Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 32

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Trzeciorzędową formację brunatnowęglową w Bełchatowie, obok węgla, budują skały plastyczne, słabo zwięzłe oraz luźne. Ze względu na swoje parametry fizyko-mechaniczne nie stwarzają problemów eksploatacyjnych. Miejscami w ich obrębie pojawiają się odmiany skał o odmiennym charakterze litologicznym i właściwościach fizyko-mechanicznych, powodujących trudności podczas urabiania skał nadkładu. Zalicza się do nich wapienie mezozoiczne, piaskowce i zlepieńce trzeciorzędowe oraz czwartorzędowe żelaziste skały okruchowe. W artykule dokonano charakterystyki litologicznej oraz podano wartości podstawowych parametrów fizyko-mechanicznych tych skał. Są one podstawą klasyfikacji geologiczno-inżynierskiej oraz decydują o ich trudnourabialności. Omówiono również możliwości ich surowcowego wykorzystania.
EN
The Tertiary lignite formations in the Bełchatów deposit, along with coal, are built of plastic, weakly compact and loose rocks. Their physical and mechanical parameters, don’t pose operational problems. However, varieties of a different lithological character and physical-mechanical properties rocks, causing difficulties when mining the overburden rocks, appear within them. These include: Mesozoic limestones, Tertiary sandstones and conglomerates, as well as Quaternary iron feldspar rocks. The article features a lithological characterization as well as values of basic physico-mechanical parameters. They form the basis of the geological engineering classification and decide about their difficult workability. The possibilities of their raw material utilization were also discussed.
EN
The results of studies on the sorption properties of limestone with respect to SO2 under fluidized bed conditions are presented. It has been confirmed that the structural and textural characteristics of limestones (which, contrary to the common belief, are shaping the course of the sulphation process rather than the CaCO3 content) have a decisive influence on the effectiveness of SO2 capture. The impact of the porosity of limestones on the SO2 sorption process has been shown. Limestone parameters, which should be assessed at the stage of qualification of raw material for raw material production, have also been determined. The research methods, which can be used to predict the reactivity of sorbent in industrial conditions at the stage of laboratory analysis, have been presented. Presented in this article studies on the reactivity of limestone terms of SO2 were inspired by the problems of Polish power plants in meeting the SO2 emission limits when using limestones as SO2 sorbents in fluidized bed boilers and related to their low utilization and storage, and the high content of unreacted CaO in the ash. The studies have been conducted for several years. In that time, been tested several hundred samples limestone of Cretaceous (chalk), Jurassic, Triassic, Devonian, and Neogene (lacustrine chalk) age. The results of the study can contribute to the increased use of sorbent and thus increase the efficiency of SO2 capture in furnace conditions and, as a consequence, significantly reduce the amount of the combustion waste generated.
PL
Przedstawiono rezultaty badań właściwości sorpcyjnych wapieni względem SO2 w warunkach palenisk fluidalnych. Udowodniono, że decydujący wpływ na efektywność wychwytu SO2 ma charakter struktualno-teksturalny sorbentu, który kształtuje przebieg procesu siarczanowania, a nie jak się powszechnie przyjmuje się – zawartość CaCO3 w sorbencie. Pokazano jak porowatość sorbentu wpływa na przebieg procesu sorpcji SO2. Określono parametry sorbentu, które powinny podlegać ocenie na etapie kwalifikowania surowca do produkcji sorbentów. Zaprezentowano metody badawcze, za pomocą których na etapie badań laboratoryjnych można w sposób precyzyjny przewidzieć reaktywność sorbentu w warunkach przemysłowych. Prezentowane w niniejszym artykule badania nad reaktywnością wapieni względem SO2 zainspirowane zostały problemami polskich elektrowni i elektrociepłowni związanymi z dotrzymaniem limitów emisji SO2 podczas stosowania wapieni jako sorbentów SO2 w paleniskach fluidalnych, niskim stopniem wykorzystania sorbentów, wysoką zawartością nieprzereagowanego CaO w popiołach i problemami związanymi tak z ich wykorzystaniem jak i składowaniem. Badania prowadzono przez kilka lat. W tym czasie przebadano kilkaset próbek wapieni wieku kredowego (kreda pisząca), jurajskiego, triasowego, dewońskiego i neogeńskiego (kreda jeziorna). Rezultaty badań są w stanie przyczynić się do zwiększenia stopnia wykorzystania, sorbentu i co za tym idzie podniesienia efektywności wychwytu SO2 w warunkach palenisk, a przez to znacząco ograniczyć ilość powstających odpadów paleniskowych.
PL
Występujące w zboczach rowu Kleszczowa wapienie wieku jurajskiego są jedną z najważniejszych kopalin towarzyszących w złożu węgla brunatnego Bełchatów. W ostatnich latach zaistniała potrzeba rozpoznania ich przydatności jako sorbentów SO2. Podczas ich dokumentowania napotkano wiele trudności. Wapienie charakteryzują się znaczną zmiennością litologiczną, są to skały zarówno odznaczające się wysoką twardością i zwięzłością, jak i słabo zwięzłe czy nawet pylaste. W ich partiach stropowych występują procesy krasowe, a niżej położone są z kolei objęte wtórnymi procesami mineralizacyjnymi, spośród których najsilniej jest zaawansowany proces silifikacji. Widoczne są również efekty innych procesów przeobrażeniowych, takich jak: kompakcja, cementacja, procesy rozpuszczania i rekrystalizacji kalcytu, które przyczyniły się do znacznego urozmaicenia składu mineralnego i chemicznego wapieni, zróżnicowania parametrów fizykochemicznych i fizykomechanicznych określających ich przydatność do gospodarczego wykorzystania jako sorbentów SO2. Inne problemy związane z dokumentowaniem wapieni w złożu Bełchatów są związane z ich mniejszym znaczeniem w porównaniu z kopaliną główną, co powoduje, że ich rozpoznanie jest skromne, cechuje się większym interwałem poziomym otworów wiertniczych, zdecydowanie większymi i silnie zróżnicowanymi długościami próbek pobranych z rdzeni wiertniczych. Na obecnym etapie rozpoznania kopaliny towarzyszącej możliwe jest jedynie wstępne oszacowanie zasobów wapieni jako potencjalnych sorbentów SO2. Doprecyzowanie oszacowań będzie możliwe po skonstruowaniu modelu 3D parametrów kryterialnych oraz opracowaniu scenariusza eksploatacji.
EN
Jurassic limestones of the Kleszczów Graben are among the most important accompanying raw materials in the Bełchatów lignite deposit. In recent years, there has been a need to recognize their suitability as SO2 sorbents for use in the energy industry. The limestones are characterized by high lithological variability. They show both high hardness and compactness, and are weakly concise or even silty. At the top parts, they are subjected to karst processes. The lower parts are affected by secondary mineralization processes, among which the silicification process is most advanced. The effects of other transformation processes, such as compaction, cementation, dissolution and recrystallization of calcite are also visible. These processes contributed to a significant diversification of the mineral and chemical composition of limestone, and differentiation of physico-chemical and physical-mechanical parameters responsible for assessing the suitability for their commercial use as a raw material for the production of SO2 sorbents. Other problems associated with documenting the limestones in the Bełchatów deposit are related to their lesser importance compared to the main mineral. Its degree of exploration is low, characterized by a lower density of exploratory boreholes and significantly longer average lengths of samples collected from drill cores. At the present stage of the accompanying mineral exploration, only a preliminary estimation of limestone resources as potential SO2 sorbents is possible. The precise estimation will be possible after constructing a 3D model of criterion parameters and developing an extraction scenario.
PL
Eksploatacja i przetwórstwo węgla brunatnego w rejonie bełchatowskim związane są z powstawaniem różnorodnych mineralnych surowców odpadowych. Należą do nich zróżnicowane pod względem genezy, składu mineralnego i chemicznego oraz właściwości surowcowych kopaliny towarzyszące, popioły i żużle ze spalania węgla brunatnego oraz desulfogipsy z instalacji mokrego odsiarczania spalin. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, których głównym celem było uzyskanie danych związanych z możliwością wykorzystania popiołów lotnych powstających w Elektrowni Bełchatów i wybranych kopalin towarzyszących eksploatowanych w KWB Bełchatów w formie mieszanin samozestalających się. Spośród kopalin towarzyszących, jako najbardziej predysponowane do wykorzystania uznano iły beidellitowe z uwagi na właściwości puzzolanowe i sorpcyjne oraz zdolność pęcznienia. Pomimo przewidywanego korzystnego wpływu minerałów ilastych z grupy smektytu na proces samozestalania, jak i trwałość tego typu mieszanek po zestaleniu, uzyskane wyniki badań fizykomechanicznych (wytrzymałości na ściskanie i rozmakalności w wodzie) były niesatysfakcjonujące. Konieczne okazało się zastosowanie Ca(OH)2 , uzyskanego z kredy jeziornej jako aktywatora procesu samozestalania się. Obecność wapnia umożliwia tworzenie się faz cementowych, które będą w stanie silnie związać składniki ziarnowe szkieletu. Do poprawy parametrów fizykomechanicznych tego typu mieszanek przyczyniłby się również dodatek desufogipsów do składu mieszaniny. Podwyższony udział jonów SO4/2– w mieszaninie podczas zestalania umożliwia wykrystalizowanie faz siarczanowych w przestrzeni porowej, pełniących funkcję mostków pomiędzy składnikami popiołów a minerałami ilastymi. Zastosowanie mieszanin do rekultywacji terenów niekorzystnie przekształconych w wyniku odkrywkowej eksploatacji w rejonie bełchatowskim przyniosłoby wymierne korzyści ekologiczne i ekonomiczne i w znaczącym stopniu rozwiązałoby problem składowania odpadów powstających w wyniku eksploatacji i przetwórstwa węgla brunatnego.
EN
The exploitation and processing of lignite in the Bełchatów region is connected with the formation of various mineral waste materials: varied in origin, mineral and chemical composition and raw material properties of the accompanying minerals, ashes and slags from lignite combustion and reagipsum from wet flue gas desulphurisation installations. This paper presents the results of laboratory tests whose main purpose was to obtain data referring to the potential use of fly ashes generated in the Bełchatów Power Plant and selected accompanying minerals exploited in the Bełchatów Mine in the form of self-solidification mixtures. The beidellite clays were considered as the most predisposed for use from the accompanying minerals , due to pozzolanic and sorption properties and swelling capacity. Despite the expected beneficial effects of clay minerals from the smectite group on the self-settling process as well as the stability of such blends after solidification, the results of physical-mechanical tests (compressive strength and water repellence) were unsatisfactory. It was necessary to use Ca(OH)2 , obtained from the lacustrine chalk as an activator of the self-settling process It was necessary to use lacustrine chalk as an activator of the self-solidification process. The presence of calcium will allow the formation of cement phases which will be able to strongly bond the skeletal grains. Also, the addition of reagipsum to the composition of the mixture would contribute to the improvement of the physico-mechanical parameters. The elevated SO4/2– ion in the mixture during the solidification allows for the crystallization of the sulphate phases in the pore space to form bridges between the ash and clay minerals. The use of mixtures in land reclamation unfavourably transformed by opencast mining in the Bełchatów region would result in measurable ecological and economic benefits and would largely solve the problem of waste disposal from the from the operation and processing of lignite energy.
PL
Złoże Legnica należy do jednego z najbardziej perspektywicznych w kontekście przyszłej eksploatacji węgla brunatnego. Jego wydobycie będzie nierozerwalnie związane ze zdejmowaniem skał nadkładu. Kubatura nadkładu w przypadku tego złoża jest wyjątkowo duża, a część tworzących go skał, z uwagi na wykazywane właściwości surowcowe, może być zaliczana do kopalin towarzyszących. Stan rozpoznania surowcowego skał nadkładu w złożu węgla brunatnego Legnica jest niewystarczający. Jak dotąd nie były one obiektem szczegółowych i kompleksowych badań mogących wykazać ich przydatność. W artykule dokonano podsumowania stanu wiedzy na ten temat. Informacje dotyczące właściwości surowcowych tych utworów będą stanowić jedno z zasadniczych kryteriów decydujących o traktowaniu ich jako kopaliny towarzyszące. Do kopalin towarzyszących powinny zostać zaliczone: piaski i żwiry czwartorzędowe oraz gliny zwałowe, a także piaski i iły trzeciorzędowe. Za szczególnie przydatne surowcowo należy uznać iły trzeciorzędowe (poznańskie). Występują one w dwu odmianach kolorystycznych – zielonkawo-niebieskiej i płomienistej. Pierwsze z nich (zielonkawo-niebieskie), ze względu na skład fazowy substancji ilastej, należy zaliczyć do odmian illitowo-kolinitowo-smektytowych, drugie (płomieniste) – do odmian kaolinitowo-illitowo-smektytowych. Stanowią one wartościowy surowiec do produkcji materiałów budowlanych. Z uwagi na charakter asocjacji minerałów ilastych (w szczególności obecność montmorillonitu) stanowią potencjalne sorbenty mineralne. Wykazują również przydatność do budowy przesłon hydroizolacyjnych. Piaski i żwiry czwartorzędowe zalegające w nadkładzie złoże Legnica są zróżnicowane surowcowo. Większość z nich stanowi surowiec przydatny dla przemysłu budowlanego. Gliny zwałowe mogą znaleźć zastosowanie jako składnik mieszanek ceramicznych. Piaski trzeciorzędowe można wykorzystać jako materiał podsadzkowy. Stan rozpoznania surowcowego skał nadkładu w złożu węgla brunatnego Legnica jest niewystarczający. Jak dotąd nie były one obiektem szczegółowych i kompleksowych badań mogących wykazać ich przydatność. Kopaliny towarzyszące zalegające w złożu Legnica, powinny być selektywnie eksploatowane i składowane. Utworzenie złóż antropogenicznych gromadzących te kopaliny, zapewni możliwość ich wykorzystania przez kolejne dziesięciolecia po zakończeniu eksploatacji.
EN
The Legnica deposit is one of the most prospective in the context of future lignite mining. Its extraction will be inseparable from the removal of the rocks of the overburden, the volume of which is very large. Due to the raw material properties, some of the rocks can be classified as accompanying minerals. The raw material identification of overburden sediments in the Legnica lignite deposit is insufficient. So far, they haven’t been the subject of detailed and comprehensive research to prove their usefulness. The article was a summary of the knowledge on this subject. The following should be included in the accompanying minerals: Quaternary sands and gravels, tertiary sands and clays (Poznan clays). They are present in two colour variants in the Legnica deposit - and fiery. The mineral composition of greenish-blue clays allows them to be included in illite-kaolinite- smectite varieties, in turn fiery clays as kaolinite-illite-smectite varieties. The tertiary clays are a very useful raw material for the production of building materials. In addition, they are potential mineral sorbents due to the nature of the association of clay minerals (occurrence of montmorillonite). They also show suitability for building waterproofing barriers. Quaternary gravels and sands, developed in the overburden Legnica deposit are differentiated raw materials. Some of them are raw materials for the construction industry. The glacial tills can be used as a component of ceramic mixtures. Tertiary sands can be used as a proppant material. The information on the raw material properties of these sediments will be one of the essential criteria for their treatment as accompanying minerals. Minerals accompanying those developed in the Legnica deposit should be exploited and deposited selectively. The creation of anthropogenic deposits accumulating these minerals will provide the possibility of their use for decades after the termination of operation.
PL
W ostatnich latach obserwuje się zwiększającą popularność zagranicznych surowców skalnych. Wśród państw mających coraz większy wpływ na import kamienia są kraje azjatyckie - głównie Chiny i Indie. Niewątpliwą zaletą importu kamieni zagranicznych jest poszerzenie gamy barw i efektów wizualnych. Zastosowanie elementów wykonanych z kamienia w obiektach budowlanych wymaga gruntownej wiedzy z zakresu ich właściwości, sposobów wydobywania oraz możliwości uzyskania pożądanego kształtu i faktury. Bardzo ważnym aspektem jest również właściwe określenie czynników niszczących, które będą oddziaływać na wyrób wykonany z materiału skalnego. W pracy przedstawiono ocenę właściwości pochodzących z rejonu Indii materiałów skalnych, głównie łupków, pod kątem możliwości zastosowania ich w warunkach klimatu umiarkowanego. Wszystkie łupki mimo, że charakteryzowały się podobną teksturą oraz składem mineralnym, to ich właściwości fizyko-mechanicznych oraz odporność na działanie czynników klimatycznych była różna. Świadczy to o tym, iż nie wszystkie nadają się do tego samego sposobu wbudowania w obiekt budowlany.
EN
There are increasing popularity foreign of rock materials in recent years. Asian countries, mainly China and India, they have an increasing influence on the import of stone. An advantage of importing foreign stones is the extension of the range of colors and visual effects. The use of stone components in building construction requires a thorough knowledge of their properties, methods of exploitation and the ability to obtain the desired shape and texture. An important aspect is also the identification of destructive factors that will affect the product made of rock material. This paper presents an assessment of the properties of rock material in the Indian region, mainly slates, in terms of their ability to be used in climatic conditions of Poland. All slates have similar textures and mineral composition, but physical and mechanical properties and resistance to climatic factors were different. This shows that not all stones are suitable for the same application in construction.
EN
Disposal sites for both industrial and communal waste are hazardous for the natural environment due to the accumulated materials and their chemical, physical and biological transformations. The products of these processes migrating at a significant distance contaminate mainly underground waters, surface waters and soils. The spreading of the pollutants may be prevented by horizons of clay rocks that form natural geological barriers. The clay rocks of properly selected parameters may be used in the environmental engineering for constructing artificial water-sealing layers. The mineral, chemical, physico-chemical and physico-mechanical properties of the beidellite clays occurring within the lignite deposit in Bełchatów were studied to find out whether they meet the criteria of waterproofing engineering contained in the Polish recommendations and instructions. The results indicate that the beidellite clays of Bełchatów are rocks suitable for this kind of environmental engineering and may be used in constructing the barriers preventing the migration of effluents from landfills.
PL
Składowiska odpadów, zarówno przemysłowych jak i komunalnych, z uwagi na charakter zgromadzonych materiałów jak i zachodzące w nich przemiany fizyczne, chemiczne i biologiczne stanowią zagrożenie dla środowiska naturalnego, a przede wszystkim gleb oraz wód gruntowych i powierzchniowych. Produkty tych przemian ulegają rozprzestrzenieniu na znaczne odległości, powodując degradację środowiska naturalnego. Jedną z metod ograniczających te zjawiska są naturalne przesłony hydroizolacyjne. Zbudowane ze skał ilastych mogą pełnić funkcję naturalnych barier geologicznych. W pracy przedstawiono wyniki badań składu mineralnego i chemicznego, uziarnienia a także właściwości fizykochemicznych i fizykomechanicznych iłów beidellitowych ze złoża węgla brunatnego w Bełchatowie. Dokonano tego w celu wykazania ich przydatności do budowy przesłon hydroizolacyjnych. Dla określania tej przydatności stosowano kryteria stanowiące treść „Aprobaty technicznej…” (2002) oraz zaproponowane przez Wysokińskiego (2007). Uzyskane wyniki badań wskazują, że bełchatowskie iły beidellitowe spełniają stawiane wymagania i wykazują przydatność do budowy mineralnych barier hydroizolacyjnych w składowiskach odpadów.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty badań mioceńskiej kredy jeziornej ze złoża węgla brunatnego Bełchatów i czwartorzędowej kredy piszącej ze złoża Mielnik nad Bugiem. Charakter mineralogiczno-petrograficzny, wysoka zawartość CaCO3, rozbudowana porowatość i rozwinięta powierzchnia właściwa wskazują, że badane surowce reprezentują materiał o wysokiej aktywności chemicznej. Ocena zdolności sorpcyjnych kredy jeziornej i piszącej względem SO2 dokonana na podstawie wyznaczonych wartości wskaźników sorpcji bezwzględnej i reaktywności wskazuje, że skały te można traktować jako potencjalne sorbenty SO2 do zastosowania w technologii spalania fluidalnego.
EN
The article presents the results of studies of the Miocene lacustrine chalk from the Bełchatów lignite deposit, and quaternary chalkstone from the Mielnik deposit from the Bug River. The mineralogical and petrographic features, high CaCO3 content, developed porosity and specific surface area indicate that the tested rocks represent high chemical activity material. The evaluation of the SO2 sorption capacity of lacustrine chalk and chalkstone conducted on the basis of absolute sorption and reactivity indices shows that these rocks can be considered as potential SO2 sorbents in the fluidized bed combustion technology.
PL
Przedstawiono rezultaty badań trzeciorzędowej kredy piszącej eksploatowanej ze złoża Mielnik oraz granulowanej na potrzeby wykorzystania rolniczego, w kontekście określenia jej przydatności jako sorbentu SO2 w technologii spalania fluidalnego. Omówiono wyniki badań mineralogicznych, chemicznych, fizykochemicznych. Wyznaczono wskaźniki reaktywności (RI) i sorpcji bezwzględnej (CI). Dominującym składnikiem mineralnym badanej kredy piszącej – naturalnej i granulowanej jest kalcyt (odpowiednio 92 i 95% obj.). Wysoka zawartość CaCO3, rozwinięta powierzchnia właściwa oraz korzystne wartości wskaźników RI i CI wskazują, że badana kreda reprezentuje surowiec odznaczający się dużą aktywnością chemiczną i może być traktowana jako potencjalny sorbent SO2 do wykorzystania w suchych metodach odsiarczania stosowanych w energetyce, w tym również technologii spalania fluidalnego. Pomimo że wartości RI i CI zarówno w przypadku kredy naturalnej, jak i granulowanej osiągają podobne wartości, to jednak analiza parametrów teksturalnych pozwala twierdzić, że kreda naturalna w warunkach przemysłowych będzie sorbentem charakteryzującym się zdecydowanie wyższą efektywnością odsiarczania.
EN
The article presents the results of tertiary chalkstone research exploited from the Mielnik deposit and granulated needs of agricultural use in the context of the determination of its usefulness as a sorbent for SO2 in fluidized combustion technology. The article discusses the results of mineralogical and chemical studies and the physico-chemical properties. The reactivity indicators (RI) and the sorption content (CI) have been determined. The main mineral component of the tested chalkstone – natural and granulated – is calcite (respectively 92 and 95% vol.). The high contents of CaCO3, developed a specific surface area and the preferred RI and the CI values indicate that the test chalkstone represents a high chemical activity raw material and may be treated as a potential SO2 sorbent for use in dry desulfurization methods used in the power industry including fluidized 158 combustion technology. Although, the values of RI and CI indicators in the case of the natural and granulated chalkstone are similar, the analysis of the textural parameters shows that the natural chalkstone will be sorbent with significantly higher desulfurization efficiency in an industrial conditions.
PL
Zagadnienia ochrony środowiska związane z koniecznością ograniczenia szkodliwego oddziaływania na środowisko zgromadzonych na składowiskach odpadów są jednym z podstawowych wyzwań cywilizacyjnych XXI wieku. Zjawiska te można ograniczyć za pomocą przesłon hydroizolacyjnych. Wieloletnie doświadczenia związane z budową i funkcjonowaniem składowisk wskazują, że najlepsze efekty uzyskuje się poprzez wykorzystanie do ich budowy skał ilastych. Spośród wielu parametrów decydujących o takich możliwościach wykorzystania skał ilastych najważniejszy jest ich skład mineralny. W artykule dokonano charakterystyki zróżnicowanych litostratygraficznie skał ilastych występujących na terenie Polski w kontekście możliwości ich wykorzystania do budowy przesłon hydroizolacyjnych.
EN
The environmental issues associated with the need to reduce negative environmental impact accumulated in waste landfills are one of the major challenges of the XXI century civilization. These effects can be reduced using waterproofing barriers. Years of experience with the construction and functioning of the barriers show that the best results are achieved by the use of clay rocks for their construction. Out of the many parameters which determine the possibilities of using such clay rocks the most important is their mineral composition. The mineral composition of clay rocks is the most important out of the many parameters which determine such possibility of using. The article presents the characteristics of different lithostratigraphic clay rocks, occurring on Polish territory in the context of their use for the construction of waterproofing barriers.
PL
W pracy przedstawiono rezultaty badań jurajskich wapieni i mioceńskiej kredy jeziornej - kopalin towarzyszących w złożu węgla brunatnego Bełchatów. Celem badań było wykazanie przydatności badanych kopalin towarzyszących jako sorbentów mineralnych w technologiach odsiarczania stosowanych w przemyśle energetycznym. Realizacja celów badawczych wymagała zastosowania kompleksowej metodyki badawczej obejmującej badania mineralogiczno-petrograficzne, chemiczne, fizykochemiczne (oznaczenie białości, kinetyki rozpuszczania kalcytu, współczynników reaktywności (RI) sorpcji bezwględnej (CI)) oraz fizykomechaniczne (m.in. Indeks pracy Bonda). Dominującym składnikiem mineralnym badanych wapieni jest kalcyt. Zawartość CaCO3 zawiera się w przedziale 91,11-99,15% wag. i wynosi średnio 97,14% wag. Wapienie będą mogły zostać wykorzystane zarówno w mokrych, jak i suchych technologiach odsiarczania gazów, w tym również w paleniskach fluidalnych. Białość kształtuje się na poziomie 72,4. Ponadto badane wapienie charakteryzują się znaczną prędkością rozpuszczania kalcytu. Oznaczone wartości parametrów reaktywności (RI = 2,3 mol Ca/mol S) i sorpcji bezwględnej (CI = 126 gS/1000g sorbentu) spełniają wymagania stawiane sorbentom przemysłowym (RI < 2,5 mol Ca/mol S; CI > 120 gS/1000g sorbentu). Również wyniki badań energochłonności procesu mielenia (Wi od 7,03 do 12,90 kWh/Mg) odpowiadają innym tego typu surowcom dostępnym na rynku krajowym. Kreda jeziorna występuje w złożu Bełchatów w trzech odmianach litologicznych. Dominują odmiany biała i zawęglona; zsylifikowana występuje sporadycznie. Poszczególne odmiany są eksploatowane wspólnie i składowane na złożach antropogenicznych. Głównym składnikiem mineralnym wszystkich odmian kredy jeziornej jest kalcyt. Jednak skład chemiczny wskazuje na możliwość ich wykorzystania w roli sorbentu SO2 tylko w paleniskach fluidalnych. Wartości wskaźników sorpcji bezwzględnej i reaktywności odmiany białej (RI = 1,63 mol Ca/mol S; CI = 185 gS/1000g sorbentu) i zawęglonej (RI = 1,43 mol Ca/mol S; CI = 124 gS/1000g sorbentu) pozwalają ocenić zdolności sorpcyjne kredy jeziornej jako znakomite, znacznie przewyższające parametry dostępnych na rynku krajowym sorbentów przemysłowych. Kreda jeziorna zsylifikowana jest sorbentem niskiej jakości (RI = 7,30 mol Ca/mol S; CI = 15 gS/1000g sorbentu) ale z racji niewielkiego udziału w bilansie zasobów nie ma to znaczenia.
EN
The paper presents the results of research of Jurassic limestone and Miocene lacustrine chalk - the associated minerals in the "Bełchatów" lignite deposit. The aim of the study was to demonstrate the usefulness of the studied associated minerals as mineral sorbents in desulfurization technologies used in the energy industry. The research objectives' realization required the use of complex research methodology including mineralogical and petrographic studies, chemical analysis, physico-chemical (determination of whiteness, calcite dissolution kinetics, indices of reactivity (RI), and absolute sorption (CI)), and physico-mechanical ones (including the Bond work index). Calcite is the predominant mineral component in the limestone. CaC03 content is in the range of 91.11-99.15% by weight, and an average of 97.14% by weight. Limestone could be used both in wet and dry flue gas desulfurization technologies including fluidized bed combustion furnaces. The whiteness is 72.4. In addition, the limestone is characterized by a high rate of dissolution of calcite. The marked values of reactivity (RI = 2.3 mol Ca/mol S) and absolute sorption (CI = 126 gS/1000g of sorbent) meet the requirements of industrial sorbents (RI <2.5 mol Ca / mol S; CI> 120 gS / 1000 g of sorbent). Also, the results of the energy intensity of the grinding process (Wi from 7.03 to 12.90 kWh / Mg) correspond to other raw materials available on the domestic market. The lacustrine chalk occurs in the deposit in three lithological varieties. White and coaled varieties dominate, while silicified varieties occur sporadically. The different varieties are exploited together and stored in anthropogenic deposits. The main mineral ingredient of all varieties of lacustrine chalk is calcite. However, the chemical composition indicates its usefulness as a SO2 sorbent in fluidized bed combustion furnaces only. The values of absolute sorption and reactivity of white (RI = 1.63 mol Ca /mol S; CI = 185 GS / 1000g sorbent) and coaled varieties (RI = 1.43 mol Ca / mol S; CI = 124gGS / 1000g of sorbent) enable one to characterize the sorption capacity of lacustrine chalk as excellent, far exceeding the parameters of industrial sorbents available on the domestic market. The silicified lacustrine chalk is sorbent of low quality (RI = 7.30 mol Ca/mol S; CI = 15 gS / 1000g sorbent), which due to its small share in the balance of resources has no importance.
PL
W ostatnich latach narasta problem bezpieczeństwa energetycznego Polski, zapewnienia w najbliższych latach wystarczającej ilości energii, umożliwiającej podtrzymanie wzrostu gospodarczego kraju. W wielu opracowaniach dotyczących perspektyw rozwoju polskiej energetyki pod znakiem zapytania stawia się węgiel, zwłaszcza brunatny, jako paliwo strategiczne. Rozwój krajowej energetyki opartej na kopalnych paliwach stałych, w tym węgiel brunatny będzie możliwy pod warunkiem wdrożenia „technologii czystego węgla". Rozwój tego typu technologii nie jest możliwy bez prowadzenia szczegółowych badań jakości węgla, uwzględnienia obecności zarówno składników mających wpływ na poziom emisji do atmosfery, nie tylko siarki, ale również metali ciężkich, wpływających na proces spalania węgla, jak i na skład chemiczny i właściwości fizykochemiczne popiołów lotnych. Tego typu badania, z uwzględnieniem kryteriów ekologicznych oceny jakości węgla, od kilkunastu lat są prowadzone przez KWB Bełchatów. Opracowano i wdrożono metodykę badań jakości węgla brunatnego na podstawie nowoczesnych metod badawczych. Problematyka badań jakości węgla brunatnego wymaga jednak nowego spojrzenia na skład chemiczny węgla i uwzględnienia w badaniach jakości składników użytecznych chociażby tzw. pierwiastków krytycznych, czyli takich, które rzadko występują w przyrodzie.
EN
In the last years the question of Polish energy security arises, together with ensuring in the coming years enough energy, enabling sustain economic growth of the country. In numerous studies of the prospects for the development of the Polish energy sector, it puts a question of coal, particularly lignite, as a strategic fuel. Development of a national energy sector, based on solid fossil fuels, including lignite, will be possible provided the "clean coal technology" application. The development of this type of technology is not possible without conducting detailed research of coal quality. The study should include components responsible for the toxic emissions to the atmosphere (especially sulfur and heavy metals), and components affecting the combustion process of coal and also responsible for the chemical composition and physical-chemical properties of fly ash. This type of study, taking into account the ecological criteria of the evaluation of coal quality, have been carried on by the Bełchatów lignite mine for several years. The methodology of lignite quality testing, based on modern research methods, was developed and implemented. The issue of lignite quality research requires a "fresh perspective" on the coal chemical composition and taking into account the useful components, even so-called "critical elements", which rarely occur in nature.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań mineralogicznych, chemicznych, fizykochemicznych i fizykomechanicznych wapieni jurajskich pochodzących z podłoża węgla brunatnego w złożu „Bełchatów” (południowy brzeg Rowu Kleszczowa w Polu „Szczerców”). Celem badań było wykazanie przydatności tych kopalin do wytwarzania sorbentów wykorzystywanych w technologiach ograniczania emisji SO2 stosowanych w przemyśle energetycznym. Rezultaty badań dowiodły, że badane wapienie można traktować jako wysokiej klasy sorbenty SO2 wykorzystywane zarówno w mokrych jak i suchych technologiach odsiarczania, w tym także w paleniskach fluidalnych. Dotychczasowy stan rozpoznania wapieni jest wystarczający dla wiarygodnej oceny parametrów odpowiedzialnych za właściwości sorpcyjne w wyznaczonej umownie przestrzeni badań ale niewystarczający dla skonstruowania w pełni poprawnego modelu 3D.
EN
The paper presents the results of mineralogical, chemical, physico-chemical and physico-mechanical properties of the Jurassic limestone from the „Bełchatów” lignite substrate (south shore of Kleszczów Rift Valley in the „Szczerców” opencast). The aim of the research was to prove the usefulness of these rocks to produce the sorbents used in the power industry to reduce emissions of SO2 of the power industry. The research results shown that the limestone may be treated as a high SO2 sorbents used in both wet and dry desulfurization technologies including the fluidised bed. The current state of exploration of limestone is sufficient for a reliable assessment of the parameters responsible for the sorption capacity in the designated research space but not enough to construct the fully correct 3D model.
EN
Limestones of the Jurassic age are one of the most important minerals accompanying the Bełchatów lignite deposits. They are part of the Bełchatów and Szczerców rock subsoil complex and form natural hillsides of exploitation fields, which are gradually being exposed due to the progressive exploitation of coal. So far in Bełchatów Lignite Mine nearly 2 million tonnes of limestones have been extracted, which were used in the form of highway aggregate. For the extraction (mineral recovery) approx. 2 million tonnes remained in the Bełchatów field and from 20 to nearly 70 million tonnes in the Szczerców field. The limestones occurring in the deposit Bełchatów are differential qualitatively. Those situated in direct contact with Neogene deposits are characterized by strong karstification (karst formation), and even occur in the form of detrital minerals. Furthermore, they are covered by processes of secondary mineralization. These processes caused significant diversity of phase and chemical composition, and thereby have contributed to reducing the CaCO3 content. [...]
PL
Jedną najważniejszych kopalin towarzyszących w złożu węgla brunatnego Bełchatów są wapienie wieku jurajskiego. Wchodzą one w skład kompleksu skał podłoża oraz budują zbocza pól eksploatacyjnych Bełchatów i Szczerców gdzie na skutek postępującej eksploatacji węgla są sukcesywnie odsłaniane. Do tej pory w KWB Bełchatów wydobyto prawie 2 mln ton wapieni, które wykorzystano w formie kruszywa drogowego. Do wydobycia pozostało około 2 mln ton w polu Bełchatów i od 20 do prawie 70 mln ton w polu Szczerców. Wapienie występujące w złożu Bełchatów są zróżnicowane jakościowo. Te znajdujące się w bezpośrednim kontakcie z osadami neogeńskimi charakteryzują się silnym skrasowieniem, a nawet występowaniem w formie zwietrzelin. Ponadto objęte są procesami wtórnej mineralizacji. Procesy te spowodowały znaczne urozmaicenie składu mineralnego i chemicznego, a tym samym przyczyniły się do obniżenia zawartości CaCO3. [...]
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań mineralogicznych, chemicznych, fizyko-chemicznych i fizyko-mechanicznych wapieni mezozoicznych pochodzących z podłoża węgla brunatnego w złożu „Bełchatów" (południowy brzeg Rowu Kleszczowa w polu Szczerców). Ich celem było wykazanie przydatności tych kopalin do wytwarzania sorbentów służących obniżeniu emisji SO2 z gazów elektrownianych, zarówno w mokrych metodach odsiarczania, jak i w paleniskach fluidalnych. Uzyskane wyniki wykazały, że wapienie te można traktować jako wysokiej klasy sorbenty SO2.
EN
The paper presents the results of mineralogical, chemical, physico-chemical and physico-mechanical examinations of the Mesozoic limestone underlying lignite seam in "Belchatow" deposit (the south edge of the Kleszczów tectonic trench in Szczerców field). The aim of the study was to prove the usefulness of these rocks for the production of sorbents used for the reduction of SO2 emissions in the energy sector. The results showed that the limestone may be treated as a high quality SO2 sorbent.
16
Content available remote Changes in physical structure during calcination of carbonate rocks
EN
Limestone and other carbonate rocks are commonly used as sorbents for removing sulfur oxides from coal combustion flue gases. The process is based on chemical reaction between calcium oxide CaO and sulfur dioxide SO2, which results in formation of anhydrite CaSO4. CaO required for the reaction is produced by thermal dissociation of calcite CaCO3 which is the major constituent of each limestone. Calcite during calcination is decarbonized according to the reaction CaCO3 → CaO + CO2. The quality of such sorbent is usually being related to its total uptake of sulfur dioxide, which is frequently considered to depend mainly on chemical composition of the sorbent, especially CaCO3 content. However, there are premises that the rate of desulphurization of contaminated gases depends more on the structure of the products of limestone calcination than on CaCO3 content. Exceptionally significant is the surface area of CaO which results from its high porosity. The formation of such structure can be affected by several factors among which the structure of the raw material, its porosity and pore distribution along with crystallinity and the size of crystals are considered to be the most important issues. The current study demonstrates that the size of calcite crystals plays a key role in developing high porosity during limestone calcination in spite of calcium carbonate content in raw material. Four samples of different carbonate rocks were investigated: 1.crystalline limestone with well-developed calcite crystals of size 1-2 mm; 98.75 wt. % CaCO3; 2. micrite limestone with calcite crystals of size not exceeding 2 (im and 94.08 wt. % CaCO3; 3. limestone with calcite crystals of size up to 50 (μm dispersed in a micrite background; 94.75 wt. % CaCO3; 4. marble with crystals up to 1 mm; 96.08 wt. % CaCO3. The samples were ground to 0.125-0.250 mm particle size and calcined in the fixed bed at 850°C for 1 hour. The observation for differences in morphology of raw and calcined samples were conducted using Scanning Electron Microscopy (SEM). The particles and pore size distribution were characterized by BET analysis using low-temperature nitrogen adsorption technique. The content of CaCO3 in raw samples was calculated using total Ca content which was determined by titration with EDTA after digestion of samples with hot hydrochloric acid. SEM images revealed a regular system of cracks in the sample 1. The whole surface of calcite grains fractured and became very rough and porous. Sample 2, which was cryptocrystalline, did not show such behavior. Cracks and fractures did not occur, but under large magnification a slight porosity could be observed. Large crystals of the third sample cracked in a similar way to sample 1. Noteworthy is also the fact of creating little voids on the grain contact. Calcite crystals in sample 4 fractured along wide cracks into large fragments. Smaller clefts also occurred but they created irregular pattern, in contrast to sample 1. BET analysis confirmed foregoing SEM data. The calcination process increased the porosity and surface area of the investigated samples which was more evident with respect to more crystalline samples. Moreover, the pore distribution changed significantly. Calcination was followed by formation of the new porosity of samples, especially in mesoporous and macroporous range. Cracks in coarse calcite crystals enhance calcination by creating fast diffusion ways for CO2 escape. They could play similar role in sorption of SO2, hence the structure of raw sorbent becomes more significant issue with respect to flue gases desulphurization problem.
PL
Energetyczne przetwórstwo węgla związane jest z emisja do atmosfery wielu związków mających negatywny wpływ na środowisko. W celu ograniczenia emisji konieczne jest prowadzenie systematycznych badań jakości węgla. Tego typu analizy, poza oznaczaniem standardowych parmetrów fizykochemicznych węgla powinny objąć również badania zawartości Cd, Pb i Hg, pierwistaków szczególne uciążliwych dla środowiska.
EN
The energy coal processing is associated with the emissions into the atmosphere of many compounds having a negative impact on the environment. In order to reduce the emissions, it is necessary to conducting systematic research of coal quality. The research, in addition to the standard determination of coal physicochemical parameters should be cover also study the contents of Cd, Pb and Hg, the elements particular nuisance to the environment.
PL
W pracy przedstawiono ocenę właściwości sorpcyjnych kopalin towarzyszących, będących wapieniami i odpadów mineralnych, pochodzących z przeróbki wapieni, dolomitu i magnezytu. Wykazano, że wwarunkach krajowych za potencjalne surowce do produkcji sorbentów wapniowych można uważać kopaliny towarzyszące i mineralne surowce odpadowe powstające na etapie eksploatacji i przeróbki kopalin, w tym również te zgromadzone na hałdach. Wykazano, że nie istnieje prosta zależność pomiędzy wielkością sorpcji a zawartością CaCO3 w sorbencie czy jego powierzchnią właściwą. Ustalono, że właściwości sorpcyjne są determinowane przede wszystkim przez zdolność do odpowiednio szybkiej kalcynacji wraz z wytworzeniem grupy porów rzędu 0,1-2,0 mikro/m.
EN
This paper presents an evaluation of the sorption properties of limestones being accompanying mineral in porphyry deposit and mineral wastes resulting from the processing of limestone, dolomite, and magnesite. It shows that raw materials for calcium sorbents' production may be found in accompanying minerals and mineral wastes generated during exploitation and/or mineral processing, including those collected in dumps. It was demonstrated that there is no simple relationship between the sorption capacity of the sorbent and both CaCO3 content and the surface area of such raw materials. It was established that the sorption properties are mainly determined by the sorbent's rapid calcination ability with the creation of pore groups in the range of 0.1-2.0 micro/m.
PL
Skały nadkładu porfirów w Zalasie są urozmaicone litologicznie. Stanowią je zróżnicowane petrograficznie utwory węglanowe (wapienie i margle), piaskowce, piaski, lessy. Niektóre z tych odmian od momentu udokumentowania złoża stanowiły przedmiot zainteresowania surowcowego. Próbowano je wykorzystywać jako kopaliny użyteczne mogące mieć zastosowanie w przemyśle cementowym, rolnictwie czy do wytwarzania kruszyw. W efekcie tego uzyskały miano kopalin towarzyszących. Jednak brak zainteresowania ze strony potencjalnych użytkowników spowodował, że w 2000 roku status ten utraciły. Do problematyki tej ponownie powrócono. Przeprowadzono badania zmierzające do wykazania możliwości ich wykorzystania w charakterze sorbentów służących oczyszczaniu gazów poelektrownianych z połączeń SO2 w technologiach fluidalnego spalania węgla. Dały one pozytywny rezultat. Okazało się, że jurajskie wapienie z Zalasu nadają się do wytwarzania mączki wapiennej.
EN
The cover of porphyry "Zalas" deposits contains diverse rocks: limestones and marls, sands, loesses. of these rocks been the subject of interest the Zalas deposit was documented. Since the cover rocks were applied in the cement industry agriculture and the production of aggregates they were called associated minerals. In 2000 due lack to of demand they were not used in the industries. At the present time the interest in this material has returned. The limestones from the cover of the deposit have been studied to determine their sorption properties and possible application as sorbents for the pu-rification of power plant gases with SO2 in fluid coal combustion technology. These studies have been a success, i.e the Jurassic limestones the "Zalas" deposit can be the production of flour.
PL
W artykule przedstawiono oceną właściwości sorpcyjnych mioceńskiej kredy jeziornej i górno jurajskich wapieni ze złoża węgla brunatnego „Szczerców". Wykazano, że skały te mogą być traktowane jako surowce do produkcji wysokiej klasy sorbentów do usuwania kwaśnych zanieczyszczeń powstających w czasie spalania kopalnych paliw stałych w paleniskach fluidalnych. Wykazano, że zdolności sorpcyjne skał są związane z procesem tworzenia się porów o średnicach rzędu 0,07-0,6 Μ.
EN
This paper presents an evaluation of sorption properties of the Miocene and Upper Jurassic from lignite deposit „Szczerców". It was shown that these rocks may be considered as raw materials for production of high quality sorbents to remove SO2 formed during combustion of solid fossil fuels to remove during combustion of in fluidized beds. Proved that the sorption capacity of the rocks are mainly related to the formation of pores with diameters of the order of 0,07 - 0,6 microns.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.