Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Charakterystyka mineralogiczna faz metalicznych z miedziowych żużli hutniczych Starego Zagłębia Miedziowego

Kądziołka Katarzyna, Kierczak Jakub, Pietranik Anna

Przegląd Geologiczny

|

2019

|

Vol. 67, nr 3

164--166

EN

Metallic phases (sulphides, metallic compounds and metals), constitute critical components of metallurgical slags as they concentrate most of the potentially toxic metals occurring within smelting wastes. For this reason, a detailed characterization of the metal-rich phases is crucial for proper estimation of environmental threat resulting from slags deposition. Metallic phases observed in slags were transformed from the original ore minerals during metal smelting, and they constitute an interesting field for observations of sulphides and metals susceptibility to temperature and chemistry changes. In this study, we observed that compositions similar to sulphide minerals (e.g. bornite, chalcocite, pyrrhotite) are common, but they always appear in specific sets. We distinguished 3 general types of metallic phases: copper-iron-sulphur (among which the following subtypes appear: bornite-pyrrhotite, chalcocite, and chalcopyrite, all ofthese with various exsolutions), metallic copper and iron-phosphorous (Fe-P) type. Among all the distinguished types, Fe4Pproved to be most resistant to weathering whereas the Cu-Fe-S assemblage was altered strongly when not surrounded by glass or crystalline phases. Observations revealed that iron-rich metallic phases tended to appear in amorphous slags and copperrich phases occurring within crystalline samples.

2

Mineralogical and petrographic study of copper deposits Kibutu and Kajuba quarry’s (Democratic Republic of Congo) and slags generated after smelting processes

Wróbel M.

Auxiliary Sciences in Archaeology, Preservation of Relics and Environmental Engineering

|

2016

|

nr 21

1--88

EN

Democratic Republic of Congo (DRC) is the second largest country in Africa, located in its central part, in the Congo basin. The word “congo” means “hunter”, and comes from the Bakongo people. The capital of Congo is Kinshasa, situated in the north of the country, on the Congo River, with a population of more than 9 million people. Katanga, province in the southern part of the country, is most abundant in deposits, and the most important city is Lubumbashi, inhabited by 2 million people. The area covered by this research paper is located in this province, north and north-east of Lubumbashi. Studies conducted as part of this research paper were aimed at presenting comprehensive mineralogical and petrographic characteristics of copper deposits near Lubumbashi and slag produced in the process of raw materials recovery, as well as at analysing environmental aspects associated with, among others, extraction and refining of raw minerals. The paper was based on samples brought by Prof. Maciej Pawlikowski, PhD, Eng., collected during two visits to the Democratic Republic of Congo that took place in 2011. The doctoral dissertation was completed by verifying the following theses: A wide range of different minerals is present in the area of Lubumashi due to the complicated genesis and composition of copper deposits. Mineralogical, petrographic, and geochemical recognition of ore and rocks will make it possible to refine them in a more efficient way. Phase composition of slag after remelting copper ore is varied. Determination of the phase composition of slag will be the basis for determining the optimal storage process minimizing negative environmental impacts Mineralogical, petrographic, and geochemical recognition of slag will determine whether the content of copper remaining in waste is high enough to be recovered with profit. Mineralogical and geochemical studies will be the basis for the preparation of a simplified analysis of the state of the environment. Achieving these assumptions required carrying out field research to collect samples for further studies, as well as numerous analyses. The following have been accomplished: Mineralogical and petrographic characterises of ore and rocks from three excavations located in the area of Lubumbashi. In situ geochemical measurements, made with DELTA Mining and Geochemistry Handheld XRF analyzer. Mineralogical, petrographic, and geochemical characteristics of slag from the process of copper ore remelting. The phase composition of slag from the process of copper ore remelting was identified, Associated minerals of copper ore were identified. Basic environmental analysis was made on the basis of mineralogical and geochemical research results, and information on the state of the environment and its changes. Based on the analysis of literature, mineralogical and petrographic research of copper deposits in Kibutu, Kajuba, Renzo, and Lubumbashi area and slag generated in the process of their remelting, as well as the environmental analysis, we can draw the following conclusions: Deposits in Lubumbashi region consist of two parts. Subsurface deposits resulting from the oxidation of copper sulphides and reaction of by-products with carbonates - purely malachite deposits. Older deposits occur as dolomite sulphide mineralisation, with large variations of minerals: bornite, chalcopyrite, arsenopyrite, pyrite, and chalcocite. Copper ore from the subsurface (malachite) area can be remelted in furnaces, with the addition of haematite or magnetite. Copper present in the sulphide portion is not directly suitable for smelting process and should be enriched with flotation method, chemical method with acids, or other method. The copper content in the sulphide portion is up to 3%. Studies have shown that the covered deposits are small and are on the verge of profitability when it comes to extraction and processing. The phase composition of slag has been identified, the following have been distinguished: -glass -metal separation (copper, iron) -silicate phases -oxygen phases When analysing microscopic images, it was found that secondary formed crystallites, oxidized metals, and metallic ore residues are found in slag more often than glass. Glass in slag behaves differently, depending on the age of waste. Slag alloy is subject to cooling only in certain weather conditions, which are not conductive to rapid cooling in the region of Central Africa. The slower the cooling, the lower the amount of glass, but e.g. silicate phases are formed in larger amounts. Economically valuable elements, such as gold, silver, were not detected in the test samples. Debris containing metallic copper constitutes about 3% of the researched material, and it should be returned for remelting during the technological process. When applying additional technological processes, it seems possible to use copper slag for construction process (e.g. as a filler for concrete) and road construction (ballast used for paving roads). The following threats to the environment of the Democratic Republic of Congo have been identified: excessive deforestation, soil erosion, improperly stored mining and metallurgical waste, poaching, and water pollution.

PL

Demokratyczna Republika Konga (DRK) to drugie pod względem wielkości państwo Afryki, położone w jej środkowej części, w dorzeczu rzeki Kongo. Słowo ‘kongo’ oznacza ‘myśliwy’ i pochodzi od ludu Bakongo. Stolicą kraju jest Kinszasa, położona na północy kraju nad rzeką Kongo, posiadająca ponad 9 milionów mieszkańców. Regionem najbardziej zasobnym w złoża jest leżąca na południu kraju prowincja Katanga, gdzie najważniejszym miastem jest 2 milionowe Lubumbashi. Obszar objęty badaniami niniejszej pracy znajduje się w tej prowincji na północ i północny- wschód od miasta Lubumbashi. Badania, które zostały przeprowadzone w ramach niniejszej pracy miały na celu przedstawienie kompleksowej charakterystyki mineralogicznej i petrograficznej złóż miedziowych okolic Lubumbashi oraz żużli powstających w procesie odzyskiwania surowca, a także przeanalizowanie aspektów środowiskowych związanych m.in. z wydobyciem oraz przeróbką surowców. Praca została oparta na próbkach przywiezionych przez prof. dr hab. inż. Macieja Pawlikowskiego zebranych podczas dwóch wyjazdów do Demokratycznej Republiki Konga w roku 2011. Rozprawę doktorską zrealizowano poprzez weryfikację następujących tez: Skomplikowana geneza i budowa złóż miedzi okolic Lubumbashi predysponują występowanie w nich bogatej gamy zróżnicowanych minerałów. Rozpoznanie mineralogiczno - petrograficzne oraz geochemiczne rud oraz skał towarzyszących przyczyni się do umożliwienia poddania ich bardziej wydajnym procesom przeróbczym. Skład fazowy w żużlach po przetopie rudy miedziowej jest zróżnicowany. Określenie składu fazowego żużli będzie podstawą do określenia optymalnego procesu składowania zakładającego minimalizację negatywnego oddziaływania na środowisko. Rozpoznanie mineralogiczno – petrograficzne oraz geochemiczne żużli pozwoli stwierdzić czy zawartość miedzi pozostającej w odpadach jest na tyle wysoka, że opłacalne będzie jej odzyskiwanie. Badania mineralogiczne i geochemiczne będą podstawą sporządzenia uproszczonej analizy stanu środowiska. Realizacja tak postawionych założeń wymagała przeprowadzenia badań terenowych w celu pobrania próbek do dalszych badań, a następnie licznych prac analitycznych. Wykonano: Charakterystykę mineralogiczno - petrograficzną próbek rud oraz skał towarzyszących z trzech wyrobisk w okolicach Lubumbashi. Pomiary geochemiczne in situ przy pomocy przenośnego analizatora DELTA Mining and Geochemistry Handheld XRF. Charakterystykę mineralogiczno – petrograficzną i geochemiczną żużli z procesu przetopu rudy miedziowej. Określono skład fazowy żużli z procesu przetopu rudy miedziowej, Zidentyfikowano minerały towarzyszące rudom miedzi w wymienionych lokalizacjach. Wykonano podstawową analizę środowiskową w oparciu o wyniki badań mineralogicznych i geochemicznych oraz informacji o stanie środowiska i jego zmianach. Na podstawie przeprowadzonej analizy literatury, badań mineralogiczno- petrograficznych złóż miedziowych Kibutu, Kajuba i Renzo, okolic Lubumbashi oraz żużli powstających w procesie ich przetopu, a także sporządzenia analizy środowiskowej, można wyciągnąć następujące wnioski: Złoża rejonu Lubumbashi są dwudzielne. Przypowierzchniowe złoża powstały w wyniku utleniania siarczków miedzi i reakcji ich produktów utleniania z węglanami – jest to typ złoża czysto malachitowy. Złoża starszego wieku występują jako siarczkowe okruszcowanie dolomitu, posiadają duże zróżnicowanie minerałów kruszcowych: bornit, chalkopiryt, piryt, arsenopiryt oraz chalkozyn. Ruda miedzi ze strefy przypowierzchniowej (malachitowa) może być przetapiane tradycyjną metodą piecową z dodatkiem hematytu lub magnetytu. Miedź występująca w siarczkowej części złoża nie nadaje się bezpośrednio do procesu hutniczego i powinna być wzbogacana metodą flotacji, chemiczną z użyciem kwasów lub inną. Zawartość miedzi w strefie siarczkowej sięga 3%. Badania wykazały, że złoża objęte badaniami są małe i ekonomiczne znajdują się na granicy opłacalności wydobycia i przeróbki. Zidentyfikowano skład fazowy żużli , wyróżniono: -szkliwo -wytrącenia metali (miedź, żelazo) -fazy krzemianowe -fazy tlenowe - Analizując obrazy mikroskopowe stwierdzono, że w żużlach częściej niż szkliwo występują wtórne wykształcone krystality, utlenione metale oraz metaliczne pozostałości rudy. - Szkliwo w żużlach wykazuje zróżnicowany stopień zachowania, w zależności od wieku odpadów. - Stop żużlowy podlega chłodzeniu wyłącznie w warunkach atmosferycznych, które w rejonie Afryki Środkowej nie sprzyjają szybkiemu schładzaniu. Im wolniejsze jest chłodzenie tym mniejsza jest ilość szkliwa, natomiast w większej ilości powstają, np. fazy krzemianowe. - W badanych próbkach nie stwierdzono podwyższonych, istotnych pod względem ekonomicznym, ilości cenniejszych pierwiastków takich jak np. złoto, srebro. Niewielkie ilości srebra stwierdzono jedynie w pojedynczych żyłkach chalkozynowych. - Okruchy odpadów zawierających miedź metaliczną stanowią w badanym materiale około 3%, powinny być zawracane w procesie technologicznym do ponownego przetopu. Po zastosowaniu dodatkowych procesów technologicznych wydaje się możliwym wykorzystanie żużli pomiedziowych do celów budowlanych (np. jako wypełniacz do niektórych betonów) oraz drogownictwa (podsypki do utwardzania dróg). - Zidentyfikowano największe zagrożenia dla środowiska naturalnego DRK, którymi są: nadmierne wylesiane, erozja gleb, niepoprawnie składowane odpady górnicze i hutnicze, kłusownictwo oraz zanieczyszczenia wód.

3

Od topni Kazimierza Wielkiego do huty miedzi Jana Turzo. Metalurgia miedzi od początku XVI wieku

Garbacz-Klempka A., Karwan T., Rzadkosz S.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 1

22--29

PL

Kraków ma wielowiekowe, poświadczone poprzez źródła i badania naukowe, tradycje metalurgiczne i odlewnicze. Już od XII wieku Rynek krakowski mógł być miejscem produkcji wyrobów z metali nieżelaznych, co poświadczają znaleziska tygielków odlewniczych i relikty pieca ze śladami miedzi. W XIV wieku na Rynku funkcjonowała Wielka Waga dla miedzi, ołowiu i żelaza oraz topnie metali, wymieniane w przywileju królewskim Kazimierza Wielkiego. Od XV wieku rozwijał się w okolicach Krakowa przemysł metalurgiczny. Wielki przedsiębiorca Jan Turzo założył w podkrakowskiej Mogile (dziś Kraków, dzielnica Nowa Huta) hutę, w której zastosował innowacyjną metodę osrebrzania miedzi przy udziale ołowiu. Realizowane w latach 2005-2011 badania archeologiczne na Rynku Głównym w Krakowie, wraz z przeprowadzonymi badaniami metaloznawczymi pozyskanych zabytków, dowodzą roli Krakowa jako europejskiego centrum handlu metalami. Równocześnie odkrycie śladów produkcji średniowiecznej huty w Mogile k. Krakowa, wskazuje na Kraków jako centrum metalurgii miedzi. Dla lepszego poznania procesu odzyskiwania srebra od miedzi, dokonano badań żużli archeologicznych, odkrytych na terenie dawnej, piętnastowiecznej huty Jana Turzo w Mogile. Podjęte badania koncentrowały się na analizach historycznych oraz rozpoznaniu materiału archeologicznego pod względem technologicznym. Wyniki analiz porównano z efektami badań współczesnych żużli hutniczych z procesu wytwarzania miedzi. Wyniki badań wskazują, że zarówno w żużlu z huty miedzi w Mogile, jak i w aktualnie otrzymywanym żużlu, w procesie zawiesinowym występują kuliste wtrącenia „miedzi metalicznej” i dyspersyjna miedź. Badania składu chemicznego żużli historycznych wykazały dużą różnorodność pierwiastków metalicznych obecnych w materiale. Z analiz wynika, że największe stężenie we wszystkich badanych przypadkach żużli archeologicznych wyznaczono dla: miedzi oraz żelaza, ołowiu i antymonu. Zarejestrowano też niewielki udział srebra.

EN

Krakow has centuries-old, testified by sources and research, metallurgical and foundry traditions. It is possible that as early as the 12th century Krakow's market was the production place of non-ferrous metals artefacts, which is attested by finds of casting crucibles and furnace relics with copper traces. In the 14th century, at the Market Square there was the Great Scales for copper, lead and iron, as well as a metal melting shops mentioned in the royal charter of Casimir the Great. Since the 15th century, in Krakow's vicinity, metallurgical industry developed. A great entrepreneur, Jan Turzo, founded a copper smelter in Mogiła (today's Nowa Huta), where he implemented an innovative method of silver plating of copper with the help of lead. Archaeological research conducted between 2005 and 2011 at the Main Market Square in Krakow, together with the accompanying metal science investigations of the artefacts discovered, evidence Krakow's role as the European centre of metal trade. At the same time, the discovery of the production traces of the medieval smelter in Mogiła near Krakow, points to Krakow as the centre of modern copper metallurgy. For better understanding of the process of silver recovery from copper, archaeological slags discovered at the old, 15th century copper smelter of Jan Turzo in Mogiła, were investigated. The research focused on historical analysis and identification of the archaeological material from technological perspective. The research results were compared with the effects of contemporary smelter slags investigation; the slags coming from copper production process. The obtained results show that both in the Mogiła slag and in the present-day slag received from suspension process there are spherical inclusions of 'metallic copper' and strongly dispersive copper precipitates. The chemical analysis of the historical slag showed a wide variety of metallic elements present in the material; the greatest concentration in all samples of the archaeological slags was determined for copper and iron, lead and antimony. A small share of silver was also registered.