Determination of progressive research methodology of using modern measuring devices to determine physical, chemical and mineralogical properties of raw materials and mineral wastes

Szponder, D. K.; Trybalski, K.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Determination of progressive research methodology of using modern measuring devices to determine physical, chemical and mineralogical properties of raw materials and mineral wastes

Autorzy

Szponder D. K. , Trybalski K.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.journalssystem.com/ppmp/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Określenie metodyki badań surowców i odpadów mineralnych z zastosowaniem nowoczesnych metod i urządzeń pomiarowych

Języki publikacji

Abstrakty

Currently, in science, rapid development in the use of new research methods takes place. Examples of these methods are scanning electron microscopy, x-ray diffraction analysis, thermal analysis performed using derivatograph, grain size analysis performed using laser particulate measuring instruments, density measurements using gas pycnometers and measurements of specific surface area carried out using the Blaine detector. These methods can be used in almost any field of science dealing with solids. Modern methods are also used in studies of properties of raw materials and mineral wastes. Further studies, using the above and other advanced testing methods will create comprehensive testing procedures for mineral raw materials and waste. The paper presents progressive research methodology of using modern measuring devices to determine physical, chemical and mineralogical properties of fly ashes. In the theoretical part the characteristics of different research methods and the principles of operation of test equipment were described. In the practical part the methodology and exemplary results were presented.

W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny rozwój różnorodnych dziedzin naukowych związany z wprowadzeniem nowych, doskonalszych urządzeń badawczych. Należą do nich między innymi: mikroskop elektronowy skaningowy, mikroanalizator rentgenowski, derywatograf, dyfraktometr rentgenowski, granulometr laserowy, piknometr helowy, aparat Blaine’a. Mogą być one wykorzystane przez praktycznie każdą dziedzinę nauki zajmującą się ciałami stałymi. Te nowoczesne metody znalazły również zastosowanie w badaniach właściwości surowców i odpadów mineralnych. Wykonywanie takich pomiarów może przyczynić się do stworzenie kompleksowych procedur badania surowców i odpadów mineralnych w skali laboratoryjnej. W publikacji podjęty został problem określenia metodyki badań właściwości zarówno fizycznych jak i chemicznych surowców i odpadów mineralnych na przykładzie popiołów lotnych, z zastosowaniem nowoczesnych metod i urządzeń pomiarowych. W części teoretycznej została przedstawiona charakterystyka poszczególnych metod badawczych, a także zasada działania urządzeń badawczych. Natomiast w części praktycznej omówiono metodykę wykonywania poszczególnych badań, a także przedstawiono przykładowe wyniki.

Słowa kluczowe

fly ash mineralogical properties X-ray diffraction X-ray microanalysis thermal analysis laser size analysis gas pycnometery surface area

popioły lotne właściwości mineralogiczne dyfrakcyjna analiza rentgenowska mikroanaliza rentgenowska analiza granulometryczna analiza termiczna pomiar powierzchni właściwej

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej

Czasopismo

Physicochemical Problems of Mineral Processing

Rocznik

2011

Tom

Vol. 46

Strony

191--206

Opis fizyczny

Bibliogr. 40 poz.

Twórcy

autor

Szponder D. K.

autor

Trybalski K.

Department of Mineral Processing and Environmental Protection, Faculty of Mining and Geoengineering, AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland., dominika.szponder@gmail.com

Bibliografia

1. AHUJA, S., JESPERSEN, N., 2006. Modern Instrumental Analysis, Elsevier, New York.
2. BLAHA, U., SAPKOTA, B., APPEL, E., STANJEK, H., RÖSLER, W., 2008.Micro-scale grain-size analysis and magnetic properties of coal-fired power plant fly ash and its relevance for environmental magnetic pollution studies, Atmospheric Environment, Vol. 42, No. 36, pp. 8359-8370.
3. BOLEWSKI, A., KUBISZ, J., ŻABIŃSKI W., 1981. Mineralogia ogólna, Wydawnictwo Geologiczne: Warszawa.
4. BOUZOUBAÂ, N., ZHANG, MH., BILODEAU, A., MALHOTRA, V.M., 1998. Laboratory-produced high-vol. fly ash blended cements: physical properties and compressive strength of mortars, Cement and Concrete Research, Vol. 28, No. 11, pp. 1555-1569.
5. BULUT, G., CHIMEDDORJ, M., PEREK, K. T., ERSEVER, G., ESENLI, F,, 2008. Bentonite Calciuminteractions in Desiccant Clay Production, in Proceedings of XXIV International Mineral Processing Congress (ed: Duo, W D, Yao, S C, Hang, W F, Cheng, Z L and Long, H), pp. 3237-3240, (Beijing China).
6. CHANCEY, RT, STUTZMAN, P, JUENGER, MCG and FOWLER, DW, 2010. Comprehensive chase characterization of crystalline and amorphous phases of a Class F fly ash, Cement and Concrete Research, Vol. 40, No. 1, pp. 146-156.
7. CHAOWASAKOO, T and SOMBATSOMPOP, N, 2007. Mechanical and morphological properties of fly ash/epoxy composites using conventional thermal and microwave curing methods, Composites Science and Technology, Vol. 67, No. 11-12, pp. 2282-2291.
8. EROL, M, KÜÇÜKBAYRAK, S and ERSOY-MERIÇBOYU, A, 2007. Characterization of coal fly ash for possible utilization in glass production, Fuel, Vol. 86, No. 5-6, pp. 706-714.
9. GIERGICZNY, Z., 2002. Popiół lotny aktywnym składnikiem cementu, IV Sympozjum Naukowo-Techniczne: Reologia w technologii betonu, Gliwice.
10. GOLDSTEIN, J., NEWBURY, D.E., JOY, D.C., LYMAN, C.E., ECHLIN, P, LIFSHIN, E, SAWYER, L C, MICHAEL, J R, 2003. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis, 3rd ed. (Plenum Press: New York).
11. GOMES, S., FRANÇOIS, M., ABDELMOULA, M., REFAIT, Ph., PELLISSIER, C., EVRARD, O., 1999. Characterization of magnetite in silico-aluminous fly ash by SEM, TEM, XRD, magnetic susceptibility, and Mössbauer spectroscopy, Cement and Concrete Research, Vol. 29, No. 11, pp. 1705-1711.
12. GUO, R.Q., VENUGOPALAN, D., ROHATGI, P.K., 1998. Differential thermal analysis to establish the stability of aluminum-fly ash composites during synthesis and reheating, Materials Science and Engineering A, Vol. 241, No. 1-2, pp. 184-190.
13. HSIEH, Y.M., TSAI, M.S., 2003. Physical and chemical analyses of unburned carbon from oil-fired fly ash, Carbon, Vol. 41, No. 12, pp. 2317-2324.
14. INABA, K., MATSUMOTO, K., 1999. The development of the measurement of particle concentration using a commercial laser diffraction particle size analyzer, Advanced Powder Technology, Vol. 10, No. 1, pp. 89-103.
15. JENNY, G., PANKEWITZ, A., BEHRENS, C., 2008. High Resolution On-line Particle Size Distribution Analyses on Highly Concentrated Ore Slurries in Proceedings of XXIV International Mineral Processing Congress (ed: Duo, W D, Yao, S C, Hang, W F, Cheng, Z L and Long, H), pp. 2523-2534, (Beijing China).
16. JIANG, J., Xu, X., WANG, J., YANG, S. and ZHANG, Y., 2007. Investigation of basic properties of fly ash from urban waste incinerators in China, Journal of Environmental Sciences, Vol. 19, No. 4, pp.458-463.
17. JONES, M.R., MCCARTHY, A., BOOTH, A.P.P.G., 2006. Characteristics of the ultrafine component of fly ash, Fuel, Vol. 85, No. 16, pp. 2250-2259.
18. KASPRZYK, K. and PIETRYKOWSKI, P., 2007. Wykorzystanie popiołów lotnych w gospodarce [online], Zakład Spalania i Detonacji, Politechnika Wrocławska. Available from:<http://www.spalanie.pwr.wroc.pl/badania/popioly/popioly_go.htm> [Accessed: 10 April 2007].
19. KĘDZIOR, A, TRYBALSKI, K, KONIECZNY, A, 2003. Zastosowanie nowoczesnych metod badawczych w inżynierii mineralnej, Inżynieria Mineralna, Vol.3.
20. KORDEK, J., KĘPYS, W. and PALUCH, D., 2005. Powierzchnia właściwa proszków, porównanie wyników oznaczeń bezpośrednich z wynikami obliczonymi na podstawie składu ziarnowego, Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska, Vol. 266, pp. 81-89.
21. KOUKOUZAS, N., WARDB, C.R., PAPANIKOLAOU, D., LI, Z., KETIKIDIS, C., 2009. Quantitative evaluation of minerals in fly ashes of biomass, coal and biomass–coal mixture derived from circulating fluidised bed combustion technology, Journal of Hazardous Materials, Vol. 169, No. 1-3, pp. 100-107.
22. KRAWCZYKOWSKA, A., 2007. Rozpoznawanie obrazów w identyfikacji typów rud i ich właściwości w produktach przeróbki rud miedzi, PhD thesis (unpublished), AGH University of Science and Technology, Kraków.
23. KUTCHKO, B.G., and Kim, A.G., 2006. Fly ash characterization by SEM–EDS, Fuel, Vol. 85, No. 17- 18, pp. 2537-2544.
24. MAENAMI, H., Isu, N., ISHIDA, E.H., MITSUDA, T., 2004. Electron microscopy and phase analysis of fly ash from pressurized fluidized bed combustion, Cement and Concrete Research, Vol. 34, No. 5, pp. 781-788.
25. MAŁOLEPSZY, J., TKACZEWSKA, E., 2007. Wpływ frakcji ziarnowej krzemionkowych popiołów lotnych na proces hydratacji i właściwości cementu, V Konferencja Naukowo-Techniczna: Zagadnienia materiałowe w inżynierii lądowej MATBUD’2007, Kraków.
26. MO, X., FOURNIER, B., 2007. Investigation of structural properties associated with alkali–silica reaction by means of macro- and micro-structural analysis, Materials Characterization, Vol. 58, No. 2, pp. 179-189.
27. MORENO, N., QUEROL, X., ANDRÉS, J.M., STANTON, K., TOWLER, M., NUGTEREN, H., JANSSEN-JURKOVICOVÁ, M., JONES, R., 2005. Physico-chemical characteristics of European pulverized coal combustion fly ashes, Fuel, Vol. 84, No. 11, pp. 1351-1363.
28. NOCUŃ-WCZELIK, W. (ed.), 2003. Laboratorium materiałów wiążących AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne: Kraków).
29. O'KEEFE, C.A., WATNE, T.M. and HURLEY, J.P., 2000. Development of advanced scanning elektron microscopy techniques for characterization of submicron ash, Powder Technology, Vol. 108, No. 2-3, pp. 95-102.
30. PAN, J., ZHU, D.Q., XIONG, S.A. and MENDES, V., 2008. Improving the Pelletization of Refractory Hematite by High Pressure Grinding Rolls. In Proceedings of XXIV International Mineral Processing Congress (ed: Duo, W D, Yao, S C, Hang, W F, Cheng, Z L and Long, H), pp. 2857- 2865 (Beijing China).
31. RYMON-LIPIŃSKI, T. and ZBOROWSKI, J., 1978. Fizykochemiczne metody badań w ceramice (AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne: Kraków).
32. SARBAK, Z., STAŃCZYK, A. and KRAMER-WACHOWIAK, M., 2004. Characterisation of surface properties of various fly ashes, Powder Technology, Vol. 145, No. 2, pp. 82-87.
33. SŁÓWKO, W., DRZAZGA, W. and KLUBIŃSKI, G., 2002. Quantitative characterization of surface topography in scanning electron microscopy, Inżynieria Materiałowa ,Vol. XXIII, No. 2, pp. 69-72.
34. STYSZKO-GROCHOWIAK, K., GOŁAŚ, J., JANKOWSKI, H. and KOZIŃSKI, S., 2004. Characterization of the coal fly ash for the purpose of improvement of industrial on-line measurement of unburned carbon content, Fuel, Vol. 83, No. 13, pp. 1847-1853.
35. THIPSE, S.S., SCHOENITZ, M. and DREIZIN, E.L., 2002. Morphology and composition of the fly ash particles produced in incineration of municipal solid waste, Fuel Processing Technology, Vol. 75, No. 3, pp. 173-184.
36. TOSUN, K., 2006. Effect of SO3 content and fineness on the rate of delayed ettringite formation in heat cured Portland cement mortars, Cement and Concrete Composites, Vol. 28, No. 9, pp. 761-772.
37. TRYBALSKI, K., KĘDZIOR, A. and KRAWCZYKOWSKI, D., 2004. Urządzenia i metody pomiarowe uziarnienia w polskich zakładach przeróbki rud metali nieżelaznych, Górnictwo i Geoinżynieria, Vol. 28, No.2/1.
38. WYRWICKI, R., 2004. Analiza termograwimetryczna - niedoceniana metoda określania rodzaju i jakości kopaliny, Górnictwo Odkrywkowe, Vol. 46, No. 3/4, pp. 120-125.
39. ZAENIA, A., BANDYOPADHYAYA, S., YU, A., RIDER, J., SORRELL, C.S., DAIN, S., BLACKBURN, D. and WHITE, C., 2010. Colour control in fly ash as a combined function of particle size and chemical composition, Fuel, Vol. 89, No. 2, pp. 399-404.
40. ZHAO, D.J., KOLBEINSEN, L., van der EIJK, C. and TRANELL, G.M., 2008. Reduction of Ilmenite Pellets Under a CO-N2 Gas Mixture, in Proceedings of XXIV International Mineral Processing Congress (ed: Duo, W D, Yao, S C, Hang, W F, Cheng, Z L and Long, H), pp. 2235-2241 (Beijing China).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT2-0003-0018