Charakterystyka mineralogiczno-chemiczna szkliw z żużli hutniczych

• Autorzy: Jonczy I.

Warianty tytułu

EN

Mineral and chemical characteristic of glazes from metallurgical slag

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Żużle hutnicze coraz częściej są obiektem zainteresowania pod kątem możliwości ich wykorzystania, zwłaszcza jako materiału do produkcji różnego rodzaju kruszyw. W związku z tym konieczne jest dokładne poznanie tego materiału nie tylko z uwagi na jego właściwości techniczne, ale także ze względu na skład mineralogiczno-chemiczny, który może dostarczyć wielu cennych informacji podczas gospodarczego wykorzystania żużli. Jednym z głównych składników żużli hutniczych - obok skupień metalicznych, faz krzemianowych i tlenkowych - jest szkliwo. Na podstawie badań przeprowadzonych na próbkach żużli po hutnictwie stali oraz rud Zn-Pb pobranych z wybranych zwałowisk na terenie Górnego Śląska, przedstawiono kolejne etapy procesu dewitryfikacji szkliwa; od jego izotropowych fragmentów o gładkiej powierzchni do szkliwa przeobrażonego, silnie spękanego o brązowo-czerwonym zabarwieniu. Spękania często wypełnione są drobnym nalotem tlenkowych faz metali wydzielających się ze szkliwa w trakcie jego dewitryfikacji. Na podstawie analizy w mikroobszarach ustalono skład chemiczny szkliwa, który jest zmienny i zależny od rodzaju żużli, z jakimi związane jest szkliwo. Dominują w nim: Si, Al, Fe oraz Ca i Mg. Szkliwo odpadów stalowniczych zawiera ponadto domieszki Mn, P, S, natomiast w szkliwie z żużli po hutnictwie rud Zn-Pb stwierdzono obecność metali ciężkich: As, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Ti i Zn, a także alkaliów, fosforu i siarki.

EN

Metallurgical slag is often treated as a material which could be used in the waste management, especially for production different kinds of aggregate. So it is necessary to know that material not only considering technical properties, but also its mineral and chemical composition. Such researches could deliver many valuable information during the waste utilization. Researches were made for samples of the metallurgical slag after steel and Zn-Pb production. Samples were taken from chosen dumps localized in the Upper Silesian District. Beside metallic aggregates, silicate and oxide phases, glaze is one of the main component of the metallurgical slag. The following stages of the glaze devitrification were presented; from not transformed and isotropic glaze pieces to the strong weathered glaze. Transformed glaze is red or brown with the cracks on the surface. Cracks are often filled by the metals oxides, which can be liberated during the glaze devitrification. On the base of researches executed using the electron microprobe the chemical glaze composition was presented. The chemical composition of the glaze is variable what is connected with the kind of the metallurgical slag. The following main elements were distinguished in the metallurgical slag: Si, Al, Fe, Ca and Mg. Slag after steel production contains also Mn, P, S and the slag after Zn-Pb production contains: As, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Ti, Zn, Na, K, P and S.

Słowa kluczowe

PL

żużel hutniczy; szkliwo; dewitryfikacja; metale ciężkie

EN

metallurgical slag; glaze; devitrification; heavy metals

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 27, z. 1
• Strony: 155--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jonczy I.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii, Instytut Geologii Stosowanej, Gliwice,

Bibliografia

• [1] Bielankin D. S., Iwanow B. W., Łapin W. W., 1957 - Petrografia kamieni sztucznych. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, s. 419-474.
• [2] Bril H., Zainoun K., Puziewicz J.,Courtin-Nomade A., Vanaecker M. and Bollinger J. C., 2008 - Secondary phases from the alteration of a pile of zinc-smelting slag as indicators of environmental conditions: an example from Świętochłowice, Upper Silesia, Poland. Canadian Mineralogist 46, 1235-1248.
• [3] Chodyniecka L., 2003 - Wpływ zwałowisk odpadów hutniczych na środowisko Górnego Śląska. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Górnictwo z. 256, Gliwice, s. 57-61.
• [4] Jonczy I., 2006 - Charakterystyka mineralogiczno-chemiczna zwałowiska odpadów poprodukcyjnych huty cynku i ołowiu w Rudzie Śląskiej-Wirku oraz jego wpływ na środowisko. Monografia, Wyd. Pol. Śl., Gliwice, s. 63-67.
• [5] Jonczy I. 2008 - Skład chemiczny szlaki hutniczej ze zwałowiska Huty Kościuszko w Chorzowie. Abstrakty. Pierwszy Polski Kongres Geologiczny, Kraków 26-28 czerwca 2008, Wyd. Polskiego Towarzystwa Geologicznego, s. 44.
• [6] Jonczy I., 2009 - Fazy krzemianowe jako składnik odpadów po hutnictwie żelaza i stali, na przykładzie odpadów ze zwałowiska Huty Kościuszko. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, t. 25, z. 1, s. 19-34.
• [7] Konstanciniak A., Sabela W., 1999 - Odpady w hutnictwie żelaza i ich wykorzystanie. Hutnik - Wiadomości Hutnicze, nr 12, s. 572-579.
• [8] Kucha H., Jędrzejczyk B., 1995 - Primary minerals of mining and metalurgical Zn-Pb dumps at Bukowno, Poland and their stability durning weathering. Mineralogia Polonica, vol. 26, No 2, Kraków, s. 75-99.
• [9] Sobczyński P., 1999 - Żużle hutnicze - ich natura oraz przydatność gospodarcza. Konferencja naukowo-techniczna "Odpady przemysłowe i komunalne. Powstawania oraz możliwości ich wykorzystania". Kraków, 15-16.04.1999.
• ]10] Wyderko-Delekta M., Bolewski A., 1995 -Mineralogia spieków i grudek rudnych.Wydawnictwo AGH.