Characteristics of mineral fibres waste as source of ecological threats

• Autorzy: Witek J.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka odpadów włókien mineralnych jako źródła zagrożeń ekologicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents full mineralogical and chemical characteristics as well physical and mechanical properties of mineral fibre (basalt, glass and ceramic) waste formed in the process of insulating materials' dismantling. On the basis of chemical investigations (using an electrone microprobe), X-ray and DTA analyses, changes in microstructure, chemical and phase compositions were determined after insulating materials had been used. The examined fibres have been ranked in the following order with respect to the increasing degree of changes: basalt, glass and ceramic. In basalt and glass fibres, changes occur only in chemical composition of individual fibres. Use of ceramic fibres leads to formation of new phases: mullite and cristobalite. Comparison of physical, mechanical and chemical properties of mineral fibre waste with those of asbestos (completely different) must result in different technological characteristics, including respirability, which in the case of mineral fibre is less aggressive in terms of biological effect on a human organism. It cannot be excluded, however, that the increased respirability (signalled in the literature) of certain types of ceramic fibres partially results from a supporting role played by chemically different secondary fibres formed in devitrification process. In the case of ceramic fibres examined by the author these are new phase fibres, easily separable from each other at higher temperatures.

PL

W artykule przedstawiono pełną charakterystykę mineralogiczno-chemiczną i własności fizykochemiczne, powstających w czasie demontażu wyłożeń izolacyjnych, odpadów włókien mineralnych: bazaltowych, szklanych i ceramicznych. Na podstawie badań chemicznych (w tym z wykorzystaniem mikrosondy elektronowej) oraz rentgenograficznych i derywatograficznych prześledzono zmiany w mikrostrukturze, składzie chemicznym i fazowym włókien po eksploatacji materiału izolacyjnego. Według wzrastającego stopnia zaawansowania zmian uszeregować można badane włókna w kolejności: włókna bazaltowe, szklane i ceramiczne. We włóknach bazaltowych i szklanych ograniczają się one do zmian w mikrostrukturze włókna i zróżnicowanym (w przypadku włókien bazaltowych) składzie chemicznym poszczególnych włókien. We włóknach ceramicznych eksploatacja prowadzi do pojawienia się nowych faz: mullitu i krystobalitu. Z porównania własności fizykomechanicznych i chemicznych opadów włokien mineralnych z własnościami azbestu (diametralnie różnych) wynikać muszą odmienne cechy technologiczne, w tym również respirabilne, w przypadku włókien mineralnych mniej agresywne przy biologicznym oddziaływaniu na organizm człowieka. Nie można wykluczyć, że w sygnalizowanej w literaturze światowej podwyższonej respirabilności niektórych odmian włókien ceramicznych wspomagającą rolę odgrywać mogą powstałe w procesie dewitryfikacji odmienne chemicznie wtórne włókna - w przypadku badanych przez autora włókien ceramicznych reprezentowane przez włókna nowych faz, łatwo oddzielających sie od siebie w wyższych temperaturach.

Słowa kluczowe

EN

mineral fibres; glaze devitrification; fibres respirability; fibrous waste; waste utilization

PL

włókna mineralne; dewitryfikacja szkliwa; respirabilność włókien; odpady włókniste; utylizacja odpadów

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 18, z. 4
• Strony: 85--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Witek J.

• Institute of Refractory Materials, Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Asgharian B., Yu C.R., 1988 — Deposition of inhaled fibrous particles in the human lung. Journal of Aerosol Medicine I, s. 37-50.
• [2] Krajnow A., Lao I., Stetkiewicz J., 1997 – Ocena działania nowotworowego włókien ceramicznych w doświadczeniu na myszach i szczurach. Medycyna Pracy, XLVIII, 6. s. 663-673.
• [3] Kabała-Dzik A., Pastuszka I.S., 1998 – Materiały ogniotrwałe jako źródła emisji aerozolu pyłowego i włóknistego. Ceramika 3, s. 97-103.
• [4] Lutz W., Krajewska B., 1995 – Stres oksydacyjny jako podstawowy mechanizm kancerogennego działania sztucznych włókien mineralnych na organizm człowieka. Medycyna pracy 3, s. 275-284.
• [5] Lis D.O., Pastuszka I.S., 1995 – Monitorowanie azbestu w powietrzu atmosferycznym i w pomieszczeniach – przegląd literaturowy. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów 4, s. 99-103.
• [6] Łącki J.W., 1974 – Wydobycie i zastosowanie azbestu. Wydawnictwo Śląsk, Katowice.
• [7] Myojo T., 1990 – The effect of lenght and diameter on the deposition of fibrous aerosol in a model lung bifurcation. J. Aerosol Sci 21, s. 651-659.
• [8] Pastuszka I.S., 1995 – Wstępne badania aerozolu włóknistego w województwie katowickim. Ochrona powietrza i problemy odpadów 6, s. 173-178.
• [9] Pastuszka I.S., 1997 – Asbestos fibers in the indoor environment. The Treatment and Prevention of Asbestos Diseases, Vol. 15, Lexix Law Publishing, s. 262-280.
• [10] Singh I., Coffman M.A., 1991 – Man-made mineral fibers. Patty's Industrial Hygiene and Toxicology, 4th Edition, John Wiley and Sons Inc., 289-327, New York.
• [11] Witek J., Łukwiński L., Wasielewski R., 2002 – Ocena właściwości fizykochemicznych odpadów zawierających nieograniczone włókna sztuczne. Karbo 10, s. 292-298.
• [12] Wojtczak H., Lao I., Krajnow A., 1996 – Narażenie na włókna ceramiczne w środowisku pracy. Zawodowa ekspozycja na pył w zakładzie produkującym włókna ceramiczne – działanie rozwłókniające tych włókien. Medycyna pracy XLVII, 6, s. 559-673.
• [13] Zurrer P.S. - Asbestos. The fiber that's panicking America. Special Report, s. 28-41. March 4. American Chemical Society, Washington.