Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Changes in the concentration of some rare earth elements in coal waste

Nowak J., Kokowska-Pawłowska M.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 3

495--507

EN

Coal waste is formed during coal mining and processing operations. That waste comprises mainly sedimentary rocks that occur in roofs and floors of underground workings and in partings in coal seams. It contains numerous trace elements, including rare earth elements (REEs). Hypergenic processes that take place in coal waste piles may lead to endogenous fires. Thermal transformations of waste have an effect on changes in its phase and chemical composition, including the concentration of trace elements. The paper presents changes in the content of selected rare earth elements (Sc, Y, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu) in wastes of varying degree of thermal transformation. The results of REE content determination in lump samples were subjected to statistical analysis and coefficients of correlation between the studied rare earth elements and the main chemical constituents were determined. The primary carriers of REEs in coal waste are clay minerals. Phase transformations that take place at high temperatures (including dehydroxylation of clay minerals and formation of minerals characteristic of contact metamorphism) cause changes in the concentration of rare earth elements.

PL

Odpady powęglowe powstają w wyniku eksploatacji oraz przeróbki węgla kamiennego. Są to głównie skały osadowe występujące w stropach i spągach oraz przerostach pokładów węgla. Odpady te zawierają liczne pierwiastki śladowe, w tym pierwiastki ziem rzadkich (REEs). Procesy hipergeniczne zachodzące na zwałowiskach odpadów powęglowych mogą prowadzić do powstawania pożarów endogenicznych. Przeobrażenia termiczne odpadów wpływają na zmiany ich składu fazowego i chemicznego, w tym koncentracji pierwiastków śladowych. W artykule przedstawiono zmiany zawartości wybranych pierwiastków ziem rzadkich (Sc, Y, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu ) w odpadach o różnym stopniu termicznego przeobrażenia. Wyniki oznaczeń zawartości REEs w próbkach kawałkowych poddano analizie statystycznej i wyznaczono współczynniki korelacji pomiędzy badanymi pierwiastkami ziem rzadkich a głównymi składnikami chemicznymi. Pierwotnym nośnikiem REEs w odpadach powęglowych są minerały ilaste. Przeobrażenia fazowe zachodzące pod wpływem wysokiej temperatury (w tym dehydroksylacja minerałów ilastych i tworzenia się minerałów charakterystycznych dla metamorfizmu kontaktowego) powodują zmiany koncentracji pierwiastków ziem rzadkich.

2

Próba zastosowania reaktora ze złożem stałym do oceny punktu inicjacji zapłonu obiektów formowanych z odpadów powęglowych

Gogola K., Iwaszenko S., Smoliński A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2012

|

nr 1

35-46

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań podatności na samozapłon dla materiału zgromadzonego z wybranych obiektów uformowanych z odpadów powęglowych. Badania przeprowadzone z próbek pobranych w obiektach: "Waleska" kopalnia "Bolesław Śmiały", "Wrzosy" kopalnia "Rydułtowy-Anna", "Szyby Zachodnie" kopalnia "Jas-Mos", hałda przy ul. Bielszowickiej w Zabrzu i hałda "Ruda" w Zabrzu-Biskupicach, polegały na podgrzaniu próbek do wybranej, na podstawie przeprowadzonych badań wstępnych, temperatury początkowej, a następnie obserwowaniu samoistnego jej wzrostu. Do reaktora wprowadzono mieszaninę O2 i N2, której skład odpowiadał składowi powietrza. W gazach wylotowych mierzono zawartość CO, CO2, H2 i O2. Przedstawiono interpretację uzyskanych wyników pomiarów oraz zaproponowano koncepcję trzyetapowego opisu rozwoju pożaru na obiekcie z odpadów powęglowych. Badania przeprowadzono w ramach projektu POIG 1.3 pt. "System zarządzania likwidacją emisji CO2 ze zwałowisk odpadów powęglowych".

EN

In the work the results of investigations into the susceptibility to spontaneous ignition for the material collected from selected objects formed from coal wastes were presented. The investigations carried out from samples taken at the objects: "Waleska" - "Bolesław Śmiały" colliery, "Wrzosy" - "Rydułtowy-Anna" colliery, "Szyby Zachodnie" - "Jas-Mos" colliery, dump in the Bielszowicka street in Zabrze and "Ruda" dump in Zabrze-Biskupice, consisted in preheating of samples to the initial temperature, selected on the basis of performed preliminary tests, and next in the observation of its autonomous growth. Into the reactor the mixture of O2 and N2 has been introduced, the composition of which corresponded with the composition of air. In the outlet gases the content of CO, CO2, H2, and O2. was measured. The interpretation of obtained measurement results was presented and the conception of three-stage description of fire development at the object from coal wastes has been proposed. The investigations were carried out in the framework of the POIG 1.3 project entitled "Management system of liquidation of CO2 emissions from coal waste dumps".

3

ICP-MS jako narzędzie do oceny oddziaływania na środowisko odpadów i wycieków

Miszczak E., Twardowska I.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2011

|

R. 16, nr 2

34-36

PL

W artykule przedstawiono fragment wyników, dotyczących zawartości pierwiastków potencjalnie toksycznych PTP (Fe, Mn, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) w wyciekach z kolumn wypełnionych odpadami powęglowymi. Zastosowanie techniki spektrometrii mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-MS) pozwoliło na przeprowadzanie analizy badanego materiału z wyeliminowaniem niedogodności i ograniczeń spowodowanych występowaniem złożonej matrycy.

4

Charakterystyka węgli ze zmienionych termicznie odpadów powęglowych KWK "Nowy Wirek"

Hanak B., Nowak J.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 1-2

106-110

PL

Na zwałowisku kopalni "Nowy Wirek", wśród termicznie przeobrażonych odpadów powęglowych, występują strefy zawierające niespalony węgiel. Przeprowadzono badania petrograficzne i oznaczono parametry technologiczne węgla w próbkach pobranych w różnej odległości od kontaktu z odpadami całkowicie przepalonymi. Badania te wykazały zróżnicowany stopień termicznych przeobrażeń węgla, przejawiający się zmiennością takich cech, jak między innymi mikrostruktura, skład petrograficzny i refleksyjność witrynitu. Przejawów termicznego oddziaływania nie zawierał węgiel pobrany w części zwałowiska, w której nie występowały zjawiska termiczne.

EN

Among the thermally altered coal wastes, there are Jones of unburned coal on the hard Coal Mine "Nowy Wirek" dumping ground. The petrographical studies were made and the basic technological parameters of coal samples from different distance of fully burned wastes were defined. These studies shoved diversified thermal alteration degree of coal, manifested by variability of such characteristic as microstructure, petrographical composition and reflection of vitrinite. No thermal impact was observed in the coal taken from the part of dumping ground, where no thermal phenomena occurred.

5

Thermal alterations of organic matter in coal wastes from Upper Silesia, Poland

Misz-Kennan M.

Mineralogia

|

2010

|

Vol. 41, iss. 3/4

105--237

EN

Self-heating and self-combustion are currently taking place in some coal waste dumps in the Upper Silesian Coal Basin, Poland, e.g. the dumps at Rymer Cones, Starzykowiec, and the Marcel Coal Mine, all in the Rybnik area. These dumps are of similar age and self-heating and combustion have been occurring in all three for many years. The tools of organic petrography (maceral composition, rank, etc.), gas chromatography-mass spectrometry, and proximate and ultimate analysis are used to investigate the wastes. Organic matter occurs in quantities up to 85 vol.%, typically a few to several vol.%, in the wastes. All three maceral groups (vitrinite, liptinite, and inertinite) are present as unaltered and variously-altered constituents associated with newly-formed petrographic components (bitumen expulsions, pyrolytic carbon). The predominant maceral group is vitrinite with alterations reflected in the presence of irregular cracks, oxidation rims and, rarely, devolatilisation pores. In altered wastes, paler grey-vitrinite and/or coke dominates. The lack of plasticity, the presence of paler-coloured particles, isotropic massive coke, dispersed coked organic matter, and expulsions of bitumens all indicate that heating was slow and extended over a long time. Macerals belonging to other groups are present in unaltered form or with colours paler than the colours of the parent macerals. Based on the relative contents of organic compounds, the most important groups of these identified in the wastes are n-alkanes, acyclic isoprenoids, hopanes, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their derivatives, phenol and its derivatives. These compounds occur in all wastes except those most highly altered where they were probably destroyed by high temperatures. These compounds were generated mainly from liptinite-group macerals. Driven by evaporation and leaching, they migrated within and out of the dump. Their presence in some wastes in which microscopically visible organic matter is lacking suggests that they originated elsewhere and subsequently migrated through the dump piles. During their migration, the compounds fractionated, were adsorbed on minerals and/or interacted. The absence of alkenes, and of other unsaturated organic compounds, may reflect primary diagenetic processes that occurred in coals and coal shales during burial and/or organic matter type. Their absence may also be a consequence of heating that lasted many years, hydropyrolysis, and/or the participation of minerals in the reactions occurring within the dumps. The wastes contain compounds typical of organic matter of unaltered kerogen III type and the products of pyrolytic processes, and mixtures of both. In some wastes, organic compounds are completely absent having been destroyed by severe heating. The distributions of n-alkanes in many samples are typical of pyrolysates. In some wastes, narrow n-alkane distributions reflect their generation over small temperature ranges. In others, wider distributions point to greater temperature ranges. Other wastes contain n-alkane distributions typical of unaltered coal and high pristane content or mixtures of pyrolysates and unaltered waste material. The wastes also contain significant amounts of final α Β hopanes. Polycyclic aromatic hydrocarbons are represented only by two- to five-ring compounds as is typical of the thermal alteration of hard coal. Correlations between the degree of organic matter alteration and the relative contents of individual PAHs and hopanes and geochemical indicators of thermal alteration are generally poor. The properties of the organic matter (its composition and rank), temperature fluctuations within the dumps, migration of organic compounds and mineral involvement are probably responsible for this. The processes taking place in coal waste dumps undergoing self-heating and self-combustion are complicated; they are very difficult to estimate and define. The methods of organic petrology and geochemistry give complementary data allowing the processes to be described. However, each of the dumps investigated represents a separate challenge to be surmounted in any regional attempt to delineate the regional environmental impact of these waste dumps.

6

Uwarunkowania procesu utylizacji odpadów w przedziale rentowności

Obrzut M., Stryszewski M.

Surowce i Maszyny Budowlane

|

2009

|

nr 4

50-54

PL

Jednym z elementów charakteryzujących proces produkcji górniczej jest próg rentowności, który określa najmniejszą, jeszcze opłacalną produkcję. Wielkość ta wyznaczana jest jako punkt przecięcia kosztów produkcji i przychodów z jej sprzedaży. Przy jego wyznaczaniu często przyjmowane jest założenie upraszczające dotyczące liniowości kosztów i przychodów, co skutkuje istnieniem tylko jednego progu rentowności. Badanie kosztów i przychodów w szerszym przedziale i w dłuższym czasie pozwala na wyznaczenie rzeczywistego kształtowania się przychodów i kosztów, które nie są liniowe względem wielkości produkcji. W konsekwencji uzyskuje się przedział rentowności, a więc zakres opłacalnej produkcji. Również wewnątrz tego przedziału istnieją różne wielkości rentowności produkcji, co zostało przedstawione przy pomocy funkcji elastyczności kosztów, przychodu i elastyczności ceny zależnie od wielkości produkcji. Prezentowana metoda została w artykule zilustrowana na przykładzie utylizacji odpadów z produkcji górniczej.

7

The potential gas emission from a thermally active coal waste dump

Różański Z.

Górnictwo i Geologia

|

2009

|

T. 4, z. 3

103-109

EN

This article introduces the problem associated with the fire risk, which exists at the coal waste dumps. An attempt to definite the amount of the flammable gases emitted from the thermally active coal waste dump has been made. The methods and results of research on the speed of emission of the gas mixture from the surface of the coal waste dump and the results of the research on the concentration of the chosen gases from that mixture have been described. This was the basis of the defining of the potential amount of gas emission from a certain area of the coal waste dump, which is in the state of being intensively active thermally.

PL

W artykule przedstawiono problem związany z zagrożeniem pożarowym, jakie występuje na zwałowiskach odpadów powęglowych. Podjęto próbę określenia wielkości emisji gazów pożarowych wydzielanych z aktywnego termicznie zwałowiska. Opisana została metodyka i wyniki badań wydzielania mieszaniny gazowej z powierzchni zwałowiska oraz wyniki badań stężeń jej wybranych składników. Określono potencjalną wielkość emisji gazów z wybranej powierzchni zwałowiska znajdującego się w stanie silnej aktywności termicznej.

8

Monitoring wód podziemnych na terenach pogórniczych rekultywowanych z użyciem odpadów powęglowych

Bzowski Z.

Wiadomości Górnicze

|

2007

|

Vol. 58, nr 3

157-163

PL

W artykule zaprezentowano zasady tworzenia i prowadzenia lokalnego monitoringu wód podziemnych na terenach pogórniczych rekultywowanych z wykorzystaniem odpadów powęglowych. Jest to ważny aspekt ochrony środowiska wodnego tych terenów, gdy - w ramach zrównoważonego rozwoju zagospodarowanie związane jest z użytkowaniem obszarów pogórniczych jako terenów dla gospodarki leśno-rolnej. Ma to szczególne znaczenie przy likwidowaniu wyrobisk górniczych po eksploatacji kopalin pospolitych.

EN

The article presented principles of establishment and conductance of underground waters local monitoring on post mining wares being reclaimed with the use of coal wastes. It is an important aspect of water environment protection of these areas when - within sustainable development - management connected with the use of post mining areas as the areas for agricultural-forestry economy. It is of particular importance during liquidation of mining workings after exploitation of common fossil solid minerals.

9

Kruszywa z węgla

Lech B.

Surowce i Maszyny Budowlane

|

2006

|

nr 3

28-30

PL

Jeszcze dzisiaj wciąż wielu osobom działalność kopalń kojarzy się przede wszystkim z węglem - materiałem energetycznym - jak i milionami ton odpadów lokowanych w sąsiedztwie zakładów w postaci hałd dewastujących środowisko. Tymczasem pojawia się nowe zastosowanie odpadów powęglowych. Już wkrótce spółki wydobywające węgiel mogą stać się znaczącymi producentami kruszywa. W artykule przedstawiono nową strategię zagospodarowania odpadów powęglowych opracowaną w Kompanii Węglowej S.A. Poddano badaniu kruszywo, które powstało z przerobu odpadów węglowych (oznaczenie substancji niebezpiecznych, skład petrograficzny, właściwości klasowe).

10

Zmiany zawartości pierwiastków śladowych i składników rozpuszczalnych w odpadach weglowych ze składowiska Nr IV KWK Nowy Wirek

Nowak J.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 267

191-197

PL

Odpady powęglowe ulokowane na składowisku nr IV KWK "Nowy Wirek" cechują się zróżnicowaniem stopnia przemian termicznych. Przemianom tym towarzyszy zmiana koncentracji oraz zdolności migracji do środowiska pierwiastków śladowych i składników rozpuszczalnych. Ma to istotne znaczenie przy ocenie zagrożenia, jakie niesie wykorzystanie tych odpadów.

EN

The coal wastes from the number IV dumping ground "Nowy Wirek" Coal Mine present variability in the stage of the thermal changes. During these processes also the concentration of the rare elements and the soluble components are changing. Moreover the ability of the migration of the rare elements and the soluble components to the environment is changing. It is very important for the estimation of hazards which can uppear during the utilization of these wastes.

11

Kierunki racjonalnego zagospodarowania drobnoziarnistych odpadów węglowych

Hycnar J. J., Bugajczyk M.

Polityka Energetyczna

|

2004

|

T. 7, spec.

223-232

PL

Drobnoziarniste frakcje węglowe z procesów wydobywania, wzbogacania i wykorzystania węgla kamiennego i brunatnego stanowią znaczący udział w bilansach produkcji i zagospodarowania węgla. Do drobnoziarnistych frakcji węglowych należą muły węglowe, odpady poflotacyjne, ściery, pyły koksownicze, koksik z procesów zgazowania i wysoko zawęglone stałe produkty spalania paliw. W zależności od własności energetycznych muły węglowe, ściery, pył koksowniczy i koksik często są zagospodarowywane jako paliwa samodzielne oraz jako jeden ze składników wytwarzanych mieszanek paliwowych. Odpady poflotacyjne w znacznie mniejszym stopniu są energetycznie zagospodarowywane. W tych to warunkach, znaczne ilości drobnoziarnistych frakcji węglowych stają się odpadem i są składowane w osadnikach lub w wyrobiskach górniczych. Duża ilość i wysokie rozdrobnienie omawianych frakcji węglowych uzasadniają potrzebę zmiany dotychczasowych praktyk i zwiększenia ich zagospodarowania jako paliwa podstawowego i uzupełniającego dla określonych obiektów energetycznych oraz opanowania produkcji wysokojakościowych koncentratów węglowych i mieszanek paliw alternatywnych. W szeregu przypadków, drobnoziarniste frakcje mogą być wzbogacane metodami fizycznymi i fizykochemicznymi, uzyskując wysokoenergetyczne koncentraty węglowe. Proponowane rozwiązania pozwalają na pełne zagospodarowanie, nawet niskoenergetycznych, drobnoziarnistych frakcji węglowych.

EN

The fine grained coal fractions from processes of hard coal and lignite extraction, enrichment and utilization have their important share in the production balance and the coal utilization. The fine grained coal fractions include the slurries, flotation tailings, coke dust, fly ash from gasification process and high coaled solid products from fuels combustion. Depending on energetical properties the slurries, coke dust and fly-ash are often utilized as autonomic fuels and as one of components of produced fuel mixtures. The flotation tailings are utilized in minor scale. In these conditions, big quantities of fine grained coal fractions become a waste and are stocked in sediment traps or in excavations. The great number and high size reduction of said coal fractions justify the need of changes in up till now practice and the increase of their utilization as a basic and supplementary fuel for determinated power objects and the management of the production of high quality coal concentrates and alternative fuel mixtures. In many cases, the fine coal fractions can be enriched by physical and physical-chemical methods, obtaining high energy coal concentrates. The proposed solutions enable the full utilization of even low energy, fine grained coal fractions.

12

Technologie przetwarzania odpadów kompleksu paliwowo-energetycznego

Hycnar J. J.

Inżynieria Mineralna

|

2002

|

nr S. 1

33-46

PL

Rodzaj i ilość odpadów z pełnego cyklu węglowego zależy między innymi od jakości i stanu złoża, techniki i technologii urabiania i wzbogacania urobku oraz technologii spalania węgla i oczyszczania spalin. Na wybór sposobów i kierunków zagospodarowania odpadów z cyklu węglowego wywiera wpływ nie tylko rynek i prowadzony marketing, ale również coraz ostrzejsze wymogi ochrony środowiska. Różnorodność składu i własności omawianych odpadów z jednej strony utrudnia, a z drugiej wzbogaca potencjalne możliwości ich wykorzystania. Zagospodarowywane odpady z cyklu węglowego mogą być: - podstawowym źródłem energii cieplnej i surowców mineralnych, - dodatkiem do tradycyjnych źródeł energii cieplnej i surowców mineralnych, - źródłem nowych wyrobów - produktów. Odpady powęglowe i paleniskowe masowo są zagospodarowywane odpowiednio do produkcji koncentratów węglowych lub materiałów budowlanych oraz stosowane są w górnictwie i w robotach inżynieryjnych.

EN

Kind and quantity of wastes from full coal cycle depends among others on qualities and state of deposits, technique and technology of kneading and enrichment of output as well as technology of coal burning and flue gas cleanings. The choice of ways and directions of farm implement of wastes from coal cycle is influent not only by the market and marketing involved but also; the constantly increasing requirements of environment protection. Variety of content and properties of mentioned wastes, from one side it makes difficult and on the other hand enrich potential possibilities of their utilization. The utilization wastes from coal cycle can be: - basic source of thermal energy and mineral row materials, - addition to traditional sources of thermal energy and mineral row materials, - source of new articles - products. Coal wastes and combustion wastes are utilized worldwide for the production of coal concentrates and building materials as well as in mining and in engineering construction.

13

Rekultywacja wyrobiska "Kijowa" w Będzinie-Grodźcu z użyciem odpadów powęglowych i elektrownianych oraz jej wpływ na jakość wód powierzchniowych i podziemnych

Łukaszyk W.

Karbo

|

2001

|

Nr 7-8

288-292

PL

Przedstawiono charakterystykę wyrobiska popiaskowego, sposób prowadzenia jego rekultywacji i jej wpływ na jakość wód. Omówiono możliwości zastosowania w robotach rekultywacyjnych odpadów powęglowych z kopalń oraz popiołów i żużli elektrownianych. Stwierdzono, że odpady te nie wpływają ujemnie na jakość wód powierzchniowych i podziemnych.

EN

Characteristics have been presented of post sand extraction working, the way of its reclamation and its influence upon'the quality of waters. The possibilities have been presented of utilisation during reclamation works of coal wastes from mines and sludge and ashes from power plants. It has been determined that these wastes do not exert a negative impact upon the quality of surface and underground waters.

14

Problemy lokowania odpadów powęglowych na powierzchni

Durczyński S.

Karbo

|

2000

|

Nr 11

371-375

PL

Przedstawiono technologie lokowania odpadów na powierzchni w aspekcie istniejących wymogów ochrony środowiska, w tym m.in. metody prewencji pożarowej w obiektach budowlanych z odpadów przemysłowych, metody ograniczania zapylenia i hałasu, gospodarkę wodną na obiektach i metody zabezpieczeń przed erozją skarp i zboczy, rekultywację biologiczną obiektów. Scharakteryzowano tzw. rekultywację techniczną w budowie obiektów z wykorzystaniem odpadów powęglowych.

EN

The article presents technology of wastes location on surface with regard to existing natural environment protection standards including, among others, fire prevention method in building structures made of industrial wastes, dust and noise reduction method, water management in objects and methods of protection against erosion of hills sides, biological reclamation of objects. It characterises the so called technical reclamation in objects construction with the use of coal wastes.