Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania wpływu minerałów hunterytu/hydromagnezytu oraz kalcytu pod kątem niepalności i właściwości mechanicznych kompozytów drzewnych

Atay Gül Yilmaz, Loboichenko Valentyna, Wilk-Jakubowski Jacek Łukasz

Cement Wapno Beton

|

2024

|

R. 29, nr 1

40--53

PL

W pracy zbadano właściwości dodatków mineralnych w kompozytach drzewnych, które wpływają na palność materiału, a jednocześnie są przyjazne dla środowiska. W artykule poddano analizie wyniki pomiarów kompozytów drewnianych, będących naturalnym materiałem budowlanym wielu domów, a także elementów ich wyposażenia. Jako matrycę zastosowano trociny drzewne. W pracy zbadano wpływ współobecności kalcytu i minerału mieszanego huntyt/hydromagnezyt. Kalcyt zastosowano jako minerał pomocniczy oprócz huntytu/hydromagnezytu, w celu uzyskania lepszego środka zmniejszającego palność zgodnie z normą UL94 i właściwości mechanicznych kompozytu drzewnego, takich jak wytrzymałość na zginanie i moduł sprężystości przy zginaniu. Uzyskane wyniki oceniano w zależności od zawartości składników mineralnych w kompozytach. Wyniki wykazały, że próbka 40S/50H/10C jest optymalna pod względem stosunku modułu sprężystości do niepalności. Materiały ognioodporne można stosować w budownictwie, a także w elektrotechnice, np. w gaśnicach akustycznych [np. do budowy falowodu].

EN

This work examines the characteristics of mineral additives in wood composites that affect the fire retardant properties of the material, and at the same time are environmentally friendly. The paper analyzes the results of measurements for wood composites, which is the natural building material of many houses, as well as elements of their furnishings. Sawdust waste was applied as a matrix. In the paper, a co-presence effect of calcite and huntite/hydromagnesite mineral was investigated. The calcite mineral was used as auxiliary minerals in addition to the huntite/hydromagnesite mineral to obtain a better flame retardant according to the UL94 standard and mechanical properties in the wood composite, such as flexural strength and flexural modulus. The results obtained were measured and evaluated depending on the mineral content of the composites. The results indicated that sample 40S/50H/10C is the most optimal in terms of the ratio of the modulus of flexibility and fire retardant characteristics. Fire retardant materials can be used in the construction industry, as well as in the electrical engineering applications, such as for acoustic fire extinguishers [e.g. for waveguide construction].

2

Krążenie płynów w skałach okruchowych : studium przypadku piaskowców krośnieńskich z rejonu Bereżek (Bieszczady Wysokie)

Solecki Marek L., Waliczek Marta M.

Przegląd Geologiczny

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

227--230

EN

In this study, microscopic analysis was applied to investigate fluid flow in the Oligocene shale and sandstone samples from the Krosno Beds (Silesian Nappe, Outer Carpathians) in the Bere¿ki outcrop. Analysis of calcite generation in veins and reflectance of organic matter measurements were done. Three generations of calcite were observed, indicating three stages of fluid migration along the veins in sandstones. Moreover, oil droplets and solid bitumen migration were seen during microscopic analyses. Thermal maturity based on vitrinite reflectance measurements indicates mature organic matter to hydrocarbon generation.

3

Półilościowe pomiary zawartości węglanu wapnia w historycznych zaprawach gipsowych, za pomocą fourierowskiej spektroskopii w podczerwieni

Koochakzaei Alireza, Mehrabad Mahsa Saidi, Ajorloo Bahram

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 2

68--75

PL

Niniejsza praca, wykorzystuje spektroskopię fourierowską w podczerwieni, do półilościowego pomiaru zawartości węglanu wapnia, w historycznych zaprawach gipsowych. Badano 17 próbek historycznych zapraw gipsowych, związanych z Łukiem Alishāha w Tabriz w Iranie, pochodzących z okresu Ilchanidów. W badaniach, zastosowano spektroskopię fourierowską, rozproszonego odbicia w podczerwieni - DRIFTS [ang. diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy]. Przygotowano zaprawy gipsowe zawierające od 0 do 6,5% kalcytu i zbadano je za pomocą spektrometru FTIR. Krzywą kalibracji przygotowano na podstawie stosunku intensywności pasma 1485 cm-1, związanego z wibracjami wiązań grup węglanowych w kalcycie do intensywności pasma przy 660 cm-1 odpowiadającego wibracjom grupy siarczanowej w gipsie. Obliczenia zawartości węglanu wapnia w badanych historycznych zaprawach gipsowych pokazują, że jego zawartość mieściła się w zakresie 0,12% do 1,08%. Zgodnie z uzyskanymi wynikami można przyjąć, że ze względu na niewielką ilość węglanu wapnia w zaprawach, węglan dostał się do zapraw, jako zanieczyszczenie z gleby, lub w postaci rozpuszczonych soli. Może to wskazywać, że wbrew początkowym przypuszczeniom na temat niektórych z tych zapraw, mieszanka wapna i gipsu nie była używana, jako główny składnik, w ich produkcji.

EN

This paper uses Fourier transform infrared spectroscopy to semi-quantitatively measure the amount of calcium carbonate in historical gypsum mortars. 17 historical mortar samples related to Arch of Alishāh in Tabriz-Iran, belonging to the Ilkhanid period, were evaluated. The methodology used in this study was diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy [DRIFTS]. Gypsum mortars containing 0-6.5% calcite were prepared and analysed using an FTIR spectrometer. The calibration curve was prepared based on the band intensity ratio of 1485 cm-1 related to carbonate vibrations in calcite to 660 cm-1 corresponding to sulphate vibrations in gypsum. Calculating the amount of carbonate in all historical mortars shows the presence of about 0.12 to 1.08% carbonate in gypsum mortar. According to obtained results, it can be acknowledged that due to the meagre amount of carbonate in the mixture of mortars, the existing carbonate has entered the mortar as an impurity through soil or dissolved salts. This can indicate that, contrary to the initial idea about some of these mortars, lime and gypsum mixture was not used as the main component in the making these mortars.

4

Właściwości i zastosowanie kalcytu w przemyśle

Bartczak Martyna

Archiwum Wiedzy Inżynierskiej

|

2023

|

T. 8, Nr 1

15--17

PL

Kalcyt jest pospolitym minerałem skałotwórczym z grupy węglanów o składzie chemicznym węglanu wapnia (zwany również kalcytem lub podwójnym drzewcem i alternatywnie pisany kalcytem). Należy do ogólnej kategorii minerałów węglanów i azotanów. Swoją nazwę zawdzięcza połączeniu dwóch słów – greckiego chalix i łacińskiego calx, co oznacza wapno. Minerał ten jest jednym z najczęstszych składników kamieniotwórczych, którego kryształy tworzą m.in. wapienia, marmury i oolity. Występuje w wielu kolorach na całym świecie i stanowi ponad 4% światowej gleby. Kalcyty w czystej postaci są kolorowe i przezroczyste. Aragonit i dolomit są pod wieloma względami bardzo podobne do środowiska geologicznego kalcytu. Minerał ten znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach naszego życia a jego wydobycie sięga już początku XX wieku (na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej). Artykuł ma na celu przedstawienie wybranych zastosowań kalcytu oraz opisanie jego właściwości.

EN

Calcite is a common rock-forming mineral from the carbonate group with the chemical composition of calcium carbonate. It belongs to the general category of carbonate and nitrate minerals. It owes its name to a combination of two words - the Greek chalix and the Latin calx, which means lime. This mineral is one of the most common stone-forming ingredients, whose crystals form e.g. limestones, marbles and oolites. It comes in many colors around the world and makes up over 4% of the world's soil. Pure calcites are colored and transparent. Aragonite and dolomite are in many respects very similar to the geological environment of calcite. This mineral is used in many areas of our lives and its extraction dates back to the beginning of the 20th century (in the Kraków-Częstochowa Upland). The article aims to present selected applications of calcite and describe its properties.

5

The Evaluation Potential as Micronized Calcite of White Marble Waste

Deniz Vedat, Polat Ercan

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

21--28

EN

Natural calcium carbonates have a great importance in the world’s economy due to their numerous applications areas such as calcium carbonate in the paper and paint industries. The final calcite products have rigorous quality specifications which are currently difficult to meet for local producers in Turkey. Therefore, large quantities of high white marble wastes have been transported long distances inside the country to supply the different industrial plants for using calcite. Marble wastes, located in Afyon and Kutahya regions, Turkey’s mid-west, are used generally for concrete and highway purposes. Evaluations of marble wastes are very important for the economic development of any country or region. This study aims at developing new perspective for evaluation of marble wastes as domestic calcite resources and serves as a guide for investment and decision making for the Turkey calcite industry. This paper presents applied research work to determining the product quality for evaluation as micronized calcite of marble wastes and gives an overview of the market situation for the regional producers. The aim of the work is to characterize four different marble wastes and to determine the potential for production of the required quality for the Turkey calcite market;- to control the quality of the products by application tests, including the measurement some tests.

PL

Naturalne węglany wapnia mają ogromne znaczenie w światowej gospodarce ze względu na ich liczne zastosowania, takie jak węglan wapnia w przemyśle papierniczym i malarskim. Produkty handlowe kalcytu muszą spełniać rygorystyczne wymagania jakościowe, które obecnie są trudne do osiągnięcia przez lokalnych producentów w Turcji. Dlatego duże ilości odpadów z przeróbki białego marmuru zostały przetransportowane do zakładów przemysłowych które wykorzystują kalcyt. Odpady marmurowe, znajdujące się w regionach Afyon i Kutahya, w środkowo-zachodniej Turcji, są ogólnie wykorzystywane do betonu i budowy autostrad. Możliwość wykorzystania odpadów marmurowych jest bardzo ważna dla rozwoju gospodarczego każdego kraju lub regionu. W artykule przedstawiono nową metodę oceny odpadów marmurowych jako krajowych zasobów kalcytu. Metoda służy jako przewodnik dla inwestorów i do podejmowania decyzji w branży kalcytu w Turcji. W artykule przedstawiono prace badawcze prowadzone w celu określenia jakości produktu - zmikronizowanego kalcytu z odpadów marmurowych oraz przegląd sytuacji rynkowej producentów regionalnych. Celem artykułu jest scharakteryzowanie czterech różnych odpadów marmurowych i określenie potencjału produkcji kalcytu o wymaganej jakości w Turcji. Zaproponowano kontrolę jakości produktów poprzez testy aplikacyjne, w tym pomiary niektórych parametrów.

6

Value added industrial minerals production from calcite-rich wollastonite

Bulut Gülay, Akçin Elif Suna, Kangal Murat Olgaç

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 1

43--58

EN

The worldwide consumption of wollastonite has been increasing from day to day. It is a calcium metasilicate with the chemical formula CaSiO3. Wollastonite is the only naturally occurring, nonmetallic, white mineral that is needle-shaped in a crystal habit. Due to its high chemical and thermal resistance and nontoxic properties, wollastonite replaces asbestos. Apart from this, the acicular property of wollastonite allow it to compete with other acicular materials where improvements in dimensional stability, flexural modulus and heat deflection are sought. Due to its unique properties such as: its high brightness and whiteness, low moisture and oil absorption, low volatile content, and acicular properties, it is used also as a filling material for ceramics, plastics and paints, thermal and electrical insulator, wetting agent and smelter for glaze. Three methods are used for the beneficiation of wollastonite: mechanical sorting, dry or wet magnetic separation and flotation. Magnetic separation and flotation can be applied together in some cases. In this study, flotation has been investigated for the selective separation of calcite-rich wollastonite ores from the Buzlukdağ deposit, in the Kırşehir-Akpınar region, in the middle of Anatolia. The mineralogical analysis of the sample used in the study shows that the ore sample contains 60–62% wollastonite (CaSiO3), 4–5% augite (Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6, 30–32% calcite (CaCO3) and minor amount of other minerals. As a result of this study, the wollastonite concentrate which contains 0.44% Fe2O3, 52.71% SiO2, 87.85% wollastonite with 0.60% loss on ignition (using 1500 g/t potassium oleate) was obtained. The ultimate grade concentrates of calcite that can also be obtained as by-products are with 99.80% calcite content and 85.4% recovery.

PL

Światowe zużycie wollastonitu ciągle wzrasta. Wollastonit jest metakrzemianem wapnia o wzorze chemicznym CaSiO3. Jest jedynym naturalnie występującym, niemetalicznym, białym minerałem, który ma kształt igieł o pokroju kryształu. Wollastonit ze względu na wysoką odporność chemiczną i termiczną oraz właściwości nietoksyczne zastępuje azbest. Poza tym igiełkowa właściwość wollastonitu umożliwia konkurencję z innymi igiełkowymi materiałami, w zakresie poprawy stabilności wymiarowej, modułu zginania i ugięcia pod wpływem ciepła. Ze względu na swoje unikalne właściwości, takie jak: wysoka jasność i biel, niska wilgotność i absorpcja oleju, niska zawartość części lotnych i właściwości igiełkowe, umożliwia zastosowanie jego jako: materiału wypełniającego do ceramiki, tworzyw sztucznych i farb, izolatora termicznego i elektrycznego, środka zwilżającego i pieca do glazury. Do wzbogacania wollastonitu stosowane są trzy metody: sortowanie mechaniczne, separacja magnetyczna na sucho lub mokro oraz flotacja. W niektórych przypadkach można zastosować zarówno separację magnetyczną, jak i flotację. W tym artykule zastosowano flotację w celu selektywnego oddzielania rud kalcytu i wollastonitu ze złoża Buzlukdağ w regionie Kırşehir-Akpınar w centrum Anatolii. Analiza mineralogiczna próbki użytej w badaniu pokazuje, że próba rudy zawiera 60–62% wollastonitu (CaSiO3), 4–5% augitu (Ca, Na)(Mg, Fe, Al)(Si, Al)2O6, 30–32% kalcytu (CaCO3) i niewielką ilość innych minerałów. W wyniku tych badań uzyskano koncentrat wollastonitu, który zawiera 0,44% ‒ Fe2O3, 52,71% ‒ SiO2, 87,85% wolastonitu przy stratach wynoszących 0,60% (przy użyciu 1500 g/Mg oleinianu potasu). Końcowe koncentraty kalcytu, które można również otrzymać jako produkty uboczne, zawierają 99,80% kalcytu i 85,4% odzysku.

7

Mączka wapienna jako aktywny dodatek mineralny do produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego

Kurdowski Wiesław, Pawluk Jarosław

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 22/84, nr 2

154--160

PL

Od pewnego czasu w produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego [ABK] stosuje się dodatek gipsu, który zwiększa powstawanie tobermorytu, w wyniku przemiany fazy C-S-H. Nie ma jednak danych dotyczących wpływu tobermorytu na właściwości ABK, nawet na wytrzymałość. Praca omawia wyniki doświadczeń polegających na zbadaniu wpływu zastąpienia gipsu wapieniem na właściwości ABK. W doświadczeniach stosowano technologię piaskową, a uzyskane wyniki doświadczalne pozwalają na wyciągnięcie następujących wniosków. Zmielony wapień jest bardzo interesującym dodatkiem, który przede wszystkim zwiększa udział kwarcu w produktach hydratacji, poprzez jego przemianę w skawtyt. Natomiast większa zawartość tobermorytu powstaje w próbkach z dodatkiem gipsu. W celu otrzymania pełniejszych danych o wpływie gipsu i wapienia, przede wszystkim na wytrzymałość, a także na właściwości cieplne ABK, jest niezbędne otrzymanie próbek o większych wymiarach. W tym celu konieczne będzie przeprowadzenie prób przemysłowych.

EN

For a certain period of time in the production of aerated autoclaved concrete [AAC] the addition of gypsum, as an additive which accelerate the tobermorite formation in this concrete is used. However, there is no data concerning the influence of tobermorite on the properties of AAC, even on the strength. The paper is devoted to the effect of replacing gypsum by limestone meal on the properties of AAC. The addition of limestone was the same as gypsum i.e. 10 kg/m3 of concrete. The sand technology was used. From the results of experiments the following conclusions can be drawn. The limestone meal is a very interesting mineral additive, which principally the higher degree of quartz participation in the hydrates formation during autoclaving is giving. The mechanism is the quartz participating in the scawtite crystallization. As it is well known the gypsum addition the increase of tobermorite formation is causing. However, to obtain more information on the properties of AAC, principally about strength and thermal conductivity, the larger samples should be examined, thus the industrial trials are needed.

8

Badania procesu spiekania aragonitu i kalcytu w obecności fluorku litu

Jaegermann Z., Szterner P., Tymowicz-Grzyb P., Piątek M.

Szkło i Ceramika

|

2018

|

R. 69, nr 4

15--19

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad spiekaniem dwóch odmian krystalograficznych węglanu wapnia: aragonitu i kalcytu, z dodatkiem fluorku litu. Aby prześledzić zjawiska termiczne zachodzące podczas ogrzewania, wykonano badania jednoczesnej analizy termicznej TG/DTA próbek modelowych. Oznaczenie zmian wymiarów liniowych próbek przeprowadzono wykonując badania dylatometryczne, a obrazy morfologii proszków i mikrostruktury materiałów wykonano przy użyciu mikroskopu skaningowego. Wyniki wykonanych badań wykazały, że procesy spiekania aragonitu i kalcytu przebiegają w zbliżony sposób. Podstawową różnicę stanowi zjawisko rozszerzania próbki aragonitu w temp. ok. 330°C, związane prawdopodobnie z przemianą fazową aragonit/kalcyt, co nie ma widocznego wpływu na temperaturę maksymalnej szybkości zmian wymiarów liniowych, ani na poziom zagęszczenia materiałów po wypaleniu.

EN

The paper presents results of study of sintering process of two crystallographic forms of calcium carbonate: aragonite and calcite, doped with lithium fluoride. To investigate the thermal phenomena occurring during heating, simultaneous thermal analysis of model samples were carried out. Determination of changes in linear dimensions of the samples was made by dilatometric tests. Microstructure images were taken using the scanning microscope. The results of the tests showed that sintering processes of aragonite and calcite run in a similar manner. The main difference is the phenomenon of aragonite expansion at approx. 330°C, probably related to aragonite/calcite phase transformation, which has no effect on temperature of the maximum rate of change in linear dimensions, nor on the densification degree after firing.

9

Strącanie cząstek węglanu wapnia w układzie gaz-ciecz w obecności wybranych sacharydów

Konopacka-Łyskawa D., Czaplicka N.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2018

|

Nr 3

65--66

PL

Węglan wapnia strącano podczas karbonatyzacji roztworów zawierającego chlorku wapnia i amoniak. Procesy prowadzono w roztworach o pH powyżej 9. Jako dodatki wpływające na przebieg precypitacji stosowano glukozę lub sacharozę o stężeniach 15, 30 i 60 mM. Najwolniej precypitacja przebiegała, gdy roztwór zawierał najniższe stężenie glukozy. Wzrost stężenia badanych sacharydów skutkował skróceniem czasu precypitacji. Otrzymane cząstki CaCO3 były mieszaniną waterytu i kalcytu, a dodatek sacharydów spowodował zwiększenie zawartości kalcytu w produktach.

EN

Calcium carbonate was precipitated during carbonation of solutions containing calcium chloride and ammonia. The processes were carried out at pH above 9. Glucose or sucrose at concentrations of 15, 30 and 60 mM were used as additives intluencing the course of precipitation. The slowest precipitation was observed in the solution containing the lowest glucose concentration. The increase of saccharides concentration resulted in a shorter precipitation time. The CaCO3 particles consisted of a mixture of vaterite and calcite, and the saccharides addition increased the calcite content in products.

10

Masywna mineralizacja siarczkami miedzi w dolomitach z kopalni Lubin (monoklina przedsudecka)

Król P., Sawłowicz Z.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 468

29--47

PL

Masywna mineralizacja kruszcowa występująca w dolomitach z przedsudeckiego złoża miedzi została opisana szczegółowo po raz pierwszy. W badaniach trzech profili z kopalni Lubin wykorzystano metody mikroskopii optycznej i elektronowej mikroskopii skanningowej z analizą chemiczną w mikroobszarze, katodoluminescencji oraz dyfraktometrii rentgenowskiej. Mineralizacja masywna, składająca się głównie z chalkozynu z domieszką kalcytu, występuje w skałach węglanowych (dolomitach i dedolomitach) w formie poziomej pseudożyły, podścielonej lokalnie brekcją ilasto-węglanową i łupkiem. Niżejległe dolomity uległy częściowej kalcytyzacji (dedolomityzacji). Różne generacje kalcytu szczegółowo scharakteryzowano. Zaproponowano model powstania mineralizacji masywnej. Początkowo mezotektoniczne ruchy międzywarstwowe spowodowały powstanie rozwarstwień i brekcji. Następnie proces kalcytyzacji doprowadził do dedolomityzacji oraz częściowego wypełnienia spękania. Całkowite wypełnienie spękań oraz częściowe zastąpienie w nich kalcytu oraz skał otaczających nastąpiły w wyniku działalności roztworów kruszconośnych.

EN

Massive ore mineralization in dolomites is described for the first time from the Fore-Sudetic copper deposits. Three cross- -sections from the Lubin Mine were studied using polarized optical (PLM) and scanning electron (SEM-EDS) microscopy, also cathodoluminescence (CL) and XRD. Massive mineralization, composed mainly of chalcocite with calcite admixture, occurs in dolomites as horizontal pseudovein, locally underlain by clay-carbonate breccia and shale. Underlying dolomites were partly calcitized (dedolomitized). Various calcite generations are characterized in detail. A model of the formation of massive mineralization is proposed. Mesotectonic intralayer movements caused the cracking of dolomite layers and the formation of breccia. Calcitization led to both dedolomitization and the partial infilling of cracks. Mineralizing fluids infilled the cracks completely, partly replacing calcite and adjacent rocks.

11

High-resolution Campanian-Maastrichtian carbon and oxygen stable isotopes of bulk-rock and skeletal components: palaeoceanographic and palaeoenviron-mental implications for the Boreal shelf sea

Wilmsen M., Niebuhr B.

Acta Geologica Polonica

|

2017

|

Vol. 67, no. 1

47--74

EN

A high-resolution latest Early Campanian to Early Maastrichtian carbon and oxygen stable isotope record from the northern German Boreal shelf sea based on 537 analyses of co-occurring belemnites, brachiopods, inoceramids, oysters, and bulk rock samples is presented. All samples are precisely related to their stratigraphic, systematic and facies backgrounds and form an integrated, nearly 10-myr-long dataset with considerable palaeoenvironmental and palaeoceanographical implications. Petrographic studies indicate that low-magnesium calcitic coccoliths and calcispheres (i.e., planktic carbonate) predominate the bulk-rock data (marl-limestone rhythmites and chalks), thus representing a sea-surface water signal, and that only minor diagenetic alteration of the carbonate muds took place. Based on TL and CL microscopy, the investigated belemnites are extraordinarily well preserved, which may in part be explained by their early diagenetic surficial silicification (container effect), while the other macroinvertebrate groups are all less well preserved. The (plankton-dominated) δ13C values of the marl-limestone rhythmites and chalks (+1.1 to +2.5‰), recording a surface water signal, compare well with the δ13C data of inoceramids while δ13C brach.values (+1.5 to +3.0‰) are heavier than the bulk rock data. The large variation in the δ13Cbel. (-0.1 to +3.6‰) is attributed to isotopic disequilibrium of the biogenic carbonate formed by the belemnite animal. The bulk rock δ18O values show a remarkable low scatter, supporting petrographic observation of only minor diagenetic stabilisation/cementation, and can be approximated with northern German shelf sea-surface temperatures of ca. 20°C for the Late Campanian (ca. -2‰ δ18O), being slightly cooler during the Early Maastrichtian. The δ18O values of the belemnite rostra are even less variable and quite rich in heavier 18O (-0.7 to +0.6 with a mean of -0.1‰ δ18Obel.) in comparison to bulk rock and other skeletal components. Based on their excellent microstructural preservation and non-luminescence, we conclude that the belemnite rostra are diagenetically unaltered and have preserved the primary δ18O signal of ambient seawater (12±2°C). In the absence of any indication for migration from cooler water masses and evidence for authochtonous populations we assume that the belemnites of the genera Belemnitella and Belemnella lived as nektobenthos near the sea-floor and thus record the temperature of the bottom mixed layer of the seasonally weakly stratified north German shelf sea at water depths of 100 to 150 m; the temperature gradient was thus 12.5–18.75 m/1°C. A conspicuous latest Campanian cooling event is evident in both sea-surface and bottom-water temperatures. The δ18O values of nearly all investigated benthic fossils lie between the isotope values of pristine belemnites and bulk rock, and, therefore, should be used for palaeotemperature reconstructions only with great care.

12

Badanie możliwości przygotowania past do drukowania przestrzennego (3D) z wybranych biomateriałów ceramicznych

Wiśniewski Z., Jaegermann Z., Tymowicz-Grzyb P., Biernat M., Pęczkowski P.

Szkło i Ceramika

|

2016

|

R. 67, nr 4

10--15

PL

Celem niniejszej pracy było przygotowanie past do drukowania przestrzennego z wybranych biomateriałów oraz wykonanie próby wyciskania past przez ustnik o średnicy wewnętrznej 0,45 mm. W ramach pracy wytypowano proszki biomateriałów i przeprowadzono badanie ich uziarnienia i morfologii. Wykonano zestawy past o różnych zawartościach substancji uplastyczniających z czterech rodzajów biomateriałów stosowanych w chirurgii kości: z kalcytu, aragonitu, hydroksyapatytu i trójfosforanu wapnia – β-TCP. Z użyciem specjalistycznej przystawki do maszyny wytrzymałościowej testowano sposób wyciskania past z jednoczesnym pomiarem siły potrzebnej do formowania pasma. Ocenę jakości uzyskanych pasm (jednorodności masy, morfologii powierzchni pasma, zdolności do wzajemnego zespolenia pasm pomiędzy sobą oraz podatności na odkształcenie) prowadzono metodą obserwacji obrazów w mikroskopie stereoskopowym i skaningowym. Następnie wytypowano receptury past, które po dopracowaniu szczegółów technologicznych będą mogły być zastosowane w docelowym urządzeniu drukującym. Doświadczenia wynikłe z realizacji pracy będą wykorzystywane przy opracowaniu receptur past i formowaniu ceramicznych struktur przestrzennych w drukarkach 3D.

EN

The aim of this work was to prepare pastes for 3D printing made of selected biomaterials and to attempt an extrusion of pastes through the nozzle with an inside diameter of 0,45 mm. For the aim of the study powders of biomaterials were selected, their particle size was measured and powders’ morphology was observed. Pastes with different contents of plasticizing substances made of four types of biomaterials used in bone surgery: the calcite, aragonite, hydroxyapatite and tricalcium phosphate – β-TCP were prepared. The method of pastes extrusion process with simultaneous measurement of the force needed to form the bands was determined using a special adapter for testing machine. Evaluation of the quality of the bands (microstructure uniformity, surface morphology of bands, capacity to form a junction between bands and the deformability) was performed by observations in the stereomicroscope and scanning electron microscope. Then the most suitable pastes recipes were selected. Technological details of their preparation have to be optimized for their application in selected printing device. The experience resulting from this work will be used in designing ceramic pastes systems for application in 3D printers.

13

The Potential Use of Calcite Wastes in The Production of Clay Masonry Units.

Kłosek-Wawrzyn E., Małolepszy J.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 3

230--235

EN

The use of carbonate wastes in ceramic masonry units production might be an environmental friendly way to utilize them. While the presence of coarse-grained calcite in the clay raw material can lead to destruction of the fired product, the controlled amount of fine-grained calcite addition can lead to enhancement of ceramic material properties. Such a fine-grained calcite is present in wastes from limestone aggregates washing and also from Maerz furnace bag filters. This paper presents laboratory research on the usefulness of carbonate wastes in production of ceramic masonry units. As additives to kaolinite-illite clay, the waste from washing limestone aggregates and the waste from Maerz furnace bag filters were used. As a comparison, ceramic material with the addition of pure calcite to clay also was made. Selected properties of ceramics materials such as water absorption, porosity, density, frost resistance, and compressive strength were determined. The addition of wastes and calcite to raw material mixtures was at a level of 5%, 10% or 15% by weight. The firing temperature were 950 °C and 1050 °C. Studies confirmed the possibility of use of the calcite wastes as an additive in production of ceramic masonry units protected and unprotected from external factors (according to PN-EN 771-1).

PL

Zastosowanie odpadów węglanowych w produkcji ceramicznych elementów murowych może przynieść korzyści ekologiczne. Podczas gdy obecność gruboziarnistego węglanu wapnia w surowcach ilastych jest szkodliwa, to kontrolowana ilość drobnoziarnistego węglanu wapnia, dodana do iłu ceramicznego, może poprawiać właściwości tworzyw. Taki drobnoziarnisty węglan wapnia jest obecny w odpadach z płukania kruszyw wapniennych oraz w pyłach z filtrów workowych zamieszczonych przy piecu Maerza. Niniejsza praca przedstawia badania laboratoryjne użyteczności odpadów węglanowych w produkcji ceramicznych elementów murowych. Jako dodatki do gliny kaolinitowo-illitowej zastosowano odpad z płukania kruszyw wapniennych i pył z filtrów workowych zamieszczonych przy piecu Maerza. Otrzymane wyniki porównano z wynikami otrzymanymi w przypadku tworzyw wykonanych z mas na bazie iłu z dodatkiem czystego węglanu wapnia. W pracy przedstawiono wybrane właściwości uzyskanych tworzyw, tj. absorpcję wody, porowatość, gęstość i wytrzymałość na ściskanie. Dodatki węglanowe do mieszanin surowcowych wprowadzano na poziomie 5%, 10% lub 15% masowych. Zastosowano temperatury wypalania równe 950 °C i 1050 °C. Badania potwierdziły możliwość zastosowania uzyskanych tworzyw jako elementów murowych do zastosowania w murach zabezpieczonych oraz niezabezpieczonych (wg PN-EN 771-1).

14

Żyłowe złoża kalcytów

Bąk B., Kuć P., Nieć M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2016

|

R. 57, nr 5

34--41

PL

Żyły kalcytów cechujące się znaczną grubością, od kilku do kilkunastu, rzadziej kilkudziesięciu metrów, występują w obszarze kielecko-chęcińskim oraz w rejonie Krzeszowic koło Krakowa. Niektóre z nich są udokumentowane i wykazywane w krajowym bilansie zasobów. Obecnie nie mają znaczenia gospodarczego i nie są eksploatowane. Miały one znaczenie w przeszłości. Wydobywano z nich kalcyt żyłowy, zwany „różanką”, ceniony z uwagi na jego walory dekoracyjne. Wykorzystywane były głównie w budownictwie sakralnym. Żyły kalcytu występujące w strefie zaburzeń tektonicznych, przez co cechuje je złożona budowa o zróżnicowanych teksturach. Poszczególne generacje kalcytu różnią się barwą i strukturą skupień kalcytu. Kalcyt zazwyczaj jest grubokrystaliczny, często jego agregaty mają budowę pręcikową. Żyły mają budowę złożoną, krystyfikacyjną i brekcjową. W drugiej połowie XX w. żyły kalcytowe, z przyczyn ekonomicznych i względów ochrony środowiska, straciły znaczenie gospodarcze. Ich eksploatacja na niewielką, rzemieślniczą skalę, powinna być nadal możliwa jako źródło kamienia do rekonstrukcji starych zabytków architektonicznych.

EN

Pure calcite veins of considerable thickness up to teens of meters, that occurs in the western part of Holy Cross Mts., and to the West of Kraków, were economically important in the past. Their coarse crystalline varied: banded, cockade or breccia structure and varied rose coloration, make theme unique decorative, ornamental stone. Recently, they lost importance due to small size and environment protection exigencies, however they are listed in governmental mineral resources inventory. Their small scale, artisanal quarrying is still possible, as a source of ornamental stone for reconstruction of old architectural monuments.

15

Fazy wtórne na zwałowiskach odpadów hutniczych

Jonczy I., Chwedorowicz B.

Ekologia i Technika

|

2016

|

R. 24, nr 1

22--26

PL

W artykule scharakteryzowano fazy wtórne: węglanowe, siarczanowe oraz wodorotlenki krystalizujące w zwałowiskach żużli stalowniczych oraz żużli po przeróbce rud Zn-Pb. W wyniku długoletniego składowania w zwałowiskach zachodzi szereg procesów wietrzenia fizycznego związanego z mechanicznym rozkruszaniem odpadów oraz wietrzenia chemicznego, którego jednym z efektów jest m.in. krystalizacja faz wtórnych. Makroskopowo, fazy wtórne tworzą zazwyczaj drobnokrystaliczny nalot pokrywający powierzchnię żużli. Badania mikroskopowe oraz metodą dyfrakcji rentgenowskiej wykazały obecność wśród nich: kalcytu, gipsu, barytu oraz goethytu. Fazy te charakteryzują się różnorodnością form morfologicznych, jak również zróżnicowanym składem chemicznym, odnotowano m.in. podstawienia ołowiu, cynku i arsenu w barycie. Obecność faz wtórnych może doprowadzić do zmian pH środowiska glebowego w otoczeniu zwałowisk. W żużlach, znaczna zawartość węglanów sprzyja zachowaniu ich właściwości alkalicznych, natomiast jony siarczanowe wpływają na zakwaszenie środowiska i wzmożoną migrację metali.

EN

The secondary phases: carbonates, sulfates and hydroxides crystallized in steelmaking slags dumps as also in dumps of slags after zinc and lead production were characterized in this article. In the dumps, as a result of long-term storage, there are a number of physical weathering processes associated with mechanical crushing of wastes as also chemical weathering processes, one of whose effects include crystallization of secondary phases. Macroscopically, secondary phases usually form a finecrystalline deposit covering the surface of the slags. Microscopic studies and X-ray diffraction analysis showed the presence among them of calcite, gypsum, barite and goethite. These phases are characterized by a variety of morphological forms, as well as the diverse chemical composition, for example in barite some substitutions of lead, zinc and arsenic were noted. The presence of secondary phases may lead to changes of pH of soil surrounding the dumps. In the slags, a significant content of the carbonates conducive to maintaining their alkali properties, whereas sulfates ions influence on the acidification of the environment and increased migration of metals.

16

Biomateriały implantacyjne dotowane srebrem – próby wstępne. Cz.2 – Materiały kalcytowe

Jaegerman Z., Michałowski S., Ciołek L., Wiśniewski Z.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2015

|

R. 8, nr 23

28--38

PL

Niniejszy artykuł jest kontynuacją opisu badań biomateriałów dotowanych srebrem, który został zamieszczony w poprzednim (22) numerze „Prac Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych”. Głównym celem prac badawczych było opracowanie wstępnych założeń otrzymywania wszczepialnych materiałów kalcytowych wykazujących działanie przeciwbakteryjne. Do przygotowania materiałów kalcytowych wykorzystano tworzywo ceramiczne na bazie węglanu wapnia, a jako źródła nanosrebra użyto dwóch rodzajów bioszkieł ze srebrem, opracowanych w Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych. Do badań przygotowano 8 próbek tworzyw kalcytowych zawierających różne ilości bioszkieł. Oznaczono ich gęstość pozorną, porowatość całkowitą i wytrzymałość na ściskanie. Wykonano badania mikrostruktury przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego oraz badania działania przeciwbakteryjnego z wykorzystaniem bakterii Pseudomonas aeruginosa oraz Staphylococcus aureus. Przeprowadzone badania pokazały, że zarówno ilość, jak i rodzaj dodawanego bioszkła mają wpływ na właściwości fizyczne materiałów. Obserwacje mikrostruktury materiałów zawierających bioszkła wykazały, że ziarna bioszkieł w temperaturze spiekania materiału kalcytowego (510°C) nie łączą się z ziarnami kalcytowymi. Zjawisko to może być jedną z przyczyn obniżania wytrzymałości na ściskanie ze wzrostem zawartości bioszkła w materiale. Wyniki badania bakteriobójczości wskazały na zdecydowane obniżenie ilości bakterii dla obu materiałów kalcytowych w stosunku do hodowli kontrolnej w każdym okresie inkubacji. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowana metoda dotowania materiałów kalcytowych srebrem pozwala na otrzymanie materiałów wykazujących działanie przeciwbakteryjne.

EN

The article is the continuation of description of research on silver containing biomaterials, published in the previous issue of „Prace ICiMB”. The main objective of the research was to develop initial assumptions on the production of calcite implants showing antibacterial activity. Ceramic material based on calcium carbonate, as well as two types of silver containing bioglasses developed in ICiMB were used in the preparation of calcite materials. Eight test calcite samples containing different amounts of bioglasses were prepared. Apparent density, total porosity and compressive strength were determined. Analysis of materials microstructure using scanning electron microscopy and study of antimicrobial activity using Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus bacteria were performed. The studies showed that both the content and type of bioglass affect the physical properties of the materials. Microscopic observations showed that grains of bioglass do not sinter in the temperature of 510°C, that corresponds to the sintering temperature of calcite material. This phenomenon can be one of the reasons that compressive strength decreases with the increase of the content of bioglass in the material. Analysis of bactericidal effect showed a significant reduction of the bacteria count for both calcite materials in comparison to the control culture, at all periods of incubation. The results of the study have shown that the method of silver doping of calcite materials allows to obtain implants with antibacterial activity.

17

Comparing effect of phytoplankton and a charophyte on calcite precipitation in lake water: experimental approach

Kufel L., Rymuza K.

Polish Journal of Ecology

|

2014

|

Vol. 62, nr 3

431--439

EN

Primary producers are able to strongly affect calcium budget in hardwater lakes. The relative contribution of phytoplankton and charophytes to water decalcification (by precipitation of calcium carbonate) is, however, unclear. In this study we checked the effect of natural phytoplankton community and a charophyte (Nitellopsis obtusa) on the decline of calcium concentration in experimental outdoor conditions. The experiment was carried out in original lake water and two variants of enrichment with inorganic nitrogen and phosphorus to test the changing efficiency in decalcification by both primary producers. At low nutrient concentrations, N. obtusa was responsible for calcium decline in original lake water by 12 mg Ca+2 dm-3 during 20 days of experiment. In these conditions the effect of phytoplankton was negligible. In lake water enriched with nutrients, the exponential growth of phytoplankton led to the decrease of calcium concentration from initial 35 mg Ca+2 dm-3 to 9 mg Ca+2 dm-3 in the same time period. The maximum effect of N. obtusa was the same as in original lake water but manifested itself earlier to decline in the end of experiment. Supersaturation of water with calcium carbonate was always more than threefold and saturation index reached 27 in mixed cultures of phytoplankton and N. obtusa in lake water enriched with nutrients. In this context we hypothesise on a possible role of charophytes as nucleation sites necessary for calcite precipitation. Based on our own and literature data we also discuss expected immobilisation of phosphate incorporated in calcite precipitated by the growth of phytoplankton and N. obtusa.

18

The origin and role of a calcite-filled microcrack generation in a metamorphic crystal line complex: The characterization of a fossilised seismic permeability system

Dabi G, Bajnóczi B, Schubert F., Tóth T M

Geologia Sudetica

|

2014

|

Vol. 42

8--9

19

Oznaczenie składu trwałych izotopów tlenu w kalcycie metodą termicznego rozkładu EA-IRMS

Janiga M.

Nafta-Gaz

|

2013

|

R. 69, nr 9

659--663

PL

Stosowaną zazwyczaj metodą dekompozycji kalcytu na potrzeby badań izotopowych jest trawienie kwasem ortofosforowym. Laboratorium Geochemii Nafty i Gazu wyposażone jest w izotopowy spektrometr masowy połączony on-line z analizatorem elementarnym, za pośrednictwem którego węglan wapnia może ulegać rozkładowi w temperaturze 1450°C. W celu oceny metody wykonano eksperyment walidacyjny. Termiczny rozkład kalcytu jest skuteczną metodą analizy składu izotopowego tlenu. δ18O w węglanach może być analizowana za pośrednictwem EA-IRMS, ale wymagane jest spełnienie odpowiednich warunków: próbki węglanu muszą być czyste (bez dodatku substancji organicznej), a na próbkę węglanu musi się składać wyłącznie kalcyt (bez udziału innych minerałów).

EN

The most commonly used method of calcium carbonate decomposition for isotopic studies is teatment with phosphoric acid. The Oil and Gas Geochemistry Laboratory is equipped with an elemental analyzer, through which calcite can undergo decomposition at a temperature of 1450°C. To evaluate the method, a validation experiment was performed. Thermal decomposition of calcite is an effective method to analyze the isotopic composition of oxygen. δ18O in carbonates can be analyzed using EA-IRMS but under specific conditions: carbonate samples must be pure (without the addition of organic matter) and carbonate samples must contain only calcite (without any content of other minerals).

20

Odmiany polimorficzne CaCO3 jako produkt karbonatyzacji zaczynów cementowych

Uliasz-Bocheńczyk A., Gawlicki M., Mokrzycki E., Pyzalski M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 2

79--88

PL

Zaczyny cementowe stosowane w technologiach wiertniczych wykorzystywanych w geologicznym składowaniu CO2 będą ulegać intensywnej karbonatyzacji. Ditlenek węgla powodujący korozję węglanową lub kwasowo-węglanową zaczynu cementowego reaguje przede wszystkim z portlandytem Ca(OH)2, stanowiącym obok uwodnionych krzemianów wapnia C-S-H główny produkt reakcji z wodą podstawowych składników cementu, alitu i belitu. Węglan wapnia powstający w wyniku reakcji CO2 z Ca(OH)2 może występować we wszystkich trzech odmianach polimorficznych CaCO3, jako kalcyt, aragonit i vateryt. Potwierdziły to badania próbek pobranych z otworów wykonanych w celu intensyfikacji wydobycia ropy naftowej przy użyciu CO2 (Carem i in. 2006, 2007; Scherer, Huet 2009). Prawdopodobnie jako pierwszy powstaje vateryt, który następnie przechodzi w kalcyt. Aragonit pojawia się zazwyczaj jako faza przejściowa (Kurdowski 2010). W artykule przedstawiono wyniki badań składów fazowych zaczynów cementowych, które mogą być użyte w pracach wiertniczych wykonywanych w celu geologicznego składowania CO2. W zaczynach stwierdzono równoczesne występowanie obok siebie różnych odmian polimorficznych węglanu wapnia. Zaczyny pozostające w kontakcie z solanką i ditlenkiem węgla wykazywały oprócz kalcytu, aragonitu i vaterytu, również obecność faz będących produktami korozji chlorkowej zaczynu cementowego.

EN

Cement grouts used in drilling technologies applied in the geological storage of CO2 undergo intense carbonization. Carbon dioxide, which causes carbonate or acid-carbonate corrosion of a cement grout, reacts mainly with portlandite Ca(OH)2 which is, along with hydrate calcium silicate C-S-H, a main product of basic cement components’ (alite and belite) reactions with water. Calcium carbonate formed as a result of the CO2 and Ca(OH)2 reaction may occur in the three polymorphic varieties of CaCO3 – calcite, aragonite, and vaterite. This has been proven by testing on samples taken from drilling holes made to intensify the output of rock oil through the use of CO2 (Carem et al. 2006, 2007; Scherer, Huet 2009). It is probable that the vaterite is formed in the first plate and then transforms into calcite. Aragonite is usually a transitional phase (Kurdowski 2010). The article shows the results of research on cement grouts’ phase compositions which may be applied to drilling works for the geological storage of CO2. It has been proven that different polymorphic varieties of calcium carbonate occur simultaneously in cement grouts. The grout coming into contact with leach and carbon dioxide reveals not only the presence of calcite, aragonite, and vaterite but also some phases which are the products of cement grout chloride corrosion.