Ocena parametrów strukturalnych dolomitów z kopalni rud miedzi przy wykorzystaniu metod densymetrycznych i porozymetrycznych

• Autorzy: Kozieł K. , Pajdak A.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of structural parameters of dolomites from copper ore mines using densimetric and porosimetric methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań strukturalnych trzech próbek dolomitów (PR-1, PR-2, PR-3) z polskich kopalni rud miedzi. Wykorzystano w tym celu metody piknometrii helowej i quasicieczowej oraz porozymetrii rtęciowej i gazowej. Najwyższe wartości porowatości całkowitej i otwartej, wyznaczone metodami densymetrycznymi, posiadała próbka PR-1, a najniższe wartości próbka PR-3. Określona w próbce PR-1 porowatość całkowita wyniosła 18%, w tym porowatość otwarta blisko 17,6%. W PR-3 natomiast wartości tych parametrów wyniosły odpowiednio 9,5% oraz 8,4%. Dolomit PR-1 miał najbardziej rozbudowaną strukturę porową w całym zakresie porowatości, co potwierdziły analizy porozymetryczne. Próbki posiadały wartości całkowitej objętości makroporów w zakresie 6-34 mm³/g i powierzchni właściwej makroporów, w zakresie 0,4-0,8 m²/g. W zakresie najdrobniejszych porów, powierzchnia właściwa wyniosła od 2,0 m²/g do 3,7 m²/g. Objętość mezoporów w przebadanych dolomitach mieściła się w zakresie 6,1-9,4 mm³/g. Najniższą porowatością określoną porozymetrycznie cechował się dolomit PR-3. Charakterystyka strukturalna dolomitów może stanowić ważny element w ocenie parametrów gazogeodynamicznych dolomitów.

EN

The article presents the results of structural analyses of three dolomite samples (PR-1, PR-2, PR-3) from Polish copper ore mines. Helium pycnometry, qasi-fluid pycnometry, mercury porosimetry and gas porosimetry were used for this purpose. The highest values of total and open porosity, determined by densimetric methods, were found in sample PR-1 and the smallest in sample PR-3. The porosity determined for sample PR-1 was 18% and open porosity amounted to 17.6%. The values of the same parameters in PR-3 were 9.5% and 8.4% respectively. Dolomite PR-1 had the most developed pore structure in the whole range of porosity, which was confirmed by porosimetric analyses. The total pore volume of the samples was in the range of 6-34 mm³/g and the surface area was in the range of 0,4-0,8 m²/g. The surface area of the smallest pores was from 2,0 m²/g to 3,7 m2/g. The volume of mesopores in the dolomites tested was in the range of 6,1-9,4 mm³g. The lowest porosity, determined by porosimetry, was found in dolomite PR-3. The structural characteristics of dolomites may be an important element in the evaluation of gasogeodynamic parameters of dolomites.

Słowa kluczowe

PL

dolomit; właściwości strukturalne; powierzchnia właściwa; porowatość

EN

dolomite; structural properties; surface area; porosity

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 20, nr 4
• Strony: 327--333
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozieł K.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Pajdak A.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Bąk B., Radwanek-Bąk B., Wyszomirski P., 2011: Aktualny przegląd krajowych złóż dolomitów w aspekcie wykorzystania w przemyśle materiałów ogniotrwałych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 27, 1.
• Barrett E.P., Joyner L.G., Halenda P.P., 1951: The determination of pore volume and area distribution in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms. Journal of the American Chemical Society, 73, 373-380.
• Brunauer S., Emmett P.H., Teller E., 1938: Adsorption of Gases in Multimolecular Layers. Journal of the American Chemical Society, 60, 309.
• Godyń K., 2016: Mikroskopowe metody badań charakteryzujące przestrzeń porową dolomitów z cechsztyńskich miedzionośnych formacji skalnych rejonu Polkowic. Prace IMG PAN, 18, 3.
• IUPAC, 1982: Physical Chemistry Division, Commission On Colloid and Surface Chemistry Including Catalysis, Subcommittee on reporting gas adsorption data. Reporting Physisorption data for gas/solid systems with Special Reference to the Determination of Surface Area Porosity. Pure and Applied Chemistry, 54, 11.
• Kozieł K., Łochańska D., 2018: Ocena właściwości i zakres zastosowania wybranych skał osadowych do wyrobu elementów dla budownictwa, drogownictwa i małej architektury. Prace IMG PAN, 20, 3, 239-244.
• Kudasik M., Pajdak A., Skoczylas N., 2018: The validation process of the method of balancing gas contained in the pore space of rocks via rock comminution. Archives of Mining Sciences, 63, 4, 989-1005.
• Kudasik M., Skoczylas N., Murzyn T., Wierzbicki M., 2014: Efektywność rozdrabniania skał w kontekście oceny zawartego w nich gazu. Prace IMG PAN, 16, 3-4, 81-84.
• Manecki A., Muszyński M. (red.), 2008: Przewodnik do petrografi i. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków.
• Pajdak A., Godyń K., Kudasik M., Murzyn T., 2017: The use of selected research methods to describe the pore space of dolomite from copper ore mine, Poland. Environmental Earth Sciences, 76, 389.
• Pajdak A., Kudasik M., 2016: Wybrane właściwości strukturalne dolomitu z kopalń rud miedzi. Prace IMG PAN, 18, 3, 3-9.
• Rouquerol J., Avnir D., Fairbridge C.W., Everett D.H., Haynes J.H., Pernicone N., Ramsay J.D.F., Sing K.S.W., Unger K.K., 1994: Recommendations for the characterization of porous solids. International Union of Pure and Applied Chemistry 66, pp. 1739-1758.
• Szymanek A., de las Obras-Loscertales M., Pajdak A., 2018: Effect of sorbent reactivity on fl ue gas desulphurization in fluidized-bed boilers under air firing mode. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 96, 4, 895-902.
• Wierzbicki M., Młynarczuk M., 2013: Structural aspects of gas and dolomite outburst in Rudna copper mine. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Vol. 57, 2013, p. 113-118.
• Wyszomirski P., Przytuła S., 2013: Charakterystyka surowca kruszywa dolomitowego na przykładzie kopaliny z Libiąża (region śląsko-krakowski). Kruszywa: produkcja – transport – zastosowanie, Nr 3, s. 18-23.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).