The concentration of rare earth elements in the Polish power plant wastes

• Autorzy: Baron Rafał Karol , Matusiak Piotr , Kowol Daniel , Talarek Marcin

Identyfikatory

DOI

10.24425/ams.2022.140700

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of laboratory tests determining the concentration of rare earth elements (REE) in coal-burning wastes to assess their economic usefulness. The content of valuable elements was determined by the technique of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) in the material collected from three regions of southern Poland. A mixture of waste (including fly ash, furnace slag) from heat and power plants using coal for thermal transformation processes was an object for testing. Part of the research project was to identify a share of the rare elements in the collected samples with a selected grain class of <0.045 mm.

Słowa kluczowe

EN

coal burning wastes; rare earth elements (REE); granulometric classification

PL

spalanie węgla; odpady węglowe; klasyfikacja granulometryczna

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 67, no. 1
• Strony: 25--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Baron Rafał Karol

• ITG KOMAG, 37 Pszczyńska Str., 44-100 Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7141-8960

autor

Matusiak Piotr

• ITG KOMAG, 37 Pszczyńska Str., 44-100 Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9393-4309

autor

Kowol Daniel

• ITG KOMAG, 37 Pszczyńska Str., 44-100 Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-5547-376X

autor

Talarek Marcin

• ITG KOMAG, 37 Pszczyńska Str., 44-100 Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1629-486X

Bibliografia

• [1] A. Jarosiński, Możliwości pozyskania metali ziem rzadkich w Polsce. Zeszyty Naukowe. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, 92, 75-88 (2016).
• [2] Y. Kanazawa, M. Kamitani, Rare Earth Minerals and Resources in the World. Journal of Alloys and Compounds 408-412, 1339-1343 (2006). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.04.033.
• [3] M. Kathryn, K. M. Goodenough, F. Wall, D. Merriman, The Rare Earth Elements: Demand, Global Resources, and Challenges for Resourcing Future Generations, Natural Resources Research 27, 201-216 (2018). DOI: https://doi.org/10.1007/s11053-017-9336-5.
• [4] V. Balaram, Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and envi ronmental impact. Geoscience Frontiers 10, 4, 1285-1303 (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.12.005.
• [5] J. Całus-Moszko, B. Białecka, Potencjał i zasoby metali ziem rzadkich w świecie oraz w Polsce. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko – Główny Instytut Górnictwa, Katowice, 4, 61-72 (2012).
• [6] J. Całus-Moszko, B. Białecka, Analiza możliwości pozyskania pierwiastków ziem rzadkich z węgla kamiennego i popiołów lotnych z elektrowni. Gospodarka Surowcami Mineralnymi. Instytut Gospodarki Surowcami Miner alnymi i Energią PAN, Kraków 29, (1) (2013).
• [7] A.N. Mariano, A. Mariano, Rare earth mining and exploration in North America. Elements 8 (5), 369-376 (2012).
• [8] S. Jaireth, D.M. Hoatson, Y. Miezitis, Geological setting and resources of the major rare-earth-element deposits in Australia”. Ore Geology Reviews 62, 72-128 (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.02.008.
• [9] G. Charalampides, K.I. Vatalis, B. Apostoplos, B. Ploutarch-Nikolas, Rare Earth Elements: Industrial Applications and Economic Dependency of Europe. Procedia Economics and Finance 24, 126-135 (2015). DOI: https://doi.org/10.1016/S2212-5671(15)00630-9.
• [10] M. Mehmood, Rare Earth Elements – a Review. Journal of Ecology & Natural Resources 2 (2) (2018). DOI: https://doi.org/10.23880/jenr-16000128.
• [11] S. Jaireth, D.M. Hoatson, Y. Miezitis, Geological setting and resources of the major rare-earth-element deposits in Australia. Ore Geology Reviews, (62), 72-128 (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.02.008.
• [12] M. Stępień, B. Białecka, Inwentaryzacja innowacyjnych technologii odzysku odpadów energetycznych. System Wspomagania w Inżynierii Produkcji. Sposoby i Środki Doskonalenia Produktów i Usług na Wybranych Przykładach 6 (8), 108-123 (2017).
• [13] Plan gospodarki odpadami dla województwa śląskiego. Załącznik E, Katowice (2010).
• [14] A. Bocheńczyk, M. Mazurkiewicz, E. Mokrzycki, Fly ash energy production – a waste, byproduct raw material. Mineral Resources Management, Kraków 31, 139-150 (2015). DOI: https://doi.org/10.1515/gospo-2015-0042.
• [15] R.S. Blissett, N. Smalley, N.A. Rowson, An investigation into six coal fly ashes from United Kingdom and Poland to evaluate rare earth element content. Fuel – the science and technology of Fuel and Energy 119, 236-239, United Kingdom (2013). DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.11.053.
• [16] H. Zhang, Y. Zhao, Study on Physicochemical Characteristics of Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) Fly Ash, International Conference on Environmental Science and Information Application Technology 1, 28-31 (2009). DOI: https://doi.org/10.1109/ESIAT.2009.33.
• [17] R. Baron, Determination of rare earth elements in power plant wastes. Mining Machines 4, 24-30 (2020). DOI: https://doi.org/10.32056/KOMAG2020.4.3.
• [18] https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/research_and_innovation/strategy_on_research_and_innovation/presentations/horizon_europe_en_investing_to_shape_our_future.pdf, accessed: 13.04.2021.
• [19] R. Baron, Determination of rare earth elements content in hard coal type 31.1. Management Systems in Production Engineering 4, 240-246 (2020). DOI: https://doi.org/10.2478/mspe-2020-0034.
• [20] P. Friebe, Tests of neodymium content in selected materials. Mining Machines 2, 38-47 (2020). DOI: https://doi.org/10.32056/KOMAG2020.2.4.
• [21] F. Cavalcante, C. Belviso, G. Piccarreta, S. Fiore, Grain-Size Control on the Rare Earth Elements Distribution In the Late Diagenesis of Creataceous Shales from the Southern Apennines. Journal of Chemistry (2014). DOI: https://doi.org/10.1155/2014/841747.
• [22] A. Ammann, Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS): A versatile tool. Journal of Mass Spec trometry 42, 419-27 (2007). DOI: https://doi.org/10.1002/jms.1206.
• [23] J.L. Fernandez-Turiel, J.F. Llorens, F. Lopez-Vera, Strategy for water analysis ICP-MS. Fresenius Journal of Analytical Chemistry 368, 601-606 (2000). DOI: https://doi.org/10.1007/s002160000552.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)