Zastosowanie odpadów azbestowych w masach ceramicznych do produkcji ceramiki budowlanej

• Autorzy: Kusiorowski R. , Zaremba T. , Piotrowski J. , Jung T.

Warianty tytułu

EN

The use of asbestos wastes in ceramic masses for the manufacture of building ceramics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań z wykorzystaniem azbestocementu jako dodatku do masy ceramicznej stosowanej w produkcji wyrobów ceglarskich. W badaniach wykorzystano, zarówno surowy jak i prażony w 700 °C, odpad eternitowy. Przygotowano plastyczne masy ceramiczne zawierające do 10% mas. odpadu, z których formowano kształtki i wypalano w laboratoryjnym piecu sylitowym w zakresie temperatury 950-1050 °C. Po wypaleniu zbadano skurczliwość liniową, nasiąkliwość wodną, porowatość otwartą, gęstość pozorną, wytrzymałość na ściskanie oraz mrozoodporność. Mikrostrukturę uzyskanych tworzyw badano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), a skład mineralny wyznaczono metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że materiały zawierające azbest mogą być używane jako jeden z surowców w produkcji wyrobów ceramicznych, jednak tylko przy niewielkim jego udziale w masie ceramicznej.

EN

The paper presents the results of studies where asbestos-cement was used as an additive to a ceramic mass designed for production of building bricks. In these study, both raw and calcined at 700 °C asbestos-cement wastes were used. Ceramic masses contained up to 10 wt% of asbestos materials. After formed, the green compacts were fired in a laboratory furnace at temperatures of 950-1050 °C. After firing, the basic ceramic product properties such as linear shrinkage, water absorption, open porosity, apparent density, compressive strength and freeze resistance were determined. The microstructure of the obtained materials was examined by scanning electron microscopy (SEM), and the mineral composition was determined by X-ray diffraction (XRD). The results of this study indicate that asbestos-containing materials can be used as one of the raw materials in the manufacture of ceramic products, but only as a small share in ceramic masses.

Słowa kluczowe

PL

azbestocement; utylizacja; ceramika; cegła budowlana

EN

cement-asbestos; utilization; ceramics; building brick

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 3
• Strony: 245--252
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Kusiorowski R.

• Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Elektrochemii, ul. B. Krzywoustego 6, 44-100 Gliwice

autor

Zaremba T.

• Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Elektrochemii, ul. B. Krzywoustego 6, 44-100 Gliwice

autor

Piotrowski J.

• Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny, Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Elektrochemii, ul. B. Krzywoustego 6, 44-100 Gliwice

autor

Jung T.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Virta, R. L.: Mineral commodity profiles – Asbestos, U.S. Geology Survey Circular 1255-KK, (2005).
• [2] Sporn, T. A.: Mineralogy of asbestos, w Malignant Mesothelioma, Tannapfel, A.(Ed.), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, (2011), 1-11.
• [3] Harris, L. V., Kahwa, I. A.: Asbestos: old foe in 21st century developing countries, Sci. Total. Environ., 307, (2003), 1-9.
• [4] Bensted, J., Smith, J. R.: Dziedzictwo azbestowe i jego znaczenie w przyszłości, Cement Wapno Beton, 3, (2011), 161-166.
• [5] Szeszenia-Dąbrowska N.: Azbest. Ekspozycja zawodowa i środowiskowa. Skutki i profilaktyka, Instytut Medycyny Pracy, Łódź, (2004).
• [6] LaDou, J., Castleman, B., Frank, A., Gochfeld, M., Greenberg, M., Huff, J., Joshi, T. K., Landrigan, P. J., Lemen, R., Myers, J., Soffritti, M., Soskolne, C. L., Takahasi, K., Teitelbaum, D., Terracini, B., Watterson ,A.: The case for a global ban on asbestos, Environ. Health Perspect., 118, (2010), 897-901.
• [7] Więcek, E.: Azbest – narażenie i skutki zdrowotne, Bezpieczeństwo Pracy, 2, (2004), 2-6.
• [8] Rada Ministrów Rzeczypospolitej Polskiej, Program usuwania azbestu i wyrobów zawierających azbest stosowanych na terytorium Polski, Warszawa, (2002)
• [9] Mirick, W., Forrister, W. B.: Patent USA No 5258131, (1993).
• [10] Sugama, T., Sabatini, R., Petrakis, L.: Decomposition of chrysotile asbestos by fluorosulfonic acid, Ind. Eng. Chem. Res., 37, (1998), 79-88.
• [11] Vast, P., Andries, V., Martines, M. A. U., Auffredic, J. P., Poulain, M., Messaddeg, Y.: Treatment and destruction of inorganic fibers wastes like asbestos by sodium polyphosphate, Phosphorus. Res. Bull., 15, (2004), 68-82.
• [12] Turci, F., Tomatis, M., Mantegma, S., Cravotto, G., Fubini, B.: The combination of oxalic acid with power ultrasound fully degrades chrysotile asbestos fibres, J. Environ. Monit., 9, (2007), 1064-1066.
• [13] Yanagisawa, K., Kozawa, T., Onda, A., Kanazawa, M., Shinohara, J., Takanami, T., Shiraishi, M.: A novel decomposition technique of friable asbestos by CHClF2-decomposed acidic gas, J. Hazard. Mater., 163, (2009), 593-599.
• [14] Leonelli, C., Veronesi, P., Boccaccini, D. N., Rivasi, M. R., Barbieri, L., Andreola, F., Lancellotti, I., Rabitti, D., Pellacani, G. C.: Microwave thermal inertisation of asbestos containing waste and its recycling in traditional ceramics, J. Hazard. Mater., B135, (2006), 149-155.
• [15] Dellisanti, F., Rossi, P. L., Valdre, G.: Remediation of asbestos containing materials by Joule heating vitrification performed in a pre-pilot apparatus, Int. J. Miner. Process., 91, (2009), 61-67.
• [16] Plescia, P., Gizzi, D., Benedetti, S., Camilucci, L., Fanizza, C., De Simone, P., Paglietti, F.: Mechanochemical treatment to recycling asbestos-containing waste, Waste Manage., 23, (2003), 209-218.
• [17] Colangelo, F., Cioffi, R., Lavorgna, M., Verdolotti, L., De Stefano, L.: Treatment and recycling of asbestos-cement containing waste, J. Hazard. Mater., 195, (2011), 391-397.
• [18] Jeyaratnam ,M., West, N. G.: A study of heat-degraded chrysotile, amosite and crocidolite by X-ray diffraction, Ann. Occup. Hyg., 38, (1994), 137-148.
• [19] Hashimoto, S., Takeda, H., Okuda, A., Kambayashi, A., Honda, S., Iwamoto, Y., Fukuda, K.: Detoxification of industrial asbestos waste by low-temperature heating in a vacuum, J. Cer. Soc. Jap., 116, (2008), 242-246.
• [20] Zaremba, T., Krząkała, A., Piotrowski, J., Garczorz, D.: Study on the thermal decomposition of chrysotile asbestos, J. Therm. Anal. Calorim., 101, (2010), 479-485.
• [21] Gualtieri, A. F., Tartaglia, A.: Thermal decomposition of asbestos and recycling in traditional ceramics, J. Eur. Ceram. Soc., 20, (2000), 1409-1418.
• [22] Gualtieri, A. F., Cavenati, C., Zanatto, I., Meloni, M., Elmi, G., Lassinanti Gualtieri, M.: The transformation sequence of cement-asbestos slates up to 1200°C and safe recycling of the reaction product in stoneware tile mixtures, J. Hazard. Mater. 152, (2008), 563-570.
• [23] Gualtieri, A. F., Gualtieri, M. L., Tonelli, M.: In situ study of the thermal decomposition of chrysotile asbestos in view of safe recycling of the transformation product, J. Hazard. Mater., 156, (2008), 260-266.
• [24] Dellisanti, F., Minguzzi, V., Morandi, N.: Experimental results from thermal treatment of asbestos containing materials, GeoActa., 1, (2001-2002), 61-70.
• [25] Gualtieri, A., Giacobbe, C., Sardisco, L., Saraceno, M., Gualtieri, M. L., Lusvardi, G., Cavenati, C., Zanatto, I.: Recycling of the product of thermal inertization of cement-asbestos for various industrial applications, Waste Manage., 31, (2011), 91-100.
• [26] Gualtieri, A., Boccaletti, M.: Recycling of the product of thermal inertization of cement-asbestos for the production of concrete, Constr. Build. Mater., 25, (2011), 3561-3569.
• [27] Kusiorowski, R., Zaremba, T., Piotrowski, J., Adamek, J.: Thermal decomposition of different types of asbestos, J. Therm. Anal. Calorim., 109, (2012), 693-704.
• [28] Kusiorowski, R., Zaremba, T., Piotrowski, J., Gerle, A.: Thermal decomposition of asbestos-containing materials, J. Therm. Anal. Calorim., 113, (2013), 179-188.
• [29] Kozłowski, S. (Red.): Surowce mineralne województwa opolskiego, Wyd. Geologiczne, Warszawa, (1979).
• [30] Kozydra, Z., Wyrwicki, R.: Surowce ilaste, Wyd. Geologiczne, Warszawa, (1970).
• [31] Małolepszy, J. (Red.): Materiały budowlane. Podstawy technologii i metody badań, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, (2008).
• [32] Małolepszy, J. (Red.): Podstawy technologii materiałów budowlanych i metody badań, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, (2013).
• [33] Kusiorowski, R., Piotrowski, J.: Badania procesu termicznego rozkładu i utylizacji wyrobów azbestowo-cementowych, raport z badań statutowych BKM-503/RCh1/2013, Politechnika Śląska, Gliwice, 2014
• [34] Hodgson, A. A., Freeman, A. G., Taylor, H. F. W.: The thermal decomposition of crocidolite from Koegas, South Africa, Mineral. Mag., 35, (1965), 5-30.
• [35] Rouxhet, P. G., Gillard, J. L., Fripiat, J. J.: Thermal decomposition of amosite, crocidolite and biotite, Mineral. Mag., 38, (1972), 583-592.
• [36] Langer, A. M.: Reduction of the biological potential of chrysotile asbestos arising from conditions of service on brake pads, Reg. Tox. Pharm., 38, (2003), 71-77.
• [37] PN-B-12050: 1996: Wyroby budowlane ceramiczne. Cegły budowlane.