Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Basalt Weathering Crust from Rutki near Niemodlin (Opole Voivodeship) - opportunities for its current utilization and remarks on its former use

Wyszomirski Piotr, Szydłak Tadeusz, Zawadzki Tomasz, Baranowski Marcin

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2024

|

T. 40, z. 2

69--87

EN

In contrast to the western part of the Lower Silesia, information about the basalt-derived weathering crusts occurring in the Opole region is rather limited. However, in 2018, significant volumes of such regolith (about 20,000 m3) were discovered during development works in the NW part of the Rutki Quarry near Niemodlin. This weathering crust is rich in clay minerals and represents a smectite-kaolinite mixture with some halloysite, the latter being a poorly ordered member of the kaolinite group. The minerals of the smectite group contain in their interlayer spaces bivalent cations (calcium and magnesium), which is the most often case in the nature. The mineral composition of the regolith mass is supplemented by iron-containing phases, i.e. goethite and magnetite, and traces of phosphate mineral – crandallite. A significant amount of clay minerals, particularly those belonging to the smectite group and halloysite, results in high value of the specific surface area (up to 100 m2/g) of the studied crust. Such favorable property of the crust makes it a promising sorptive raw material that can be applied, even in an unprocessed form, for waterproofing. It must be emphasized that the sorption properties of basalt weathering crusts were noticed some centuries ago in the western part of Lower Silesia, where medicine called terra sigillata was produced from them. Moreover, the crust from Rutki was also used in the XIXth century, in a ceramic manufacture located in nearby Tułowice, where the so-called “Silesian black porcelain” was produced.

PL

W przeciwieństwie do zachodniej części Dolnego Śląska, wzmianki o zwietrzelinach rozwiniętych na bazaltach trzeciorzędowych w okolicy Opola są nieliczne i sporadyczne. W 2018 r. zwietrzelina tych skał została odsłonięta w większej ilości podczas prac górniczych prowadzonych w NW części kamieniołomu w Rutkach k. Niemodlina. Jej zasoby są znaczne i w odsłoniętym fragmencie szacowane na około 20 tys. m3. Zwietrzelina ta reprezentuje typ smektytowo-kaolinitowy. Występuje w niej też słabo uporządkowany minerał grupy kaolinitu, tj. haloizyt. Minerały grupy smektytu zawierają kationy dwuwartościowe (wapń, magnez) w ich przestrzeniach międzypakietowych, co jest najczęstszym – obserwowanym w przyrodzie – przypadkiem. W zwietrzelinie występują też fazy żelaziste reprezentowane przez goethyt i magnetyt oraz – w śladowej ilości – minerał fosforanowy, tj. crandallit. Znaczna zawartość minerałów ilastych w badanej zwietrzelinie – a zwłaszcza minerałów grupy smektytu i haloizytu – decyduje o dużej wartości jej powierzchni właściwej, dochodzącej do 100 m2/g. Stanowi to korzystną przesłankę do wykorzystania tej kopaliny jako materiału sorpcyjnego, który w stanie nieprzetworzonym może być stosowany w znacznych ilościach dla celów hydroizolacyjnych. Właściwości sorpcyjne zwietrzelin dostrzeżono już przed wieloma wiekami w zachodniej części Dolnego Śląska, wytwarzając z nich preparat leczniczy o nazwie terra sigillata. Zwietrzelina bazaltowa z Rutek była natomiast stosowana w XIX wieku w manufakturze ceramicznej w pobliskich Tułowicach do wytwarzania tzw. czarnej porcelany śląskiej.

2

Surowiec ilasty stosowany w dawnych manufakturach fajansu w okolicy Opola

Wyszomirski Piotr, Gajek Marcin, Szydłak Tadeusz, Zawadzki Tomasz

Materiały Ceramiczne

|

2021

|

T. 73, nr 1

41--56

PL

W drugiej połowie XVIII w. i w pierwszej części XIX w. w okolicy Opola działały manufaktury fajansu w Prószkowie (Proskau) i Tułowicach (Tillowitz). Dostępne źródła historyczne sugerują, że wykorzystywały one surowiec ilasty jasnoszarej barwy, który wydobywano w niedaleko znajdującej się kopalni usytuowanej na gruntach ówczesnej wsi Rutki. Na tym terenie czynny jest obecnie duży kamieniołom bazaltu Rutki. W ostatnich latach – w trakcie prac związanych z rozbudową tego kamieniołomu - stwierdzono występowanie kopaliny ilastej w przypowierzchniowej części nadkładu złoża bazaltu. Kopalina ta reprezentuje dwie odmiany: jasnoszarą i czerwonobrunatną. W pierwszym przypadku jest to mułowiec piaszczysty, w drugim zaś – zwietrzelina bazaltowa. Mułowiec ten ma skład kaolinitowo-illitowy z dużą domieszką kwarcu. Surowiec tego typu – a zwłaszcza po zmniejszeniu zawartości kwarcu na drodze prostej operacji płukania – mógł być z powodzeniem stosowany do produkcji fajansu. Wskazuje na to m.in. jasna barwa kopaliny w stanie surowym i po wypaleniu, a także wyniki oznaczenia podstawowych, ceramicznych parametrów technologicznych. Z kolei zwietrzelina bazaltowa, stanowiąca kopalinę barwy czerwono-brunatnej, zawiera przede wszystkim minerały ilaste grupy smektytu, którym towarzyszą głównie takie minerały nieilaste jak kwarc i fazy żelaziste (wodorotlenki żelaza, hematyt). Znaczna zawartość Fe2O3, przekraczająca 12% mas., jest jedną z przyczyn intensywnie czerwonej barwy tej kopaliny po wypalaniu, a także dużej jej podatności na termiczne zagęszczenie. Wydaje się zatem prawdopodobnym, że tzw. „czarna porcelana śląska” produkowana – obok fajansu – w Tułowicach w latach 1842-1857 była wytwarzana z udziałem występującej w Rutkach zwietrzeliny bazaltowej. Produkt ten – stanowiący rodzaj kamionki – charakteryzował się bowiem czerwonym czerepem, który był pokrywany czarnym szkliwem.

EN

In the second half of the 18th century and in the first half of the 19th century, faience factories had operated in the vicinity of Opole, in Prószków (previous German name: Proskau) and Tułowice (Tillowitz). The available historical sources suggest the usage of light-grey clay as ceramic raw material, which was mined in a nearby pit located on land belonging to then Rutki (Rautke) village. Currently, the large basalt quarry is operating in Rutki area. During the recent geological exploration and assessment works aiming to the expansion of the quarry, the clayey raw material was found in the subsurface part of the basalt overburden. This rock comprises two varieties: light grey, which is a sandy mudstone, and reddish-brown, which is a weathering crust of basalt. The sandy mudstone consists mainly of kaolinite and illite with a significant admixture of quartz. This type of clay raw material could be successfully used to produce the faience especially after reduction of quartz content with simple washing techniques. This is indicated, among others, by light colour of the clay in its raw state and after firing, as well as by the results of determinations of basic, ceramic technological parameters. On the other hand, the reddish-brown weathering crust of basalt contains mainly clay minerals of smectite group, which are accompanied by non-clay minerals: quartz and ferrous phases (Fe-hydroxides, hematite). Considerable Fe2O3 content, exceeding 12 wt.%, is one of the reasons for the intense red colour of this raw material after firing, as well as its high susceptibility to thermal compaction. Therefore, it seems likely that the so-called “Black Silesian Porcelain” produced – apart from faience – in the Tułowice Manufacture, in the years 1842-1857, was made of weathering crust of basalt extracted from the Rutki open pit. This “porcelain”, which is, in fact, a kind of stoneware, showed red body covered with black glaze.

3

Sposoby kalcynacji surowców kaolinowych w produkcji metakaolinu

Lech Aleksander, Wyszomirski Piotr

Materiały Ceramiczne

|

2020

|

T. 72, nr 1

33--48

PL

Użycie metakaolinu w wielu technologiach przemysłu materiałów budowlanych znajduje swoje uzasadnienie w jego wysokiej aktywności pucolanowej. Produkcja jednostki masy metakaolinu cechuje się znaczną oszczędnością zużycia ciepła w porównaniu ze zużyciem ciepła w produkcji jednostki masy cementu, co wyraża się m.in. znaczną różnicą wartości śladów węglowych produkcji metakaolinu i cementu. W artykule dokonano przeglądu stanu techniki w zakresie stosowanych metod produkcji metakaolinu, wskazując przede wszystkim na możliwości jak najmniejszego zużycia ciepła w analizowanych metodach, wynikające z najdogodniejszych warunków wymiany ciepła i masy między czynnikiem grzewczym a kalcynowanym wsadem surowca ilastego.

EN

The use of metakaolin in many technologies of the building materials industry finds its justification in its high pozzolanic activity. Production of a unit of mass of metakaolin is characterized by significant savings in heat consumption compared to the consumption of heat in the production of a unit of mass of cement, which is expressed, among others, by significant difference in the value of carbon footprints of metakaolin and cement production. The article reviews the state of the art in the field of metakaolin production methods used, pointing first of all to the possibility of the lowest possible heat consumption in the analysed methods, resulting from the most convenient conditions for heat and mass exchange between the heating medium and the calcined clay feedstock.

4

Refractory magnesia-carbon scrap as a valuable secondary raw material

Goławski Czesław, Kielski Andrzej, Obszyńska Lucyna, Wyszomirski Piotr

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 3

23--36

EN

The authors established the chemical and phase compositions of grain fractions of the magnesia carbon scrap disintegrated using industrial cone crushers. The investigations included chemical and XRD analyses and optical investigations. The contents of admixtures: SiO2, CaO, Fe2O3 and Al2O3 increase with the decreasing size of the scrap grain fractions, whereas the C/S ratio decreases in finer and finer fractions due to changes of the phase composition. These relations are caused by the presence of low-fusible silicate phases, characterized by their cleavage and brittleness. Such phases were mainly derived from the graphite ash containing a high silica content. The scrap after removing its finest grain fractions can be recycled and utilized for producing the magnesia-carbon refractory materials. However, the finest grain fractions may be used, e.g. as a component of gunite mixes. Many years of experience collected by the ArcelorMittal Refractories Ltd., Krakow, Poland in the field of refractory scrap utilization has also been presented.

PL

Badano składy chemiczne i fazowe frakcji ziarnowych złomów magnezjowo-węglowych po rozdrobnieniu w kruszarkach przemysłowych. W badaniach posłużono się oznaczeniami składu chemicznego, rentgenowskimi i mikroskopowymi. Stwierdzono, że ze zmniejszaniem się rozmiarów ziaren wzrasta zawartość domieszek w postaci SiO2, CaO, Fe2O3 i Al2O3 oraz maleje wartość stosunku C/S wskutek zmian składu fazowego. Przyczynę stanowią łatwo topliwe fazy krzemianowe odznaczające się łupliwością i kruchością pochodzące głównie z popiołu grafitowego o dużej zawartości krzemionki. Omówiono sposoby uzdatniania złomów na drodze eliminacji frakcji drobnoziarnistych. Te ostatnie mogą być jednak wykorzystane, np. do sporządzenia mas do torkretowania. Przedstawiono wieloletnie doświadczenia firmy ArcelorMittal Kraków, Poland w zakresie wykorzystania złomów ogniotrwałych.

5

EPR study of paramagnetic defects in clay minerals

Babińska Joanna, Dyrek Krystyna, Wyszomirski Piotr

Mineralogia

|

2007

|

Vol. 38, iss. 2

125--138

EN

Radiation induced defects (RID-s) and transition metal ion impurities were revealed by EPR (Electron Paramagnetic Resonance) spectroscopy in kaolinites from a number of Polish deposits. Arelationship between the intensity of the EPR signals of the RID-s and quantity of radioactive elements was defined in these minerals. In one of the deposits of kaolinites (Wyszonowice) the EPR signal intensity depends on grain size. Other clay minerals studied (illites, montmorillonites) only show weak signals of the RID type.

PL

Punktowe defekty strukturalne typu RID-s były badane metodą elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) w próbkach kaolinitu pochodzących z różnych złóż Polski. Stwierdzono w nich zależność między ilością defektów strukturalnych a zawartością pierwiastków promieniotwórczych. W przypadku kaolinitu pochodzącego z jednego ze złóż (Wyszonowice) sygnał EPR zależy też od uziarnienia minerału. Pozostałe badane minerały ilaste (illit, montmorillonit) ujawniają jedynie słabe sygnały typu RID.

6

The characteristics of organic matter from the Triassic clays of nw margin of the Holy Cross Mts (Poland) — Preliminary report

Marynowski Leszek, Wyszomirski Piotr, Kurkiewicz Sławomir

Mineralogia

|

2006

|

Vol. 37, iss. 2

113--122

EN

The molecular character of organic matter in Triassic clays on the NW border of the Holy Cross Mts was determined in apolar, aromatic and polar fractions of extractable organic matter (OM) using GC-MS analysis. The contribution of terrestrial higher plants to the kerogene is revealed by the dominant presence of odd long-chain n-alkanes and by the occurrence of retene. Benzophenone, fluorenone, cyclopenta(def)phenanthrenone, antracenone and benzanthrone were among the compounds identified in polar fractions of the soluble organic matter. These commonly originate during strong oxidation of sedimentary organic matter. The aromatic fraction is characterised by the presence of phenyl derivatives (PhPAC) such as phenylnaphthalenes, terphenyls, phenyldibenzofurans and phenylphenanthrenes that are also products of the abiotic oxidation of organic matter. The oxidation processes that occurred during sedimentation and during early diagenesis resulted in a very significant decrease in the organic matter content in the clays. This decrease considerably influences their technological properties.

PL

W pracy przeprowadzono ogólną i molekularną charakterystykę materii organicznej pochodzącej z triasowych iłów NW obrzeżenia Gór Świętokrzyskich. Badaniom poddano frakcje: apolarną, aromatyczną oraz polarną wykorzystując metodę chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Udział lądowych roślin wyższych w składzie kerogenu został stwierdzony na podstawie obecności wśród węglowodorów nasyconych wyraźnej przewagi długołańcuchowych, nieparzystowęglowych n-alkanów nad n-alkanami parzystowęglowymi. Ponadto, wszystkie badane próbki zawierają charakterystyczny dla roślin wyższych biomarker — reten. Frakcje polarne analizowanych próbek zawierają: benzofenon, fluorenon, cyklopenta(def)fenantrenon, antracenon i benzantron. Związki te powstają podczas intensywnego, abiotycznego utleniania materii organicznej. Z kolei we frakcji aromatycznej stwierdzono występowanie fenylowych pochodnych węglowodorów aromatycznych, takich jak: fenylonaftaleny, terfenyle, fenylodibenzofurany i fenylofenantreny, również genetycznie związanych z procesami utleniania. Procesy abiotycznego utleniania materii organicznej zachodzące w trakcie jej depozycji i podczas wczesnej diagenezy spowodowały znaczący spadek zawartości materii organicznej w iłach, co wpłynęło na ich właściwości technologiczne.

7

Professor Witold Żabiński leaves the post of Chief Editor after 35 years at the helm of Mineralogia Polonica

Wyszomirski Piotr

Mineralogia

|

2005

|

Vol. 36, iss. 1

3--4

8

Harmotome from a new occurrence of red beds in the Upper Silesian Coal Basin (Poland)

Muszyński Marek, Wyszomirski Piotr

Mineralogia

|

2005

|

Vol. 36, iss. 1

31--49

EN

Harmotome has been identified, using optical microscopy, XRD, IR, SEM/EDS and DTA, in an altered collapse breccia in a new occurrence of the so-called red beds in the Upper Silesian Coal Basin (“Marcel” mine). The mineral occurs in some metasomatized clasts, in the breccia matrix and in some microdruses and seald vugs. Prismatic, subhedral crystals of harmotome present in the druses are most often transparent and colourless and reach a length of 0.5 mm. In most cases, they form penetration twins with pseudo-tetragonal (morvenite type) and pseudo-orthorhombic (Marburg type) symmetry. The chemical formulae of two crystals analysed using EDS are as follows: A — Ba1.43Na0.86K0.24[Al4.38Si11.72O32] · 12 H2O B — Ba1.45Na0.84K0.20[Al4.31Si11.78O32] · 12 H2O The harmotome originated at a last stage in the evolution of the red beds; their younger component, dioctahedral smectite, occurs only locally. The harmatome could have formed as a result of either supergene weathering of Carboniferous rocks (previously thermally altered by coal fires) or during later diagenesis of the products of these alterations when the Carboniferous strata were buried under Miocene sediments. Barium was contained in sulphate-free or sulphate-poor pore waters in the Carboniferous rocks of the coal basin.

PL

W przeobrażonej brekcji zawałowej z nowego wystąpienia tzw. pstrych utworów w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w kopalni „Marcel” (Fig. 1) rozpoznano obecność harmotomu. W badaniach stosowano mikroskopię optyczną (Fig. 3–12), dyfrakcję rentgenowską (Tab. 2), spektroskopię absorpcyjną w podczerwieni (Fig. 15), SEM/EDS (Fig. 13) oraz analizę termiczną (Fig. 2). Harmotom jest składnikiem niektórych zmetasomatyzowanych klastów i lepiszcza brekcji oraz mikrodruz i wypełnień pustek skalnych. Słupkowe, subhedralne kryształy tego minerału z druz, przeważnie bezbarwne i przezroczyste, osiągają wielkość 0,5 mm. W przewadze są to penetracyjne bliźniaki o symetrii pseudotetragonalnej (typ morwenitowy) i pseudorombowej (typ Marburg) (Fig. 3–12, 13 A, B; 14). Skład chemiczny harmotomu cechuje obecność zarówno potasu jak i sodu, przy zdecydowanej przewadze tego ostatniego, oraz brak wapnia (Tab. 2, Fig. 13A, B). Wzory krystalochemiczne dwu analizowanych metodą EDS kryształów tego minerału są następujące: A — Ba1.43Na0.86K0.24 [Al4.38Si11.72O32] · 12 H2O B — Ba1.45Na0.84K0.20 [Al4.31Si11.78O32] · 12 H2O 48 Harmotom powstał w końcowym etapie formowania się pstrych utworów; jedynie miejscami występuje młodszy składnik — dioktaedryczny smektyt (Fig. 13C). Mogło to następić jeszcze na etapie supergenicznego wietrzenia skał karbonu (uprzednio zmienionych termicznie skutkiem pożarów węgla) lub podczas późniejszej diagenezy produktów tych przeobrażeń, po ich pogrzebaniu pod utworami miocenu. Źródłem baru były zasobne w ten pierwiastek, bezsiarczanowe lub ubogie w siarczany wody (roztwory) porowe występujące w karbonie tego rejonu.