Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of black fly ash at the production of ceramics materials. Part 2

Michalikova F., Brezani I., Sisol M., Stehlikova B., Mihok L.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 1

103--108

EN

This contribution is a presentation or results aimed at verification of possible utilization methods of ashes – solid wastes from combustion of black coal in fusion boilers as one of the components in ceramics production. Firing process of ceramics depends on properties of used ash and desired properties of ceramic material. Firing process is positively affected by morphology of inorganic and organic matter: surface areas a pore volume, equal settling vellocity of individual components. Dried bricks with constant addition of ash 25% wt. And 75% wt. of ceramic raw material were placed in laboratory owen. Properties of ceramic bricks were tested at thermal holdups for 15, 60 and 90 minutes during firing in laboratory owen at 650 to 950°C. Burnout of unburned coal residuals (UCR) starts in the ash at 650°C, which was completed using lower temperature gradient of 10 K.min-1 at 950°C and using 25 K.min-1 temperature gradient the burnout was not complete even at 1000°C, with only 20,7% of UCR from 25,5% LOI burned out. Limiting condition is heating capacity of ash and ceramic raw material, which does not exceed 840 KJ.kg-1. Burnout of UCR in ash is during temperature changes affected by content of inorganic matter. Burnout of UCR in ash is slower as burnout of coal, because UCR particles does not contain volatile matter.

PL

W artykule dokonano prezentacji wyników, które mają na celu zweryfikowanie możliwych metod wykorzystania popiołu – odpadów stałych ze spalania węgla kamiennego w kotle fluidalnym, jako jednego ze składników produkcji materiałów ceramicznych. Proces wypalania ceramiki zależy od właściwości użytego popiołu i docelowych właściwości materiału ceramicznego. Na proces wypalania dobrze wpływa morfologia materii organicznej i nieorganicznej: powierzchnia właściwa a ilość porów, równa prędkość opadania poszczególnych komponentów. Osuszone cegły, ze stałym dodatkiem popiołu 25% wag oraz 75% wag. nieprzetworzonego materiału ceramicznego, zostały umieszczone w piecu laboratoryjnym. Właściwości cegieł ceramicznych zostały sprawdzone podczas 15, 60 i 90 minutowych sesji wypalania w piecu laboratoryjnym w temperaturze od 650 do 950°C. Wypalanie pozostałości niespalonego węgla ( PNW) rozpoczyna się w temperaturze 650°C i kompletne wypalenie uzyskuje się przy użyciu niższego gradientu temperatury o wartości 10 K.min-1 w temperaturze 950°C. Przy użyciu gradientu temperatury o wartości 25 K.min-1 wypalanie nie było skończone nawet w temperaturze 1000°C, a PNW wyniósł zaledwie 20,7% z 25,5% stratą prażenia (StP). Warunkiem ograniczającym jest zdolność grzewcza popiołu i materiału ceramicznego, która nie przekracza 840 KJ.kg-1. Wypalanie PNW w popiele następuje przy zmianie temperatury wywołanej zawartością materii nieorganicznej. Wypalanie PNW w popiele jest wolniejsze od wypalania węgla, ponieważ cząsteczki PNW nie zawierają substancji lotnych.

2

Magnetic Separation of Magnetite Iron Novelties from Black Coal Fluid Bed-Ash

Michalikova F., Brezani I., Dadova J., Stehlikova B., Sisol M., Frohlichova M.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

111--116

EN

This contribution presents possible separation method of valuable component – iron – from bed-ash resulting from combustion of black coal in fluid boilers of EVO Vojany thermal power plant. Valuable component is composed of particles of magnetite mineral novelties. All the particles act as mineral compounds paramagnetic up to ferromagnetic. Used mineral processing methods are based on knowledge of physical (influence of magnetic field), chemical and mineralogical (mineral novelties of Fe component) knowledge. Leachability of fluid ashes is high – pH 9 to 11. It is therefore necessary to use only dry preparation (classification) and mineral processing methods. Separation of Fe component from black coal fluid bed-ash is realized in process of dry low intensity magnetic separation, resulting in production of magnetite iron rich magnetic product – concentrate and non-magnetic product – tailings with low Fe content, containing mainly alum-silicate novelties of Fe, Ca, Al, Mg and other. Both products – concentrate and tailings – are further processed. Magnetic product is cleaned using dry low intensity magnetic separation and if further increase of Fe grade in final concentrate is needed, then also using second stage cleaning wet low intensity magnetic separation process. Non-magnetic product from roughing stage can be further processed by scavenging magnetic separation. Non-magnetic product from scavenging operation can be used as final product used in building industries. Magnetic product from cleaning operation is a final product with properties allowing its usage in industries, iron, or steel production. Morphology of produced Fe concentrates were studied using electron microscope and particles were analyzed using EDX analysis aimed on determination of highest Fe contents in individual products. Product of dry low intensity magnetic separation contained particles with 70 to 86% Fe. Product of wet low intensity magnetic separation the spectrum of EDX analyses ranges from 87 to 91% Fe. Electron microscope studies confirmed that in the process of wet low intensity magnetic separation, dust particles are washed away from surface of magnetic particles, resulting in higher Fe grades in final magnetic product after wet processing.

PL

Praca przedstawia dostępne metody separacji cennego składnika – żelaza – z popiołu fluidalnego powstałego ze spalania węgla kamiennego w kotłach fluidalnych w elektrowni cieplnej EVO Vojany. Cenny związek powstaje z cząsteczek nowych form mineralnych magnetytu. Wszystkie cząsteczki mają właściwości paramagnetyczne aż do ferromagnetycznych. Wykorzystane metody przetwarzania oparte są na właściwościach fizycznych (wpływ pola magnetycznego), chemicznych i mineralogicznych (nowe formy mineralne związku żelaza). Odczyn popiołu jest wysoki – pH od 9 do 11. Istotne jest zatem, aby używać suchych metod przygotowania (klasyfikacja) oraz separacji. Oddzielanie związku żelaza od popiołu fluidalnego ze spalania węgla kamiennego zachodzi w procesie separacji magnetycznej na sucho., dzięki której powstaje produkt magnetyczny bogata w magnetyt – koncentrat i substancja niemagnetyczna – odpad z niską zawartością Fe, zawierający głównie nowe formy glinokrzemianów Fe, Ca, Al, Mg i innych. Oba produkty – koncentrat i odpady – podlegają dalszemu przetwarzaniu. Koncentrat magnetyczna jest oczyszczana przy użyciu separacji magnetycznej separacji na sucho, oraz, jeśli zajdzie potrzeba wyższej zawartości żelaza w końcowym produkcie, przechodzi przez drugą fazę oczyszczania przy użyciu separacji magnetycznej na mokro. Produkt niemagnetyczny z fazy obróbki wstępnej może zostać poddany dalszej obróbce opartej na czyszczącej separacji magnetycznej. Taki niemagnetyczny produkt jest gotowy do wykorzystania w przemyśle budowlanym. Produkt magnetyczny po procesie oczyszczania jest gotowym produktem z właściwościami pozwalającymi na wykorzystanie w przemyśle produkcji żelaza lub stali. Morfologia powstałych koncentratów żelaza została zbadana przy użyciu mikroskopu elektronowego, a cząsteczki zostały przeanalizowane przy użyciu analizy rentgenowskiej z dyspersją energii (ang. skrót EDX), w celu określenia najwyższych wartości Fe w poszczególnych produktach. Produkt powstały na skutek separacji magnetycznej zawierał cząsteczki z zawartością żelaza od 70 do 86%. Produkt powstały wskutek separacji magnetycznej na sucho zawierał cząsteczki mające od 70 do 86% Fe. Analiza spektralna EDX produktu przy magnetycznej separacji na mokro wykazała od 87 do 91% Fe. Badania mikroskopem elektronowym potwierdziły, że w procesie separacji magnetycznej na mokro cząsteczki pyłu są zmywane z powierzchni cząsteczek magnetycznych, co w rezultacie daje wyższą wartość Fe w końcowym produkcie magnetycznym na mokro.

3

The Use of Black Coal Fly Ash at the Production of Ceramic Materials, 1. Part

Michalikova F., Brezani I., Sisol M., Mihokova L., Stehlikova B.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 1

227--234

EN

In the contribution, methods of utilizing power plant fly ash for the bricks production are presented. The utilization of fly ash at maximum of 30 % (wt) meets the requirements to the bending strength (after drying and firing) of the probe bricks. The laboratory tests prove the justification of the application of fly ash in the brick manufacturEng.

PL

W artykule przedstawiono metodę produkcji cegieł z wykorzystaniem popiołu lotnego z elektrowni. Udział popiołu lotnego w ilości 30% (wagowo) spełnia wymagania dotyczące wytrzymałości na zginanie (po wysuszeniu i wypaleniu) cegieł. Badania laboratoryjne wykazały skuteczność zastosowania popiołów lotnych w produkcji cegły.

4

Morphological Properties of Microspheres from Combustion of Coal in Thermal Power Plants

Michalikova F., Brezani I., Sisol M., Kozakova L.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 1

197--204

EN

Ashes – solid wastes from combustion of coal in thermal power plants must be utilized or disposed as a waste. Combustion of coal leads to formation of utilizable components – ash particles with morphology dependent on properties of burned coal, combustion temperature, atmosphere, construction of burning compartment and combustion process control. Temperature has dominant effect affecting morphology. Burning temperature relates to polycomponency of ashes, which tend to partially up to fully melt, individual particles tend to form aggregates up to clinker. Ashes contain particles of organic and inorganic origin. In this contribution, knowledge about chemical, physical – mainly morphological properties of microspheres from combustion of black coal in fusion boilers, about physical and chemical properties of microspheres from combustion of brown coal in granulation boilers is presented. Unique properties of mainly black coal microspheres allows them to be utilized in a broad range of industrial areas. Conditions in fluid boilers are not suitable for formation of microspheres as at the temperatures below 1000°C, formed gasses have enough time to escape from melt ash.

PL

Uboczne produkty spalania węgla w energetyce cieplnej muszą być wykorzystywane lub unieszkodliwiane jako odpady. Spalanie węgla prowadzi do powstawania składników użytecznych - cząsteczek popiołu, których morfologia zależy od właściwości spalonego węgla, temperatury spalania, atmosfery spalania, konstrukcji komory spalania i kontroli procesu. Temperatura ma dominujący wpływ na morfologię popiołów, w szczególności wieloskładnikowych. Popioły takie mają tendencję do częściowego stapiania się, pojedyncze cząstki mają tendencję do tworzenia agregatów aż do powstania klinkieru . Popiół zawiera cząstki pochodzenia organicznego i nieorganicznego. Przedstawiono wyniki badania parametrów chemicznych, fizycznych - głównie morfologicznych- mikrosfer ze spalania węgla kamiennego w kotłach fluidalnych, oraz badania właściwości fizycznych i chemicznych mikrosfer ze spalania węgla brunatnego w kotłach rusztowych. Wyjątkowe właściwości mikrosfer, głównie pochodzących ze spalania węgla kamiennego umożliwiają ich wykorzystanie w wielu dziedzinach przemysłu. Warunki spalania w kotłach fluidalnych nie sprzyjają powstawaniu mikrosfer, w temperaturach poniżej 1000° C, powstałe gazy mają wystarczająco dużo czasu, aby uwolnić się z popiołu.

5

Ceramics Materials with Addition of Ashes from Combustion of Coal in Thermal Power Plants

Michalikova F., Brezani I., Sisol M., Skvarla J., Kozakova L.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

15--22

EN

This article reviews results of an experimental study aimed to evaluate the possibility of using ashes - solid wastes from combustion of brown coal in fluid and granulation boilers as one of the ingredients in ceramics production. Results of testing of the ashes from different combustion processes – combustion of slovak brown coal in granulation and fluid boilers and their usage as a components in dark ceramics showed partial usability in this field. These test consisted of firing the ashes in electric laboratory oven and in industrial fast firing oven. Sample (83) of brown coal fluid bed ash has low Fe content, material has light brown color at temperatures 1100 – 1190 °C after partial melting. Sample (84) with fluid fly ash has higher Fe content, resulting in dark brown color. Both of the samples from fluid combustion of coal require higher temperature for partial melting than 1190 °C. Sample (85) of stabilizate – product of desulphurization – was at the same temperature of 1100 °C completely molten. Sample (86) of granulation ash at the same temperature conditions expanded during firing. Results of this testing practice have proven, that tested ashes have high content of coloring oxides, mainly iron oxide, which results in red up to brown color of the ceramic material. Because of high CaO content in fluid ashes they can only be used as an additive of porous ceramic materials. Use of the tested ashes in compounds prepared using similar procedures as the industrial compounds resulted in higher suction capacity. Our tests have proven the possibility of using fluid bed ash as an opening material, fly ash as a partial replacement of opening material and melting ingredient, desulphurization product as a partial replacement of melting ingredient. Laboratory tests confirmed usability of granulation ashes as an ingredient in dark colored tile manufacture.

PL

W artykule dokonano przeglądu wyników badania eksperymentalnego, mającego na celu ocenę możliwości wykorzystania popiołów - odpadów stałych ze spalania węgla brunatnego, w kotłach fluidalnych i granulacyjnych jako jednego ze składników w produkcji wyrobów ceramicznych. Wyniki badań popiołów z różnych procesów spalania - spalanie słowackiego węgla brunatnego w kotłach granulacyjnych i fluidalnych, oraz ich użycie jako składników w ciemnych wyrobach ceramicznych, wykazały częściową użyteczność w tej dziedzinie. Test składał się z wypalania popiołów w elektrycznym piecu laboratoryjnym oraz w przemysłowym piecu do szybkiego wypalania. Próbki (83) popiołów z węgla brunatnego ze złoża fluidalnego mają niską zawartość Fe, materiał ma jasnobrązowy kolor w temperaturze 1100 - 1190°C po częściowym stopieniu. Próbki (84) popiołu lotnego ze złoża fluidalnego mają wyższą zawartość Fe, co w rezultacie daje ciemnobrązowy kolor. Obie grupy próbek z fluidalnego spalania węgla wymagają do ich częściowego stopienia temperatury wyższej niż 1190°C. Próbki (85) ze stabilizatu - produktu odsiarczania - były w temperaturze 1100°C całkowicie stopione. Próbki (86) popiołu z granulacji w tych samych warunkach temperaturowych, rozszerzyły się w czasie wypalania. Wyniki tego badania wykazały że, w praktyce, badane popioły maja wysoką zawartość tlenków barwiących, głównie tlenku żelaza, co prowadzi do uzyskania czerwono-brązowego koloru materiału ceramicznego. Ze względu na wysoką zawartość CaO w popiele ze złoża fluidalnego, mogą być one używane tylko jako dodatku do porowatych materiałów ceramicznych. Wykorzystanie badanych popiołów w związkach przygotowanych przy użyciu podobnych procedur jak w przypadku związków przemysłowych spowodowało wzrost zdolności zasysania. Testy wykazały możliwość wykorzystania popiołu ze złoża fluidalnym jako materiału otwierającego, popiołu lotnego jako częściowo zastępującego materiał otwierający i topliwy, produkt odsiarczania jako częściowe zastąpienie substancji topliwej. Badania laboratoryjne potwierdziły przydatność popiołów granulacyjnych jako składnika w produkcji płytek o ciemnym kolorze.

6

Properties of fluid ashes and their utilizability

Michalikova F., Brezani I., Sisol M., Drabova M., Mosej J.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 2

99--103

EN

This paper presents properties of ashes from combustion of black/hard coal in fluidized bed type boilers of EVO Vojany thermal power plant. Properties of ashes depend on inorganic components in coal and combustion temperature. Method for recovery of Fe component using low intensity magnetic separation from fluid bed ash is presented.

PL

Niniejszy referat prezentuje właściwości popiołów pochodzących ze spalania antracytu w złożach fluidalnych w elektrowni cieplnej EVO Vojany. Właściwości popiołów zależą od składników nieorganicznych w węgli oraz temperatury spalania. Zaprezentowano również metodę odzyskiwania składnika Fe przy użyciu mało intensywnej separacji magnetycznej od złoża.

7

Properties of black and brown coal combustion products and possibilities of their use

Michalikova F., Brezani I., Sisol M., Stehlikova B., Skvarla J.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 2

7--14

EN

This submission reviews the properties and possible utilization of solid wastes originating in the thermal power plants and heating plants as a by-product of brown and black coal combustion in the conditions of granulation, fusion and fluidized-bed fuel firing boilers. In order to choose appropriate utilization method of the ashes, knowledge of their petrologic composition, combustion method, as well as of their physical, chemical, mineralogical and technological properties is fundamental. Ashes are heterogeneous materials composite of particles with different properties affected by coal type and combustion temperature. Physical properties of ashes from individual boilers include: particle size distribution, mass, volumetric and bulk density, hardness, compactibility, frost resistance, frost susceptibility, optic, electric and magnetic properties, thermal conductivity, fusibility, morphology. Reactivity of ashes is affected by particle size distribution and surface area. Morphological properties of ashes depend primarily on combustion temperature, chemical composition and properties of coal, atmosphere in which the combustion takes place, combustion chamber construction and combustion process control. Black coal is combusted in fusion boilers at a temperature between 1400°C and 1600°C where ashes are partially up to fully molten. Morphology of inorganic particles is characteristic by its spherical shape and significantly lower surface area when compared to surface area of inorganic particles from granulation and fusion boilers. Brown coal is combusted in granulation boiler at temperatures 1100°C – 1300°C. Inorganic particles tend to be porous with higher surface area when compared to surface area of inorganic particles from combustion of black coal. Combustion temperature of coal in fluidized bed type boilers is 800°C – 850°C. Fluid ash particles from both black and brown coal preserve the shape of original coal particles, perforated structure prevail. Surface areas of ashes from individual boilers and products of their processing (froth flotation and magnetic separation) ranges from 1 to 33 m2·g-1; densities range from 0.95 to 2.65 and 4.65 g·cm-3 resp.

PL

W artykule przedstawiono właściwości oraz przegląd możliwości wykorzystania stałych produktów spalania węgla kamiennego i brunatnego pochodzących z elektrowni i elektrociepłowni spalających paliwo w kotłach rusztowych, fluidalnych i komorowych. Przedstawiono właściwości fizyczne, chemiczne, mineralogiczne i technologiczne popiołów. Dla prawidłowego doboru metody utylizacji popiołów konieczna jest znajomość ich składu petrograficznego, metody spalania, oraz właściwości fizycznych, chemicznych, mineralogicznych. Popioły są niejednorodnym materiałem kompozytowym z składającym się z cząstek o różnych właściwościach, wynikających z typu węgla oraz warunków (temperatury) spalania. Właściwości fizyczne popiołów z poszczególnych kotłów to: rozkład wielkości cząstek, masa, objętość i gęstość nasypowa, twardość, zagęszczalność, mrozoodporność, wrażliwość na niskie temperatury, właściwości optyczne, elektryczne i magnetyczne, przewodnictwo cieplne, topliwości, i morfologia. Reaktywność popiołu wpływa na rozkład wielkości cząstek i ich powierzchnię. Właściwości morfologiczne popiołów zależą przede wszystkim od temperatury spalania, składu chemicznego i właściwości węgla, atmosfery, w której następuje spalanie, konstrukcji komory spalania oraz sposobu sterowania procesem spalania. Węgiel kamienny jest spalany w kotłach komorowych w temperaturze pomiędzy 1400°C a 1600°C, przy czym powstający popiół jest częściowo lub całkowicie stopiony. Cechą morfologiczną cząstek popiołu jest kulisty kształt i znacznie niższa powierzchnia w stosunku do powierzchni nieorganicznych cząstek powstających w kotłach rusztowych i fluidalnych Węgiel brunatny jest spalany w kotłach rusztowych w temperaturze 1100°C – 1300°C. Cząstki nieorganiczne są zazwyczaj porowate, mają większą powierzchnię, w porównaniu do powierzchni cząstek popiołu ze spalania węgla kamiennego. Temperatura spalania węgla w kotłach fluidalnych wynosi 800°C – 850°C. Cząsteczki popiołu lotnego zarówno z węgla kamiennego i brunatnego zachowują kształt pierwotnych cząstek węgla, z dominującą struktura porowatą. Powierzchniach popiołów z poszczególnych kotłów i produkty ich przeróbki (flotacji pianowej i separacji magnetycznej) charakteryzują się powierzchnią od 1 do 33 m2·g-1 i odpowiednio gęstością w zakresie od 0,95 do 2,65 i 4,65 g·cm-3.

8

Wpływ morfologicznych właściwości popiołów na możliwości ich wykorzystania

Michalikova F., Skvarla J.

Przegląd Górniczy

|

2011

|

T. 67, nr 7-8

278--283

PL

Popioły – odpady stałe ze spalania węgla – są wykorzystywane głównie w budownictwie, w mniejszym stopniu w innych gałęziach przemysłu. Popioły zawierają składniki użyteczne możliwe do wydzielenia metodami przeróbczymi. Morfologiczne właściwości wpływają na ich użyteczność.

EN

The ashes – solid wastes from coal combustion – are used mainly in building engineering, and to a lower degree, in other industry sectors. The ashes comprise useful components, possible for separation by means of processing methods. The morphological properties influence their usefulness.

9

Technologie przeróbcze uszlachetniania, zawierających części palne, popiołów lotnych z węgli kamiennych spalanych w elektrociepłowniach

Michalikova F., Skvarla J., Sisol M., Krinicka I., Kolesarova M.

Inżynieria Mineralna

|

2010

|

R. 11, nr 1-2

9-26

PL

W artykule przedstawiono potencjalne przeróbcze technologie uszlachetniania popiołów lotnych z węgla kamiennego spalanego w kotłach topiących, które umożliwiają uzyskanie produktów znajdujących zastosowanie - niespalonych pozostałości węgla, koncentratów Fe, uszlachetnionych popiołów lotnych przydatnych głównie w budownictwie. Poszczególne produkty uzyskano w procesie flotacji i separacji w słabym polu magnetycznym. Uzyskane produkty są przydatne w przemyśle. Wyniki testów laboratoryjnych stanowią podstawę do oceny możliwości utylizacji tego typu popiołów w budownictwie i prekursorycznie do produkcji geopolimerów.

EN

The article presents potential treatment technologies for black coal ash from melting boilers and opportunities for utilization of obtained products - unburned coal residues, Fe-concentrates and fly ash cleaned from unburned coal particles utilizable mostly in building industry. Single useful components were separated by the process of flotation and wet magnetic low-intensity separation. Obtained products are industrially utilizable. The results of laboratory tests are the basis for evaluation the possibilities for utilization this type of fly ashes as a precursors for geopolymer production and for utilization in building industry.

10

Sorptive properties of black coal ash from melting boilers

Michalikova F., Bakalar T., Sisol M., Kozakova I.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2008

|

R. 105, z. 2-Ch

141-150

EN

The article presents properties of black coal ash and underlines their utilization as absorbents. During coal combustion in melting boilers, mineral novelties (aluminosilicates of Fe, Ca, K, Na and others) akin to zeolites (phillipsite, klinoptilolite and others) are created. The study of mineralogical composition of fly ash zeolites and results of laboratory research confirmed their selective sorptive properties to Pb, Cu, Cd, NH4+. The adsorption isotherms of Pb were measured in fly ash samples with a high content of loss on ignition (LOI) in particular grain classes (22-84.8% LOI). According to the results, the adsorption of Pb2+ depending on a surface area size of particular fly ash samples does not show considerable deviation within sorptive strength.

PL

W artykule przedstawiono właściwości popiołu ze spalania węgla pod kątem jego utylizacji jako absorbentu. Podczas spalania węgla w topielniku tworzą się nowe minerały (glinokrzemiany Fe, Ca, K, Na i innych) podobne do zeolitów (filipsyt, klinoptilolit i in.). Analiza składu mineralogicznego popiołów oraz wyniki badań laboratoryjnych potwierdziły ich selektywną zdolności sorpcji Pb, Cu, Cd, NH4+. Wyznaczono izotermy adsorpcji Pb na popiołach o wysokich stratach prażenia (LOI), w szczególności w przedziale 22-84,8% w poszczególnych klasach uziarnienia. Stwierdzono, że adsorpcja Pb2+ zależy od wielkości powierzchni popiołu. Nie stwierdzono różnic zdolności sorpcyjnej pomiędzy różnymi próbkami popiołów.