Wykorzystanie zużytych mas odlewniczych do produkcji ceramicznych materiałów budowlanych - Część I

• Autorzy: Pytel Z.

Warianty tytułu

EN

Application of wastes from foundry processes for manufacturing ceramic building materials - Part I

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera wyniki badań właściwości tworzyw ceramicznych otrzymanych z udziałem odpadowych piasków odlewniczych. Piaski te uzyskano w wyniku przeróbki zużytych mas formierskich i rdzeniowych, obejmującej procesy związane z ich rozdrabnianiem oraz separacją zawartych w nich części metalicznych. Uzyskany w ten sposób materiał stanowił zasadniczo substytut piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego, spełniającego rolę dodatku schudzającego w plastycznych masach ceramicznych przeznaczonych do otrzymywania ceramicznych materiałów budowlanych. Zakres artykułu obejmuje zatem charakterystykę podstawowych cech eksploatacyjnych oraz wybranych elementów struktury i mikrostruktury tworzyw ceramicznych uzyskanych z mas plastycznych z różnym jakościowym, natomiast stałym ilościowym udziałem omawianych surowców odpadowych przemysłu odlewniczego. Ponadto przedmiotem niniejszej pracy są zagadnienia dotyczące oceny potencjalnych zagrożeń środowiska związanych z produkcją i eksploatacją tego typu tworzyw. Zagrożenia te mogą wynikać z możliwości emisji do atmosfery szkodliwych substancji gazowych, głównie w postaci wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), jako pochodnych rozkładu spoiw organicznych wykorzystywanych do otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych. Produkty te mogą się tworzyć w trakcie procesu wypalania wyrobów ceramicznych, jak również zagrożenia te mogą być wynikiem procesu uwalniania się z matrycy ceramicznej metali ciężkich zachodzącego w całym okresie eksploatacji wyrobów w danych warunkach. Przydatność omawianych odpadowych piasków poformierskich we wskazanym kierunku utylizacji potwierdzają zarówno korzystne właściwości uzyskanych z ich udziałem tworzyw ceramicznych, jak również brak emisji do atmosfery szkodliwych substancji gazowych oraz niski poziom wymywalności metali ciężkich.

EN

This study summarises the properties of ceramic materials containing waste moulding sands, obtained from processing spent moulding and core mixes. The sand preparation involved crushing processes and separation of metallic parts. Thus prepared substance acted as a substitute for natural quartz sand, which is widely used as a leaning agent in ceramic plastic masses to be formed into ceramic-based construction materials. The issues addressed include the basic functional parameters, selected structural aspects and microstructure of ceramic materials made from plastic mixtures varying in the qualitative proportion of moulding sand contents. Other aspects include the potential threats associated with manufacturing and utilisation of these type of materials. Potential hazards include atmospheric emissions of hazardous gaseous substances, particularly in the form of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) as derivatives of organic binders used in manufacturing moulding and core mixes. These substances can originate from the process of burning of ceramic products or might be produced when heavy metals are released from the ceramic matrix. This process might occur throughout the whole service life of ceramic products in the given conditions. Applicability of waste sands in this utilisation scheme is well proved by good parameters of thus obtained ceramic materials and positive results evidencing the absence of atmospheric emissions of hazardous substances and low-level leaching of heavy metals.

Słowa kluczowe

PL

masa formierska; masa plastyczna; materiały budowlane; surowce odpadowe; piaski odlewnicze

EN

moulding mix; plastic mass; building materials; waste raw materials; moulding sands

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 61, nr 3
• Strony: 201--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Pytel Z.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Technologii Materiałów Budowlanych,

Bibliografia

• [1] Lewandowski J.L.: Tworzywa na formy odlewnicze, Wyd. „Akapit", Kraków (1997).
• [2] Małolepszy J.: Materiały budowlane. Podstawy technologii i metody badań, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, (2004).
• [3] Pytel Z.: "Properties of ceramic materials obtained with addition of foundry scrap materials", V Konferencja Naukowo-Technic-zna "MATBUD 2007", Kraków, (2007), 447-454.
• [4] Z. Pytel: "Production and exploitation of ceramic building materials having foundry waste materials", Archives of Foundry Engineering, Special Issues 2, 8 (2008), 49-55.
• [5] Stefańczyk B.: Budownictwo ogólne, t.1: Materiały i wyroby budowlane, rozdz. 3: Ceramika budowlana, Wyd. Arkady, Warszawa, (2005).
• [6] Pezarski F., Maniowski Zb., Baliński A., Izdebska-Szanda I., Smoluchowska E.: "Attempts at Utilization of the Used Moulding and Core Sands in Manufacture of Building Ceramics", I International Conference „Modern Foundry Technologies - Environmental Protection",
• [7] PN-EN 771-1: 2006 - Wymagania dotyczące elementów murowych, cz. 1: Elementy murowe ceramiczne.
• [8] PN-EN 772 - 1: 2001/Ap1: 2002 - Metody badań elementów murowych. Część 1: Określenie wytrzymałości na ściskanie.
• [9] PN-EN 772 - 13: 2001 - Metody badań elementów murowych. Część 13: Określenie gęstości netto i gęstości brutto elementów murowych w stanie suchym (z wyjątkiem kamienia naturalnego).
• [10] PN-B-12016: 1970 - Wyroby ceramiki budowlanej. Badania techniczne.
• [11] PN-EN 12457-2: 2006 - Charakteryzowanie odpadów. Wymywanie. Badanie zgodności w odniesieniu do wymywania ziarnistych materiałów odpadowych i osadów, cz. 2: Jednostopniowe badanie porcjowe przy stosunku cieczy do fazy stałej 10 l/kg w przypadku materiałów o wielkości cząstek poniżej 4 mm (bez redukcji lub z redukcją wielkości).
• [12] PN-EN ISO 11885: 2009 - Jakość wody - Oznaczanie 33 pierwiastków metodą atomowej spektrometrii emisyjnej z plazmą wzbudzaną indukcyjnie.
• [13] Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 7 września 2005 r., Dziennik Ustaw Nr 186, Poz. 1553.