sorbent of contaminants of various kinds.

Słowa kluczowe

PL

surowiec ilasty; surowiec krzemionkowy; Karpaty fliszowe; smektyt; montmorillonit; opal

EN

clay raw material; siliceous raw material; Polish Flysh Carpathians; smectite; montmorillonite; opal

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 30, z. 2
• Strony: 85--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Panna W.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

autor

Wyszomirski P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków; Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa, Tarnów

autor

Myszka R.

• GME Consulting Ryszard Myszka, Kraków

Bibliografia

• [1] Adamczyk i in. 2011 – Adamczyk, Z., Gruchociak, E., Loska, K. i Nowińska, K. 2011. Sorpcja metali ciężkich na syntetycznym zeolicie typu NaP1. Górnictwo i Geologia 6 (3), s. 5–12.
• [2] BN-77/4024-16 Odlewnicze materiały formierskie, Bentonit. Oznaczanie zawartości montmorillonitu.
• [3] Borzęcki, P. i Rzepa, G. 2012. Możliwości wykorzystania kopalin towarzyszących z wybranych złóż surowców skalnych Polski jako komponentów do budowy przesłon hydroizolacyjnych. Górnictwo Odkrywkowe 53 (1–2), s. 104–108.
• [4] Emmerich i in. 2010 – Emmerich, K., Steudel, A., Schuhmann, R., Weidler, P.G., Ruf, F. i Sohling, U. 2010. Mineralogical and physicochemical characterization of a natural bleaching earth containing sepiolite suitable for fast filtration and bioseparation. Clay Minerals 45, pp. 477–488.
• [5] Flörke i in. 1991 – Flörke, O.W., Graetsch, H.,Martin, B., Röller, K. i Wirth, R. 1991. Nomenclature of micro- and non-crystalline silica minerals, based on structure and microstructure. Neues Jahrbuch für Mineralogie. Abhandlungen 163, pp. 19–42.
• [6] Franus i in. 2000 – Franus, W., Manecki, A. i Wieser, T. 2000. Rancieite from clinoptilolite-montmorillonite claystones of the Scole Unit (the Polish Flysch Carpathians). Mineralogia Polonica 32 (1), pp. 48–59.
• [7] Franus, W. i Wdowin, M. 2011. Removal of ammonium ions by selected natural and synthetic zeolites. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 26 (4), pp. 133–148.
• [8] Gąsiński, A. i Sałaciński, R. 2011.Właściwości sorpcyjne plioceńskich iłów z KWB „Bełchatów” do neutralizacji kationów metali ciężkich. Szkło i Ceramika 62 (5), s. 13–18.
• [9] Janotka i in. 1996 – Janotka, I., Frankovská, Baslík, R. i Streško, V. 1996. Bentonite-based materials for environmental protection. Geologica Carpathica – series clays 5 (1–2), pp. 43–48.
• [10] Kabata-Pendias, A. i Pendias, H. 1993. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 363 s.
• [11] Koch, D. 2002. Bentonites as a basic material for technical base liners and site encapsulation cut-off walls. Applied Clay Science 21, pp. 1–11.
• [12] Kotlarczyk i in. 1986 – Kotlarczyk, J., Brożek, M. i Michalski, M. 1986. Diatomity polskich Karpat – występowanie, jakość, przeróbka i zastosowanie. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2 (3–4), s. 497–523.
• [13] Kubisz, J. i Żabiński, W. 1988. Spektroskopia absorpcyjna w podczerwieni. [W:] Bolewski A., Żabiński W. red. 1988. Metody badań minerałów i skał. Warszawa, Wydawnictwa Geologiczne, s. 489–515.
• [14] Langier-Kuźniarowa, A. 1967. Termogramy minerałów ilastych. Warszawa, Wydawnictwa Geologiczne, 315 s.
• [15] Meier, L.P. i Kahr, G. 1999. Determination of the cation exchange capacity (CEC) of clay minerals using the complexes of copper (II) ion with triethylenetetraamine. Clays and Clay Minerals 47 (3), pp. 386–388.
• [16] Mozgawa, W. i Bajda, T. 2005. Spectroscopic study of heavy metals sorption on clinoptilolite. Physics and Chemistry of Minerals 31, s. 706–713.
• [17] Myszka, R. 2013. Dokumentacja geologiczna złoża łupków bentonitowych „Dylągówka–Zapady” w kat. C1. Kraków, GME Consulting Ryszard Myszka, 22 s. Materiały niepublikowane.
• [18] Pawloski, G.A. 1985. Quantitative determination of mineral content of geological samples by X-Ray diffraction. American Mineralogist 70, pp. 663–667.
• [19] Rajchel, J. 1990. Litostratygrafia osadów górnego paleocenu i eocenu jednostki skolskiej. Kraków, Zeszyty Naukowe AGH, Geologia 48, s. 1–113.
• [20] Sohling i in. 2009 – Sohling, U., Ruf, F., Schurz, K., Emmerich, K., Steudel, A., Schuhmann, R.,Weidler, P., Ralla, K., Riechers, D., Kasper, C. i Scheper, T. 2009. Natural mixture of silica and smectite as a new clayey material for industrial applications. Clay Minerals 44, pp. 525–537.
• [21] Stoch, L. 1974. Minerały ilaste. Warszawa, Wydawnictwa Geologiczne, s. 342–351.
• [22] Stoch, L. 1988. Metody termiczne. [W:] Bolewski A., Żabiński W. (red.). Metody badań minerałów i skał. Warszawa, Wydawnictwa Geologiczne, s. 352–444.
• [23] Wieser, T. 1969 – Clinoptilolite from Lower Eocene Variegated Shales of the external Flysch Carpathians, Bull. Akad. Pol. Sci. 17, pp. 123–129.
• [24] Wieser, T. 1994. Zeolity – kopaliny XXI wieku. Przegląd Geologiczny 42 (6), s. 477–482.
• [25] Wieser, T., 2008. Bentonity i iłowce klinoptilolitowo-montmorillonitowe Karpat fliszowych Polski. [W:] Kłapyta Z., Żabiński W. (red.). Sorbenty mineralne Polski. Kraków, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, s. 54–64.