Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozmyty opis złoża rud jako narzędzie wsparcia w jego rozpoznaniu eksploatacyjnym

Krzak M., Panajew P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 106

85--99

PL

Rozpoznanie eksploatacyjne złoża zmierza do takiej oceny jego parametrów, aby możliwe było prowadzenie bezpiecznej i opłacalnej produkcji. Poszczególne, istotne z punktu widzenia gospodarki złożem parametry, szacowane są na podstawie prowadzonych przez geologiczne służby kopalniane obserwacji. Te z kolei wiążą się zazwyczaj z poborem prób, wykonaniem odwiertów, analizami laboratoryjnymi itp. W artykule zaproponowano możliwości wykorzystania opisu rozmytego do oceny parametrów złoża. W charakterystyce rozmytej w miejsce konkretnej wielkości numerycznej pojawiło się nieprecyzyjne opisowe określenie. To podejście wykorzystane zostało do deskrypcji cech złoża (zawartości metali, miąższości, zasobności) poprzez przypisanie im konkretnych funkcji charakterystycznych, których rozkłady oparto na podstawowych wielkościach statystycznych. Funkcje charakterystyczne mogą być wykorzystane dla przygotowania strategii eksploatacji, dla dowolnych konfiguracji wymaganych parametrów złoża, wynikających z potrzeb zarządzania produkcją. Użyto w tym celu wybranych operatorów logicznych zbiorów rozmytych. W kolejnym podejściu do modelowania rozmytego wskazano na sposobność charakterystyki złoża w ujęciu subiektywnym, gdzie ocena parametrów złoża opiera się na zgrubnej, w pewien sposób uznaniowej obserwacji i ocenie. Taka konstrukcja modelu umożliwiała całościową ocenę złoża z punktu widzenia dowolnych parametrów. Poprzez implementację odpowiednich reguł wnioskowania uzyskano adekwatne płaszczyzny sterowania rozmytego, które również mogą być użyteczne w kontekście planowania wydobycia.

EN

The operational mineral deposit reconnaissance tends to evaluate its parameters to conduct safe and profitable production. Particular deposit parameters, important from the point of mineral deposit management, are estimated on the basis of observations carried out by mining geological surveys. These observations usually involve sampling, drilling, laboratory analyses and others. 86 The use of fuzzy description to assess the parameters of the mineral deposit was proposed in the paper. In the fuzzy characteristics, an imprecise descriptive description appeared in place of a particular numerical quantity. This approach was used to description of the ore deposit features (metal content, volume, and metal yield) by assigning them specific characteristic functions, whose distributions were based on basic statistical quantities. Characteristic functions can be used to prepare operational strategies for any configuration of required deposit parameters resulting from the production management needs. For this purpose, selected logical operators of fuzzy sets were used. In the next approach to fuzzy modeling, an opportunity to characterize the deposit in a subjective approach was indicated, where the assessment of the deposit parameters is based on rough, in some way, discretionary observation and evaluation. Such model construction enabled the overall assessment of the deposit from the point of view of any parameters. Through the implementation of appropriate inference rules, adequate fuzzy control planes were obtained, which may also be useful in the context of operational mine strategy planning.

2

Rynek tytanu na początku XXI w.

Krzak M., Krzak I.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 10

20--28

PL

Podstawowym kierunkiem zastosowań tytanu na świecie jest produkcja pigmentu – bieli tytanowej, podczas gdy wykorzystanie tytanu w formie metalicznej jest drugorzędne. Jednakże, stosunkowo niska masa tytanu oraz porównywalne ze stalą parametry wytrzymałościowe sprawiają, że tytan w formie metalicznej ma szerokie spektrum zastosowań, np. w branży lotniczej, sportowej, naftowej i innych. Wiek XXI to okres zauważalnych przeobrażeń w strukturze ilościowej zaopatrzenia, jak i w zmianach kierunków dostaw surowców pierwotnych. Zwraca uwagę szybki przyrost zdolności produkcyjnych, zarówno bieli tytanowej jak i gąbki, skutkujący nadpodażą przy nieco słabszym przyroście konsumpcji. Nadpodaż i okresowe, chwilowe niedobory były najczęstszymi powodami ruchu cen. Ogólnoświatowy kryzys gospodarczy w latach 2008–2009 znalazł odzwierciedlenie w poziomie cen, niemniej już od 2010 r. obserwowane były oznaki wskazujące na szybkie przezwyciężenie stagnacji. W artykule wskazano na czynniki decydujące o koniunkturze na rynku tytanu z początkiem XXI w. oraz omówiono gospodarkę tym surowcem w Polsce.

EN

The basic form of titanium worldwide applications is the production of a white pigment – titanium dioxide, while use titanium in metallic form is secondary. However, relatively low weight of titanium and its strength parameters comparable with steel make that titanium in the metallic form has a wide range of applications, e.g. in the aerospace, sports, oil and other industries. The 21st century is a period of noticeable changes in the structure of supplies, as well as in changes of the primary raw materials delivery directions. A rapid increase in production capacity of titanium dioxide and titanium sponge turns attention, resulting in an oversupply with a slightly weaker increase in consumption. Surplus and temporary shortages were the most frequent reasons for price movements. The global economic crisis of 2008–2009 was reflected in the prices, but from 2010, there were signs of a quick stagnation overcoming. In the paper the most important factors determining the economic situation on the titanium market at the beginning of the XXI have been pointed and the economy of titanium in Poland has been discussed.

3

Modern trade standards for steel raw materials

Krzak M., Paulo A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 4

25--50

EN

Steel and cast-iron products, due to their low price and beneficial properties, are the most widely used among metals; their consumption has become an indicator of the economic development of countries. The characteristics of iron raw materials, in relation to current metallurgical requirements, are presented in the present this article. The globalization of the trade and development of steelmaking technologies have caused significant changes in the quality of raw materials in the last half-century, forcing improvements in processing technologies. In many countries, standard concentrates (at least 60% Fe) are almost twice as rich as those processed in the mid-20th century. Methods of quality assessment have been improved and quality standards tightened. The quality requirements for the most important raw materials ‒ iron ores and concentrates, steel scrap, major alloy metals, coking coal, and coke, as well as gas and other energy media ‒ are reviewed in the present paper. Particular attention is paid to the quality testing methodology. The quality of many raw materials is evaluated multi-parametrically: both chemical and physical characteristics are important. Lower-quality parameters in raw materials equate to significantly lower prices obtained by suppliers in the market. The markets for these raw materials are diversified and governed by separate sets of newly introduced rules. Price benchmarks (e.g. for standard Australian metallurgical coal) or indices (for iron concentrates) apply. Some raw materials are quoted within the framework of the commodity market system (certain alloying components and steel scrap). The abandonment of the long-established system of multi-annual contracts has led to wide fluctuations in prices, which have reached a scale similar to that of other metals.

PL

Wyroby stalowe i żeliwne ze względu na niską cenę i korzystne właściwości znajdują najszersze zastosowanie wśród metali w gospodarce, a ich zużycie stało się wskaźnikiem rozwoju gospodarczego. W artykule przedstawiono charakterystykę surowców żelaza w odniesieniu do obecnych wymagań hutnictwa. Globalizacja handlu i rozwój technologii wytwarzania stali w ostatnim półwieczu spowodowały istotne zmiany w jakości wsadowych surowców mineralnych. Wymusiło to usprawnienie technologii przeróbczych przez zakłady górnicze. Przedmiotem światowego handlu są obecnie standardowe koncentraty o zawartości żelaza ponad 60%, tj. niemal dwukrotnie bogatsze niż rudy przetwarzane w połowie XX wieku w wielu krajach. Udoskonalone zostały sposoby oceny jakości surowców wsadowych i zaostrzono normy jakości. W publikacji dokonano przeglądu wymagań jakościowych najbardziej istotnych surowców: rud i koncentratów żelaza, złomu stalowego, głównych metali stopowych, węgla koksowego i koksu oraz gazu i innych nośników energii. Zwrócono szczególną uwagę na metodykę badania jakości surowców oraz standaryzację surowców wsadowych. Jakość surowców oceniana jest wieloparametrycznie; istotne są zarówno cechy chemiczne, jak i fizyczne. Gorsze parametry jakościowe surowców wsadowych skutkują niższymi cenami uzyskiwanymi przez dostawców w obrocie. Rynki tych surowców są zróżnicowane, kierowane odrębnymi i częściowo nowymi regułami. W obrocie handlowym funkcjonują standardy odniesień cenowych (np. ceny węgla metalurgicznego w Australii czy indeksy cenowe koncentratów żelaza). Część surowców kwotowana jest w systemie giełdowym (niektóre składniki stopowe i złom stalowy). Rezygnacja z powszechnych dawniej kontraktów wieloletnich doprowadziła do dużych wahań cen, które osiągnęły podobną skalę jak inne metale.

4

Perspektywy rynku oraz współczesne kryteria kwalifikowania złóż rud żelaza do wydobycia

Krzak M., Paulo A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 100

127--140

PL

W artykule podjęto próbę syntetycznej oceny pierwotnego rynku surowców żelaza oraz stali na przestrzeni stulecia w kontekście oceny perspektyw i wskazania czynników decydujących o przydatności złóż do wydobycia. Wyroby ze stali mają kluczowe znaczenie dla gospodarki światowej, a ich produkcja wywiera duży wpływ na stan środowiska. Podstawowym czynnikiem jest ogromna skala produkcji i tempo wzrostu, niespotykane wśród surowców mineralnych. Produkcja rud i koncentratów żelaza wzrosła na przestrzeni stulecia trzydziestokrotnie, a geologiczna baza zasobowa przy obecnym poziomie konsumpcji zapewnia niemal 250-letni okres wystarczalności. Nastąpiły ogromne zmiany w światowej geografii górnictwa rud i hutnictwa stali. Przemysł wydobywczy rud żelaza jest motorem napędowym innych działalności gospodarczych (transportu lądowego, frachtu, metalurgii) i angażuje ogromne środki kapitałowe i ludzkie. Zużycie surowców żelaza jest też uważane za istotny wskaźnik rozwoju państw i bieżącej, a nawet przyszłej koniunktury. Przyrost liczby ludności pozostaje zatem jednym z kluczowych czynników stymulujących. Ceny rud i koncentratów żelaza zależą od jakości surowca, warunków dostaw, równowagi rynkowej oraz ciężaru zamawianego ładunku. Są one zwykle przedmiotem negocjacji. W przeszłości były to kontrakty wieloletnie, podczas gdy obecnie uzyskują znaczenie transakcje krótkoterminowe (roczne, kwartalne) i bieżące typu spot . Ceny rud i koncentratów względem cen stali wykazują wzajemnie silną korelację. Średnie zawartości żelaza w zasobach przemysłowych u największych producentów uległy obniżeniu w XXI w., jakkolwiek nie przekłada się to na jakość urobku górniczego. Prowadzona jest zwykle eksploatacja tylko bogatszych partii złóż. Wysoka zawartość żelaza w urobku jest odpowiedzią na wymogi technologiczne metalurgii, gdzie wsad wielkopiecowy powinien zawierać przynajmniej 56% Fe i 5–8% FeO. Przy braku przesłanek niedoboru podaży ze strony geologiczno-górniczej (obfita baza zasobowa) uzasadnieniem wyboru złoża do eksploatacji jest obecnie maksymalizacja zysku oraz względy społeczne i środowiskowe.

EN

An attempt to summarize the primary iron raw materials and steel market’s hundred years history as well as influence of economic indicators on the iron ore deposit qualification for extraction has been undertaken in the paper. Steel products are crucial to the world economy, and their production has a major impact on the environment. The main factor is the huge scale of the production and growth rate, unprecedented among minerals. Iron ore and concentrates production has increased more than thirty times over the past century, and the geological resource base at the current level of consumption has provided almost 250 years of sufficiency. There have been tremen- dous changes in the world geography of the ore and steel industry. The iron ore mining industry is the driver of other economic activities (land transport, freight, metallurgy) and involves huge capital and human resources. The consumption of iron raw materials is also considered as an important indicator of the countries development and current or even future economic situation. Population growth remains one of the key stimulating factors. The prices of ore and iron concentrates depend on the quality of the raw material, delivery conditions, market balance and the weight of the ordered cargo. They are usually the subject of negotiations. In the past, they were long-term contracts, while short-term (yearly, quarterly) and current spot transactions are now significant. The prices of ores and concentrates in relation to steel prices are showing a strong correlation. The average iron content of the reserves has been reduced in the largest producers in the 21st century, however it does not translate into the quality of mining output. Exploitation of the richer parts of the mineral deposit is usually carried out. The high content of iron in the output is a response to the technological requirements of the metallurgy where the blast furnace charge should contain at least 56% Fe and 5–8% FeO. The current surplus of geological-mining supply (large resource base) justifies that a mineral deposit choice, destined for excavation, is economic profit maximization as well as social and environmental considerations.

5

Rynek magnezu z początkiem XXI w.

Krzak M., Krzak I.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 3

28--33

PL

Magnez należy do najlżejszych metali konstrukcyjnych. Ta unikatowa właściwość determinuje szerokie spektrum zastosowań metalu, np. w branży samochodowej czy lotnictwie. W wieku XXI miały miejsce istotne zmiany struktury zaopatrzenia oraz zużycia magnezu metalicznego, odnotowano także wysoki przyrost globalnych zdolności produkcyjnych. Ceny metalu podlegały często presji nadpodaży oraz były regulowane barierami celnymi (np. na rynku amerykańskim). W latach 2008-2009 rynek magnezu dotknięty został kryzysem, niemniej obecne przesłanki, pomimo niektórych słabych stron rynku, wskazuję na przezwyciężenie stagnacji. W artykule wskazano na czynniki decydujące o koniunkturze na rynku magnezu z początkiem XXI w. oraz omówiono gospodarkę tym surowcem w Polsce.

EN

Magnesium is the lightest of commonly used structural metals. This uniąue property determines a wide range of metal applications eg: in the automotive or aerospace industry. In the XXI century, significant changes in the structure of supply and consumption of magnesium metal had place. A high growth in global production capacity has been also recorded. Metalprices remained under the influence of oversupply and they have been strongly regulated by the market tariff barriers in the US. In the 2008-2009 magnesium market has been affected by the economic crisis, but the current euidences, despite some weaknesses of the market, indicate the stagnation overcoming.ln the paper the most important factors determining the economic situation on the magnesium market at the beginning of the XXI have been pointed and the economy of magnesium in Poland has been discussed.

6

Porównanie właściwości fizykochemicznych oleju z pirolizy opon gumowych z właściwościami oleju opałowego ciężkiego

Krzak M., Milewska-Duda J., Jodłowski G. S., Wójcik M., Żmuda W. A., Borówka G.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1550--1553

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów wybranych właściwości fizykochemicznych oleju powstałego w wyniku pirolizy zużytych opon samochodowych. Surowy olej pirolityczny pochodził z instalacji przemysłowej pracującej w trybie ciągłym. Próbkę oleju poddano destylacji, określając jego krzywą destylacji. Dokonano identyfikacji związków chemicznych występujących w oleju pirolitycznym. Porównano właściwości fizykochemiczne próbki z obowiązującymi normami dla olejów opałowych ciężkich. Stwierdzono, że olej pirolityczny może stanowić komponent oleju opałowego ciężkiego.

EN

The pyrolytic oil produced in a flow reactor at 450–500°C (residence time 20 min) was characterized by detn. of flash point, viscosity and chem. compn. The oil was recommended as a component of a heavy fuel oil.

7

Baza zasobowa wybranych złóż kopalin metalicznych w Polsce w ujęciu logiki rozmytej

Krzak M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 96

151--164

PL

Polska jest krajem bogatym w złoża kopalin użytecznych. W Bilansie zasobów złóż kopalin (Szuflicki i in. (red.) 2016) zestawiono 13 586 rekordów złóż w podziale według ich przydatności surowcowej. W tak licznym zbiorze dominują złoża kopalin skalnych, podczas gdy złoża rud metali mają w ujęciu ilościowym znaczenie podrzędne. Obraz ten ulega jednak zmianie pod względem jakościowym – wartości produkcji surowców. Wartość wyprodukowanych surowców metalicznych plasuje je zaraz po dominujących – w tym aspekcie oceny – surowcach energetycznych. Kluczowe elementy oceny parametrów złoża obejmują szacowanie zasobów oraz jakości kopaliny. Wielkości te są znacznie zróżnicowane pomiędzy złożami i często, zamiast konkretnych wielkości numerycznych, dla ułatwienia opisu, stosowane są określenia nieprecyzyjne (rozmyte). Granice pomiędzy stanem, kiedy złoże jest duże czy małe, bogate czy ubogie, są umowne, oparte na rozkładach w populacji i nie zawsze jednoznacznie kwalifikują obiekt do danej klasy. Tymczasem stopniowanie przynależności złoża do danej klasy wielkościowej może być zrealizowane z wykorzystaniem teorii zbiorów rozmytych. W artykule wskazano na możliwości takiej kwalifikacji w odniesieniu do udokumentowanych złóż kopalin metalicznych w Polsce, poszerzając rozważania o zasygnalizowanie możliwości zastosowania operatorów logiki rozmytej w ocenie zarówno ilościowych, jak i jakościowych parametrów złóż.

EN

Poland is a country rich of mineral deposits. In the Annual Report of Mineral Re-sources there is a list of 13,586 records of mineral deposits in Poland according to their suita-bility as raw materials. In such a large set, rock mineral deposits dominate, while ore metals deposits are of secondary quantitative importance. This image changes in terms of the produc-tion value of metallic raw materials. The value of the metallic raw-materials produced places it after energy raw materials, dominating in this aspect. Key parameters evaluated during the mineral deposit recognition include resources es-timation and the quality of minerals. These values are significantly different between deposits and often, instead of specific numerical values for ease of description, imprecise (fuzzy) de-scription is used. The borders between the state in which the mineral deposit is big or small, rich or poor, are conventional, based on population distributions and do not always clearly qualify the object to the class. Meanwhile, such mineral deposits membership gradation to the volume size class may be carried out with the fuzzy sets theory. In the article the possibility of such qualification in relation to the recognized ore deposits in Poland has been pointed out. The possibility of fuzzy logic operators use in the assessment of both quantitative and qualita-tive parameters of this resources base have additionally been signalized.

8

Rynek kobaltu z początkiem XXI w.

Krzak M., Krzak I.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 10

444--452

PL

Kobalt należy do metali strategicznych; nie ma naturalnych substytutów w wielu zastosowaniach przemysłowych, z powodu unikatowych właściwości (wysoka temperatura topnienia, ferromagmnetyczność). W latach 70. i 80. ubiegłego stulecia, światowa konsumpcja surowców kobaltu obejmowała głównie metalurgię (2/3 podaży łącznie z metalurgią spieków i stopów), podrzędnie zaś przemysł chemiczny i inne branże. Obecnie nieco ponad 40% surowców kobaltu jest używanych przy produkcji ogniw (przeważnie litowo-jonowych), a niewiele ponad 30% w metalurgii (superstopy, stopy, ultratwarde spieki, stale szybkotnące). Pozostałe kilkuprocentowe udziały obejmują: magnesy, katalizatory, barwniki, lepiki i inne. Geografia pierwotnych dostaw kobaltu nie uległa istotnym zmianom w ostatnim ćwierćwieczu, odnotowano natomiast silny wzrost globalnej produkcji oraz u największego dostawcy - Demokratycznej Republiki Konga. Ceny tego drogiego metalu podlegały w ostatnich latach presji jego nadpodaży na rynku, okresowych zakłóceń w dostawach koncentratów oraz ogólnoświatowego kryzysu gospodarczego z końca pierwszej dekady XXI w. Nastąpiła zasadnicza zmiana w strukturze konsumpcji: USA i Europa Zachodnia ustąpiły miejsca państwom azjatyckim. Z początkiem XXI w. rynek kobaltu dotknięty został kryzysem z przełomu lat 2008-2009, a trwająca do dziś nadwyżka podaży surowców kobaltu na rynku, nie jest dobrym prognostykiem dla jego producentów. W artykule omówiono czynniki decydujące o koniunkturze na rynku kobaltu z początkiem XXI w. i wskazano na potencjał produkcyjny Polski.

EN

Cobalt is one of the world's essential metals, in many industrial applications, due to the unique properties (high melting point or ferromagnetic properties) there is a deficiency of natural substitutes. In the 70s and 80s of the last century, world consumption of cobalt raw materials contained mainly metallurgical use (including alloys and sinters metallurgy) and covered about 2/3 of cobalt supply. Subordinate applications included the chemical industry, magnets and other fields. Nowadays slightly more than 40% of cobalt raw materials is used in the batteries production con¬sumption (lithium-ion mostly), a little over 30% in metallurgy (superalloys, alloys, carbides, HSS alloys). The remaining few percent shares include: magnets, catalysts, colours, tyre adhesives, and others. Geography of primary cobalt supply did not change significantly in the last quarter of a century, although strong increase of world production have been observed, especially in the largest producer - Democratic Republic of the Congo. Prices of such expensive metal were strongly influenced by oversupply pressure, periodic disruptions of the concentrates supply and the worldwide economic crisis at the end of the first decade of the twenty-first century. A fundamental change in the consumption structure had place: U5 and Western Europe countries gave way to the Asian countries. At the beginning of the XXI century cobalt market has been affected by the crisis at the turn of 2008/09, and lasted up to current days' cobalt raw materials supply surplus is not a good predictor for the metal producers. In the paper the most important factors determining the economic situation on the cobalt market at the beginning of the XXI have been discussed and the production potential of Poland has been pointed.

9

Ograniczenie emisji tlenków siarki powstałych podczas spalania paliwa z karbonizatów otrzymanych w wyniku pirolizy gumy

Żmuda W. A., Grzywacz P., Wojciechowski A., Doliński A., Krzak M.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 5

975--977

PL

Karbonizaty powstałe w wyniku procesu pirolizy opon, mogą mieć szerokie zastosowanie. Po zbrykietowaniu mogą służyć jako paliwo bezdymne, cechujące się niższą emisją cząstek stałych w porównaniu z węglem kamiennym. Problemem w użyciu pirokarbonizatu ze zużytych opon jako paliwa jest stosunkowo wysoka zawartość związków siarki, która po spaleniu jest emitowana w postaci szkodliwych tlenków do atmosfery. Przedstawiono metody ograniczania emisji tlenków siarki, powstałych w wyniku spalenia paliwa formowanego na bazie karbonizatu pozyskanego z rozkładu termicznego opon samochodowych. Za optymalną metodę odsiarczania uznano znane z przemysłu energetycznego odsiarczanie suchymi sorbentami wapniowymi. Dodatek wodorotlenku wapnia oraz węglanu wapnia do karbonizatu spowodował obniżenie zawartości SO2 w spalinach.

EN

CaCO3 and Ca(OH) 2 were added (up to 10%) to tire rubber carbonizates used as solid fuels. The addn. resulted in a decrease of SO2 content in flue gases and in an increase in ash content in the fuel.

10

Adsorpcja SO₂ na węglu aktywnym z pirolizy zużytych opon samochodowych

Baran P., Krzak M., Zarębska K., Szczurowski J., Żmuda W. A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 6

1164--1166

PL

Przedstawiono wyniki badań adsorpcji SO₂ na adsorbencie węglowym otrzymanym z karbonizatu, powstałego w wyniku niskotemperaturowej pirolizy odpadów gumowych. Surowy karbnizat poddano aktywacji fizycznej w dwóch temperaturach. Scharakteryzowano strukturę porowatą na podstawie adsorpcji azotu. Zmiana parametrów struktury porowatej próbek otrzymanych w wyniku aktywacji fizycznej przy użyciu CO₂ dobrze koreluje z wielkością adsorpcji SO₂ oznaczonej metodą wagową. Mimo niskiego rozwinięcia powierzchni otrzymane adsorbenty cechują się bardzo dobrymi właściwościami sorpcyjnymi względem SO₂.

EN

Waste tire fragments (50×50 mm) were carbonized at 400°C, activated with CO₂ at 850°C or 1000°C for 15 min and studied for porous structure (low-temp. adsorption of N₂ and for SO₂ adsorption capacity. The sp. surface of the activated C samples and SO₂ adsorption capacity increased with increasing activation temp.

11

The Use of Selected Raw Materials for Preparation Coal-Based Suspension Fuel

Pomykała R., Żmuda W. A., Kapusta K., Krzak M.

Inżynieria Mineralna

|

2016

|

R. 17, nr 1

99--108

EN

Preparation of suspensions based on coal as fuels capable to replace liquid hydrocarbons is a new, intensely developed trend in the economic and technological optimization of combustion systems. The article presents results of coal-water suspensions tests. Coal from Polish mines was used for their preparation as well as other energy-bearing components as alcohol, glycol and char from rubber pyrolysis. It was developed several recipes suspension meet previously established conditions for the calorific value, rheological parameters and stability. The selected suspension was combustion a laboratory plant equipped with a burner of similar design to those used in boilers oil. Performed tests have shown the possibility of combustion the suspension, in this type of construction.

PL

Przygotowanie zawiesin na bazie węgla, jako paliw zdolnych zastąpić płynne węglowodory to nowy, intensywnie rozwijany trend w zakresie ekonomicznej i technologicznej optymalizacji pracy układów spalania. W artykule przedstawiono wyniki badań suspensji węglowo-wodnych. Do ich przygotowania wykorzystano węgle pochodzące z polskich kopalń oraz inne surowce energonośne, w tym karbonizat z pirolizy gumy. Przygotowano kilka receptur suspensji spełniających założone wcześniej warunki w zakresie kaloryczności, parametrów reologicznych oraz stabilności. Wytypowane zawiesiny poddano próbom spalania na stanowisku laboratoryjnym wyposażonym w palnik odpowiadający konstrukcjom stosowanym w kotłach olejowych. Przeprowadzone testy wykazały możliwość spalania suspensji, w tego typu konstrukcjach.

12

Department of Environmental Analyses, Geological Mapping and Economic Geology

Matyszkiewicz J., Kotarba M., Krzak M., Wendorff M.

Geology, Geophysics and Environment

|

2016

|

Vol. 42, no. 2

226--230

13

Strategia oraz sprawiedliwy podział w geologiczno-górniczym postępowaniu koncesyjnym - szkic problematyki

Krzak M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2015

|

nr 91

125--133

PL

Ustawa Prawo geologiczne i górnicze z dnia 9 czerwca 2011 r. z późniejszymi zmianami umożliwia, z pewnymi wyłączeniami, ustanowienie użytkowania górniczego w drodze przetargu, w szczególności gdy o jego ustanowienie ubiega się więcej niż jeden podmiot. Także w odniesieniu do złóż węglowodorów wspomniana ustawa stanowi, że udzielenie koncesji na poszukiwanie i rozpoznawanie złoża następuje w wyniku przeprowadzenia postępowania przetargowego. W najbardziej ogólnym stwierdzeniu przetarg jest sposobem wyboru oferty w celu zawarcia konkretnej umowy i sam w sobie jest swoistego rodzaju rozgrywką. Rozgrywką, gdzie z jednej strony negocjowana jest stawka z ogłaszającym przetarg, z drugiej zaś rywalizacja z pozostałymi oferentami weń uczestniczącymi. Pomijając formalne wymogi przetargowe, jego rezultat winien być w jakiś sposób sprawiedliwy, co nie zawsze jest łatwe do osiągnięcia. W referacie, na bazie koncepcji teoriogrowych, zobrazowano strategiczne zachowania biorących udział w przetargu oraz pokazano fundamentalne algorytmy podziału na hipotetycznych, jakkolwiek realistycznych przykładach opartych na geologiczno-górniczej procedurze koncesyjnej.

EN

Geological and Mining Law in Poland permits, subject to certain exceptions, the establishment of the mining usufruct by tender way, in particular where it is applied for more than one entity. The same procedure is also possible with regards to licenses granted to hydrocarbon deposits. In the most general statement, the tender (bargaining) is a method of offering that is selected in order to reach a specific agreement conclusion. From this point of view, it is a kind of gameplay where the rate is negotiated with the announcement of the auction on the one hand, and on the other hand competition with the other bidders participating. Apart from the formal requirements of the tender, its result should be fair in every way, which is not always easy to achieve. In the paper, based on game theory concepts, the strategic behavior of tender participants has been illustrated. Some fundamental algorithms of division were presented in the hypothetical but realistic examples related to geological and mining concession procedures.

14

Rynek niklu z początkiem XXI wieku

Krzak M., Krzak I.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 7

330--340

PL

Nikiel jest jednym z najważniejszych metali uszlachetniających stal i składnikiem stopów. Obecnie większość (65÷70 %) dostaw niklu konsumowana jest przy produkcji austenitycznych stali nierdzewnych, ok. 20 % w stopach z miedzią i innymi metalami, 9 % w powłokach galwanicznych, a pozostała część (1÷5 %) w wyrobach elektrotechnicznych, elektronicznych, menniczych i chemicznych. Szacuje się, że w codziennym użyciu stosowanych jest ok. 3000 różnych stopów zawierających nikiel, a w wielu wdrożeniach brakuje efektywnych substytutów. Geografia podaży pierwotnej niklu nie uległa istotnym zmianom w ostatnim ćwierćwieczu, odnotowano natomiast silny wzrost globalnej produkcji. Ceny metalu podlegały w ostatnich latach dużej presji uwarunkowań ogólnogospodarczych, ulegając gwałtownym wahaniom, a dominująca konsumpcja państw azjatyckich kształtowała rynek. W artykule przybliżono najbardziej istotne czynniki decydujące o koniunkturze rynku niklu z początkiem XXI wieku, aktualizując potencjał Polski i jej udział w rynku.

EN

Nickel is one of the most important metals used in nickel-steels and other alloy component. The majority (65÷70 %) of nickel supply is consumed in the austenitic stainless steels production, followed by (approximately 20 %) in alloys with other metals (super-alloys, copper alloys, and others), coatings (9 %) and others (1÷5 %) referred to electric and electronic industries, minting and chemicals. There are about 3000 nickel-containing alloys in everyday use, and, in many implementations there is lack of effective substitutes. Geography of primary nickel supply did not change significantly in the last quarter of a century, although strong increase of world production have been observed. In recent years metal prices were strongly influenced by general economic conditions, undergoing to sudden fluctuations, and the dominant consumption of Asian countries shaped the market. In the paper the most important factors determining the economic situation on the nickel market at the beginning of the XXI have been brought closer, actualizing the potential of Poland and importance of the metal market for its industry.

15

Baza surowcowa metali nieżelaznych na tle ewolucji rynku w ostatnim stuleciu

Paulo A., Krzak M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 10

474--487

PL

Przedstawiono ewolucję bazy surowcowej metali nieżelaznych w stuleciu 1913÷2013, od kiedy statystyki gospodarcze są dostępne. W omawianym okresie rynki tych metali na świecie i w Polsce uległy ogromnym zmianom, zarówno po stronie producentów jak i konsumentów. Rozpoczęto bilansowanie produkcji, obrotów handlowych i notowania cen, rozwinęła się współpraca międzynarodowa i technologie pozyskiwania surowców. Weszły do szerokiego użytku nowe metale, ważnym źródłem stały się surowce wtórne. Pomimo ogromnego wzrostu konsumpcji i obaw o wyczerpanie złóż, zapotrzebowanie jest pokrywane z różnych części świata a pojawiające się kryzysy okazują się krótkotrwałymi. W długoterminowej perspektywie rysuje się spadek cen surowców metali nieżelaznych, mierzonych w walucie stałej. Poszerzyła się wiedza o oddziaływaniu poszczególnych metali nieżelaznych i ich związków na organizmy żywe, a wprowadzane przepisy o ochronie zdrowia i środowiska wywarły duży wpływ na przemysł. W połowie omawianego okresu powołano miesięcznik Rudy i Metale Nieżelazne, który rejestruje przede wszystkim postęp i problemy w Polsce w dziedzinie geologii złóż i górnictwa metali nieżelaznych poczynając, przez wzbogacanie mechaniczne i ogniowe, hutnictwo i przetwórstwo metali nieżelaznych, po recykling. W ciągu 60 lat jego wydawania zmieniły się istotnie perspektywy rozwoju różnych sektorów przemysłu metali nieżelaznych. Omówiono ewolucję polityki surowcowej oraz pozorną wystarczalność bazy surowcowej świata i Polski w różnych okresach jej dziejów po I wojnie światowej.

EN

Evolution of non-ferrous metals base in the century 1913÷2013, when economic statistics were available has been described in the paper. During this period, non-ferrous metals markets in Poland and abroad have changed enormously, both for producers and consumers. Balancing of production, trade volumes and price quotations started, international cooperation and technologies of minerals and raw materials developed. New metals entered the wide use, recycled raw materials have become an important additional source of metals. Despite the huge increase in consumption and concerns related to the mineral deposits depletion demand is satisfactorily met from various parts of the world and emerging crises appear short-term in nature. In the long term a decline in non-ferrous metals prices, measured in constant currency, is marked. Growing knowledge on the impact of various non-ferrous metals and their compounds on living organisms, resulting in introduced regulations on health and environment, had a big impact on the industry. In the middle of the analyzed period the monthly Ores and Nonferrous Metals was established, that records primarily the progress and problems in Poland in the field of non-ferrous metals beginning with the geology and mining, through enriching, metallurgy, processing, and recycling. Within 60 years of its issue prospects of development of the various sectors of non-ferrous metals industry changed significantly. Changing resource policy and the evolution of apparent sufficiency of the resource base of the world and Poland at various periods in its history after the First World War has been discussed.

16

Zagospodarowanie wielowarstwowych materiałów poeksploatacyjnych metodą chemicznego odzysku

Żmuda W. A., Wojciechowski A., Doliński A., Krzak M.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

7070--7078, CD2

PL

Znaczącą część odpadów komunalnych stanowią opakowania. Zwiększający się stopniowo poziom wymaganego odzysku i recyklingu materiałowego, przy równoczesnym gwałtownym wzroście ilości odpadów opakowaniowych, wymagają rozpowszechnienia efektywnych technologii odzysku materiałowego. Najbardziej kłopotliwy jest odzysk materiałów wielowarstwowych z pojazdów wycofanych z eksploatacji oraz opakowań typu TetraPak, których zastosowanie zwiększa się najbardziej dynamicznie. W chwili obecnej procesy odzysku i recyklingu z tych materiałów nie są dostatecznie rozwinięte i rozpowszechnione w porównaniu do innych państw europejskich i w stosunku do krajowych potrzeb. W artykule pokazano strukturę materiałów, które są zawarte w odpadach komunalnych i muszą podlegać procesom odzysku materiałowego, dokonano przeglądu dotychczas stosowanych metod mechaniczno-chemicznych odzysku materiałów z opakowań typu TetraPak z wyróżnieniem chemicznej technologii odzysku materiałowego metodą rozpuszczania za pomocą rozpuszczalników organicznych, wskazując jej wady i zalety. Jednocześnie wskazano możliwość odzysku materiałowego metodami chemicznymi materiałów wielowarstwowych pochodzących z różnorodnych odpadów poużytkowych.

EN

A significant portion of municipal waste are packaging. Gradually increasing the required level of recovery and recycling of materials, while the rapid increase in the amount of packaging waste, require effective dissemination of material recovery technologies. Most hassle makes the recycling of multilayer parts of EOL vehicles as well as TetraPak-type multi-layer packaging, the use of which increases most rapidly. At present, treatment, recovery and recycling of these items are not sufficiently developed and disseminated in comparison to other European countries and in relation to national needs. The article shows the structure of materials that are contained in municipal waste and must be subject to material recovery processes, a review of mechanical and chemical methods used so far to recycle of TetraPak - type packaging with a distinction of the chemical dissolution method using organic solvents, pointing out its pros and cons. Simultaneously, the possibility of chemical recovery of material from a variety of EOL multi-layer waste has been indicated.

17

Unieszkodliwianie wielomateriałowych odpadów poeksploatacyjnych metodą rozkładu termicznego

Wojciechowski A., Żmuda W. A., Doliński A., Krzak M.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

6765--6774, CD2

PL

Autorzy artykułu wskazują optymalną technologię unieszkodliwiania wielomateriałowych odpadów poeksploatacyjnych metodą rozkładu termicznego. Odpady wielowarstwowe, wieloskładnikowe pochodzą z różnych obszarów, głównie z pojazdów wycofanych z eksploatacji, elektroniki oraz z opakowań typu TetraPak (najbardziej wysublimowany materiał wielowarstwowy). Na przykładzie rozkładu termicznego odpadów z opakowań typu TetraPak została przedstawiona przyjazna środowisku i ekonomicznie uzasadniona metoda odzysku materiałowego z odpadów wieloskładnikowych trudnych do unieszkodliwienia.

EN

The authors of the article indicate the optimum technology for the disposal of multi-material EOL waste by thermal decomposition method. Composite multi-layer waste come from different areas, mostly from end-of life vehicles, electronics and TetraPak packaging (the most sophisticated multi-layer material). The environment-friendly and economically justified method of the compound material recovery is presented on the example of thermal decomposition of the most difficult to processing multi-layer TetraPak packaging.

18

Deskrypcja parametrów złoża w modelowaniu rozmytym - zarys problematyki

Krzak M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2014

|

nr 88

135--148

PL

W naturalnym języku często funkcjonują nieprecyzyjnie pojęcia próbujące odzwierciedlać otaczającą rzeczywistość. Matematycy od dość dawna wskazywali, że sam rachunek prawdopodobieństwa nie jest w stanie uchwycić całego zakresu możliwych aspektów niepewności, a precyzyjniej ujmując niedoskonałości informacji. Powszechnie używane pojęcia i zwroty w języku naturalnym, np. ludzie wysocy, około 5, bardzo zimno, to wzorcowe terminy nieprecyzyjne (rozmyte). Granica pomiędzy stanem gdzie jest zimno i ciepło, ludzi wysokich i niskich nie jest skokowa, a niektóre zwartości opisujące konkretny wzrost czy temperaturę spełniają daną właściwość w różnym stopniu. Takie stopniowanie pomiędzy pełną przynależnością, częściową przynależnością i brakiem przynależności nie może być ujęte w klasycznej teorii zbiorów. Ograniczenia tradycyjnej teorii mnogości rozwiązuje teoria zbiorów rozmytych. W zagadnieniach geologiczno-złożowych funkcjonują często kategorie rozmyte. Używanie terminów takich jak: duże/małe złoże, bogata/uboga ruda, duża/mała miąższość serii, wysoka/niska zawartość siarki, dobre/złe właściwości flotacyjne i wiele innych jest naturalną cechą języka, narzędzia ekspresji w dążeniu do wyrażenia i wzajemnego porozumiewania się. Wszelkie cechy złoża wyrażane w sposób ilościowy (parametry złoża) mogą być w taki sposób werbalizowane. Czy złoże gazu ziemnego jest duże, gdy jest w nim co najmniej 100 mln m3? a może 99 mln m3 stanowi tę granicę? a może 98 mln m3, czy jest to jeszcze zupełnie inna wielkość zasobów. Próba ustalenia rozgraniczenia wydaje się zabawna i oczywiste jest, że będzie ona kłopotliwa, gdyż transformacja pojęć jakościowych w kierunku ilościowych nie zawsze jest bezpośrednia i bezproblemowa. W artykule przybliżono podstawową terminologię i generalne zasady modelowania rozmytego. Bazując na przykładzie złoża rud miedzi wskazano i zademonstrowano narzędzia nieprecyzyjnego opisu do pojęć i parametrów stosowanych w geologii złożowej.

EN

There is a lot of imprecise terms in natural language which are trying to reflect the surrounding reality. Mathematicians for a long time pointed out that the probability only is not able to grasp a whole range of uncertainty aspects and more precisely speaking, imperfect information. Commonly used terms and phrases in natural language such as tall men, about 5, very cold, are standard imprecise (fuzzy) concepts. The boundary between the state where it is cold and heat, high and low humans is not discrete, and some specific values for the temperature or height description match the specified property with varying degrees. Such gradation between the full membership, a partial membership and lack of membership may not be expressed in the classical set theory. Limitations of traditional set theory solve the theory of fuzzy sets. In the geological and mineral deposits issues fuzzy categories are often met. Using those terms like: large/small deposit, rich/lean ore, large/small deposit thickness, high/low sulfur content, good/bad flotation properties and many others, is a natural-structural feature of the language the tools of expression in the tendency to mutual agreement. Any mineral deposits features expressed in a quantitative way (deposit parameters) may be similar to the mentioned manner verbalized. Is natural gas field is large, when it has at least 100 million cubic meters? Or perhaps 99 million cubic meters is the limit? Or perhaps 98 million cubic meters, and maybe it is still quite different resources volume. Trying to determine distinction seems to be funny and it is obvious that it will be troublesome, since the qualitative concepts transformation into the quantitative direction is not always direct and easy. In the paper the basic terminology and general principles of fuzzy modeling has been approached. Basing on the copper ore example the tools of imprecise description has been indicated and demonstrated.

19

Gdzie dwóch się bije… Strategiczne postępowanie producentów kruszywa w sytuacji duopolu rynkowego

Krzak M.

Surowce i Maszyny Budowlane

|

2014

|

nr 4-5

20-24

PL

Dostosowanie oferty w zakresie asortymentu, jak i wielkości podaży do potrzeb rynku, to niewątpliwie jedno z ważniejszych wyzwań kadry menadżerskiej. Jak powinni działać zarządzający w sytuacji duopolu?

20

Value of geological information in exploitation management: the case of exploitation units of the Polkowice-Sieroszowice mine

Krzak M., Panajew P.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 1

239--256

EN

The application of mathematical techniques of management is particularly significant in managing mineral deposits as well as generally in the mining industry, in which the execution of geological-mining projects is usually time-consuming and expensive. Such projects are usually undertaken in conditions of uncertainty, and the incurred expenses do not always generate satisfactory revenues. Mineral deposit management requires close cooperation between the geologist providing necessary information about the deposit and the miner conducting exploitation work. A real decision-making problem was undertaken, in which three exploitation divisions of a certain area in the Polkowice-Sieroszowice mine, differing in ore quality, could be developed in an order which would guarantee maximisation of income. First, the ore price was calculated with the NSR formula; next, the decision-making problem was presented as a kind of game between the geologist (the mine) and states of Nature.

PL

Projekty geologiczno-górnicze (surowcowe) różnią się znacznie od innych form aktywności gospodarczej człowieka, ponieważ wiedza o przedmiocie zainteresowań opiera się głównie na ocenach, zaś samo złoże kopalin jest obiektem przyrodniczym i trudno jest jednoznacznie przewidzieć rzeczywiste efekty jego odkrycia. Geologiczna niepewność związana z modelem złoża i jego zasobami znajduje odzwierciedlenie w technicznych planach kopalni i przygotowaniu rozcinki złoża odpowiednim systemem i sposobem eksploatacji. Kwantyfikacja, ocena i zarządzanie niepewnością geologiczną jest kluczowe w strategicznym planowaniu działania kopalni. Podstawowym celem, dla którego wykonuje się wyrobiska udostępniające jest przygotowanie złoża do eksploatacji górniczej. Wyrobiska udostępniające stanowią główne drogi transportu ludzi i urobku oraz spływu wód kopalnianych. Część z nich stanowi drogi jezdne i wentylacyjne, na innych zostaje ulokowany przenośnik taśmowy, a jeszcze innymi podprowadzone są niezbędne media. W celu zabezpieczenia wyrobisk w ich bezpośrednim sąsiedztwie wydzielane są ochronne filary oporowe (rys. 1) mające różną szerokość (100-260 m) w zależności od parametrów wytrzymałościowych otaczających je skał. W trakcie drążenia wyrobisk udostępniających i przygotowawczych duże znaczenie ma prawidłowe rozpoznanie geologiczne nowo rozcinanych obszarów złoża. Do głównych zadań służby geologicznej w kopalniach rud w tym zakresie należą: - prawidłowe opróbowanie serii złożowej, - kartowanie wyrobisk podziemnych i dokumentowanie wszelkiego typu zjawisk nietypowych, - rozpoznanie złoża otworami wyprzedzającymi z wyrobisk podziemnych. Podczas prac udostępniających gromadzona jest informacja o parametrach serii złożowej, która potem zostaje wykorzystana w prowadzeniu właściwej gospodarki złożem. O przydatności i użyteczności informacji decyduje wiele cech, niemniej za najbardziej istotne należy uznać jej aktualność, dokładność, dostępność, elastyczność i kompletność. Niebagatelne są także koszty jej pozyskania. Bardziej precyzyjna informacja wymaga często znacznych, dodatkowych wydatków. W górnictwie, w kwestii oceny warunków bezpieczeństwa pracy taka konieczność jest nieodzowna. Kompletna informacja umożliwia podejmowanie właściwych decyzji, przekłada się na sposób wykorzystania posiadanych środków i możliwości, zapewnia większą elastyczność w dopasowaniu do bieżących realiów rynkowych, technologicznych i in. Zagadnienie dostępu do informacji jest problemem szerokim i dotyczy wielu aspektów rzeczywistości. Zdobywanie kolejnych informacji, służących zmniejszaniu ryzyka, jest zwykle kosztowne. Zdarza się, że pozyskanie kolejnych informacji jest od pewnego momentu nieopłacalne. Dodatkowa informacja jest potrzebna tylko do momentu, gdy oczekiwane korzyści z jej uzyskania przewyższają koszty z jej zdobywania. Wiąże się z tym problem wyceny informacji. Informacja, adekwatna do problemu, dla którego jest pozyskiwana, zwiększa zasób wiedzy podmiotu gospodarującego, jednak rosnąca jej ilość stwarza możliwość dezinformacji. Instrumentów analizy posiadanej przez decydenta informacji dostarczają m.in. narzędzia teoria gier. W teorii gier informacja modelowana jest zazwyczaj z wykorzystaniem koncepcji zbiorów informacyjnych (rys. 2). Zwykle uczestnicy gry nie dysponują pełną informacją, co implikuje fakt, ze sytuacja decyzyjna rozgrywa się w warunkach niepewności. Działalność operacyjna kopalni zmierzająca do udostępnienia i eksploatacji poszczególnych części złoża realizowana jest etapami. Nieodzownym staje się zatem podejmowanie decyzji i wybór optymalnej strategii na każdym z nich. Dążeniem kopalni może być uzyskanie najkorzystniejszych wypłat, niezależnie od zaistniałych warunków otoczenia. Działanie takowe zaprezentowano na przykładzie trzech parcel eksploatacyjnych A, B i C uruchamianych w obrębie ZG Polkowice-Sieroszowice. Charakterystykę parcel zestawiono w tabelach 1, 2 i 3, a schematyczne przekroje zmienności zobrazowano na figurach 3, 4 oraz 5. Na podstawie formuły NSR (3) obliczono ceny rudy w parcelach. Bazując na analogii określono prawdopodobieństwa napotkania konkretnych układów wskaźników jakościowych rudy w parcelach. Zestawiając oczekiwane przychody w odniesieniu do możliwych dwóch stanów natury zdefiniowano macierz gry (4). Wygenerowany problem decyzyjny sprowadzony został do modelu gry koordynacji, a rozstrzygano w nim, które z parcel należy poddać eksploatacji. Opierając się na zakresie informacji o parametrach złoża we wszystkich parcelach będącej w posiadaniu geologa nadzorującego postęp frontu eksploatacyjnego, przeanalizowano dostępne struktury informacyjne, wskazując te optymalne. Oczekiwane średnie wielkości przychodów dla poddawanych ocenie struktur zestawiono w tabelach 4, 5 oraz 6.