Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characterization of Ijero-Ekiti Quartz as Refractory Raw Material for Industrial Furnace

Omidiji B. V., Ogundipe O. B., Owolabi H. A.

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 4

14--21

EN

This study investigated the suitability of Ijero-Ekiti quartz as a refractory raw material for industrial furnace applications. In order to ascertain its prospective applications, the thermal behaviour, mineralogical composition and chemical composition were determined. Ijero-Ekiti quartz was characterized using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric and Differential Thermal analysis (TGA and DTA). Its thermal conductivity with specific heat coefficient was determined. The outcome revealed that the quartz sample has a high purity of 94.3% SiO2, making it suitable as a refractory material. The XRD analysis revealed the presence of alpha-quartz as the dominant crystal phase, which is desirable for refractory applications. The FTIR analysis indicated the absence of hydroxyl (-OH) groups. This indicates a low risk of failure and damage such as spalling, cracking and other forms of damage when produced into bricks. The TGA and DTA displayed significant mass losses and large endothermic bands, which were connected to the dehydroxylation of the quartz rock samples. Based on the demonstrated qualities, the quartz rock sample could be subjected to thermal processing. This study therefore established that Ijero-Ekiti quartz is a suitable raw material for refractory applications due to its high purity, alpha-quartz dominant crystal phase, absence of hydroxyl groups, and uniform morphology.

2

Zagrożenia frakcją respirabilną krystalicznej krzemionki w przemysłowych procesach wysokotemperaturowych

Surgiewicz Jolanta, Pośniak Małgorzata

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2021

|

Nr 3 (109)

189--204

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące rozpoznania wielkości narażenia na krystaliczną krzemionkę występującą we frakcji respirabilnej w powietrzu na stanowiskach pracy w procesach odlewniczych. Badaniami objęto dziesięć stanowisk pracy w dwóch zakładach przemysłowych. Próbki powietrza pobierano za pomocą cyklonów umożliwiających pobranie z powietrza frakcji respirabilnej aerozolu. Krystaliczną krzemionkę oznaczano w powietrzu metodą spektrometrii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR). Na badanych stanowiskach stwierdzono stężenia frakcji respirabilnej krzemionki przekraczające wartość normatywu higienicznego (NDS) wynoszącego w Polsce 0,1 mg/m3. Największe stężenia: 0,25 i 0,15 mg/m³ oznaczono w procesach przygotowania mas formierskich na stanowisku przerabiacza mas i czyszczenia form do odlewu oraz na stanowisku formierza maszynowego, jak również na stanowisku kadziowego pracującego przy przygotowaniu i obsłudze kadzi – 0,13 mg/m³. Stężenie frakcji respirabilnej w aerozolu krystalicznej krzemionki zależy od prowadzonego procesu z udziałem niezwiązanego piasku krzemowego i rodzaju wykonywanych czynności, w których powstaje duża ilość respirabilnego aerozolu, a także od natężenia prac wykonywanych na badanym stanowisku. Dla większości badanych stanowisk stwierdzono zagrożenie krystaliczną krzemionką na stanowiskach pracy. Wyniki badań wskazują na konieczność podjęcia środków zaradczych w celu eliminacji tego zagrożenia. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

The article presents results of research on recognition of a size of crystalline silica exposure present in respirable fraction in the workplace air at high-temperature foundry processes. The study included 10 workplaces in two factories. Air samples collected with cyclones allowing the separation of respirable air. The crystalline silica was measured in air with Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR). High concentrations of respirable fraction of silica, exceeding the value of the hygienic standard (NDS) of 0.1 mg/m3 in Poland, were found at the studied workplaces. The largest concentration of respirable crystalline silica (0.25 mg/m³ ) was found in the processes of sand preparation of transformer masses and processes of preparing forms on a position of aformer machine – 0.15 mg/m³ and on position of a sliding and pourer forms, at astand of machine moulder, at a stand of ladle maker during preparation and operation of ladles – 0.13 mg/m³ . The amount of respirable aerosol coagulation crystalline silica in high-temperature processes depends on a type of process and is especially present in stages involving unbound silica sand. It also differs in workflow steps and intensity performed on particular workplaces, where large amount of respirable aerosol is produced. Majority of examined workplaces are exposed to high risk of occurring crystalline silica in the respirable fraction. Research results indicate the need of implementing remedial measures to eliminate the hazard. This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

3

Comparison of emissivity retrieval methods from ASTER data using Fourier Transform Infrared Spectroscopy

Rolim Silvia Beatriz Alves, Veettil Bijeesh Kozhikkodan, Käfer Pâmela Suélen, Grondona Atilio Efrain Bica, Iglesias María Luján, Diaz Lucas Ribeiro, Hackmann Cristiano Lima

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 6

1867--1876

EN

Land surface emissivity retrieval is important for the remote identifcation of natural materials and can be used to identify the presence of silicate minerals. However, its estimation from passive sensors involves an undetermined function related to radiance data, which is infuenced by the atmosphere. We tested three methods for temperature emissivity retrieval in a dune feld composed of 99.53% quartz (SiO2) using Advanced Spaceborne Thermal Emission and Refection Radiometer (ASTER) imagery. The tested methods were the reference channel method (RCM), emissivity normalization method (ENM), and temperature emissivity separation (TES) method. An average quartz reference spectrum for the dune samples was calculated from an emissivity database based on temperature and used to evaluate the emissivity products of four ASTER images. In general, the three tested methods had a good approximation when analysed the emissivity reference curve, especially for longer wavelengths that ranged between 2 and 4% of emissivity. The RCM and ENM produced very similar results with the coefcients of determination (R2 ) as 0.9960 (RMSE 0.0184) and 0.9959 (RMSE 0.0185), respectively. RCM method presented superior results (R2 : 0.9960, RMSE: 0.0184), compared to the TES method (R2 : 0.9947, RMSE: 0.0197). The TES method showed good results only for shorter wavelengths and, hence, to identify specifc targets using ASTER data, such as silicate minerals, it is better to use the RCM method. The emissivity value selected at the saturation point of the spectral library based on temperature is fundamental in acquiring more reliable data.

4

Susceptibility of selected aggregates from sedimentary rocks to alkali-aggregate reaction

Glinicki Michał A., Jóźwiak-Niedźwiedzka Daria, Antolik Aneta, Dziedzic Kinga, Gibas Karolina

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2019

|

Vol. 18, no. 1

5--24

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reaktywności krajowych kruszyw z wybranych, litych skał osadowych przy wykorzystaniu nowych metod badawczych wdrożonych w dokumentach technicznych Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA), zgodnych z metodami RILEM i ASTM. Zakres badań obejmował kruszywa grube łamane o potencjalnej przydatności do wykonania wytrzymałego i trwałego betonu, wyprodukowane ze skał wapienia, dolomitu, piaskowca i szarogłazu. W składzie mineralnym kruszyw z wapieni i dolomitu nie stwierdzono obecności reaktywnych form kwarcu; w ziarnach kruszywa z szarogłazów i piaskowca występował kwarc mikro- i kryptokrystaliczny. Na podstawie wydłużenia próbek określono następujące kategorie reaktywności wybranych krajowych kruszyw ze skał osadowych: R0, R1 i R2. Zaobserwowano występowanie żelu krzemianu sodowo-potasowo-wapniowego o składzie charakterystycznym dla produktów reakcji alkalia-kruszywo, zgodnym z danymi literaturowymi. Uzyskano spójną ocenę reaktywności kruszyw.

EN

The paper presents the results of investigations into the reactivity of domestic aggregates produced from selected sedimentary rocks, carried out using the new testing methods, consistent with the RILEM and ASTM methods, implemented by GDDKiA (Polish General Directorate for National Roads and Motorways) documents. The range of the investigations covered coarse crushed aggregates produced from limestone, dolomite, sandstone and greywacke rocks, potentially suitable for making strong and durable concrete. No reactive forms of quartz were found in the mineralogical composition of the limestone aggregates and the dolomite aggregates. Micro- and cryptocrystalline quartz occurred in the particles of the greywacke aggregates and the sandstone aggregates. On the basis of the expansion of mortar and concrete specimens the aggregates produced from the sedimentary rocks were classified into the reactivity categories: R0, R1 and R2. A sodium-potassium-calcium silicate gel, whose composition (consistent with that reported in the literature) was characteristic of the alkali-silica reaction products, was found. The investigations resulted in a consistent assessment of the reactivity of the aggregates.

5

New achievements in the mineral studies by use of the Raman microspectroscopy

Jarmołowicz-Szulc Katarzyna, Wołkowicz Krystyna

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 474

23--29

EN

By the means of the technique of the Raman microspectrometry, the complex history of the Earth can be better understood. That is why the Raman spectra determinations are the object of interest in the present paper. The examples of such experiments are presented based on the analyses performed in last years in different scientific centers (Potsdam, Banská Bystrica, Budapest). The identification of inclusion content is shown and the conclusions are drawn for fluid inclusions in some quartz samples from two different localities in Poland – in the Carpathians and in the Fore-Sudetic Block. The implications of the Raman analyses are discussed. It results from the Raman analyses performed that not fluorescing, gas-filled bubbles of huge fluid inclusions from the Jabłonki and Rabe vicinity (the tectonic mélange zone in the Carpathians) have the complex composition of CH4, CO2 and N2 in different mutual proportions dependent on the sample and locality. In another place, despite the fluorescing background, only methane has been identified by Raman spectra. Similar gas compo¬sition was determined in the inclusions in the vein quartz in the Wądroże Wielkie area (the Fore-Sudetic Block).

PL

Złożona historia Ziemi może być lepiej zrozumiana przy pomocy microspektrometrii Ramana. Toteż oznaczenia widma ramanowskiego są przedmiotem zainteresowania bieżącej pracy. Zaprezentowano przykłady oznaczeń ramanowskich, wykonanych w ostatnich latach w różnych ośrodkach naukowych (Poczdam, Bańska Bystrzyca, Budapeszt). Przedstawiono identyfikację składu inkluzji i wyciągnięte wnioski dla inkluzji fluidalnych z próbek kwarcu z dwóch różnych lokalizacji w Polsce – Karpat i bloku przedsudeckiego. Przedyskutowano implikacje analiz widma Ramana. Jak wynika z przeprowadzonych badań, niewykazujące fluorescencji, wypełnione gazem pęcherze w olbrzymich inkluzjach w rejonie Jabłonek i Rabego (strefa melanżu tektonicznego w Karpatach) mają skład złożony z CH4, CO2 i N2 w różnych wzajemnych proporcjach w zależności od próbki i lokalizacji. W innym miejscu, niezależnie od zakłócającego obraz widma fluoryzującego tła, w spektrach Ramana można wyraźnie zidentyfikować metan. Zbliżony skład gazu określono w inkluzjach w kwarcu żyłowym w rejonie Wądroża Wielkiego (blok przedusedcki).

6

A fluorescence contribution to the recognition of fluids trapped in minerals in the Carpathian outcrops

Jarmołowicz-Szulc Katarzyna

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 474

7--22

EN

Based on the assumption that fluorescence studies are an important tool in search and characterization of hydrocarbons, samples of rocks, minerals and the organic matter were collected in the Western Carpathian area spreading from the Mszana Górna region in the west to the Bieszczady Mts. in the east, and continuously, towards SE outside the Polish frontier, in Ukraine and Slovakia. Analytical procedures comprised preparation, microscopic observation of the material (organic matter and minerals) from the point of view of inclusions and fluorescence followed by detailed luminescence studies. Those steps have been followed by the microthermometric determinations. The application of the fluid inclusion methods, which are one of the newest analytical tools in the last two decades have led to the characteristics of fluids trapped in the inclusions in the area. The fluorescence studies showed some diversity of hydrocarbons both in compositions and in distribution. The analyses were performed in double-sided polished thin sections prepared based on cold techniques. Fluorescence of inclusions in two minerals, quartz and calcite, was checked in those specific thin sections either in glued wafers, or loose (single) crystals. The fluid inclusion studies were accompanied later on by solid organic matter inclusion studies. Those point to the presence of the following minerals: quartz, dolomite, calcite, clay minerals, gypsum with anhydrite admixture, traces of pyrite and siderite, feldspars. General distribution of fluorescing and not fluorescing inclusions suggests the presence of light hydrocarbons (methane) in the west and south of the area, being enriched in higher hydrocarbons (oil) towards the east.

PL

Badania fluorescencji podjęto w skałach, minerałach i bituminach w Karpatach Zachodnich w rejonie rozciągającym się od Mszany Górnej po Bieszczady i dalej – poza granicami Polski – na Ukrainie i Słowacji. Procedury analityczne obejmowały preparatykę, ocenę mikroskopową materiału (organika i minerały) z punktu widzenia występowania wrostków i fluorescencji inkluzji oraz zasadnicze badania świecenia. Po tych analizach wykonano oznaczenia mikrotermometryczne. Wszystkie badania przeprowadzono stosując nowe metody i nowoczesny sprzęt analityczny. W wyniku użycia metod badań inkluzji fluidalnych, będących jednym z najnowszych narzędzi analitycznych w ostatnim dwudziestoleciu, uzyskano charakterystykę fluidów zamkniętych w postaci inkluzji w minerałach. Badania fluorescencji wykazały zróżnicowanie wypełnień węglowodorowych. Analizy przeprowadzano w obustronnie polerowanych płytkach, przygotowanych na zimno. Badano dwa minerały – kwarc i kalcyt – zarówno w preparatach, jak i luźnych kryształach naturalnych (kwarc – diamenty marmaroskie). Badaniom inkluzji fluidalnych towarzyszyły analizy wrostków organicznych (np. badania czarnych agregatów występujących w odkrywkach w formie soczewek). W ich wyniku stwierdzono obecność następujących minerałów: kwarc, dolomit, kalcyt, minerały ilaste, mieszanina gipsu z anhydrytem, ślady pirytu i syderytu oraz skalenie. Ogólny rozkład fluorescencji wrostków w minerałach i inkluzji niewykazujących wzbudzenia sugeruje obecność lekkich węglowodorów (metan) w części zachodniej obszaru i na południu oraz wyraźne wzbogacanie w wyższe węglowodory (ropa naftowa) w kierunku wschodnim.

7

Ocena deformacji kwarcu w wybranych surowcach skalnych stosowanych do produkcji kruszyw łamanych do betonu w Polsce

Pabiś-Mazgaj Ewelina

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2018

|

R. 11, nr 34

62--75

PL

Celem pracy było określenie stopnia deformacji kwarcu w wybranych surowcach skalnych stosowanych w produkcji kruszyw łamanych do betonu w Polsce. Kwarc o zdeformowanej strukturze, czyli kwarc w stanie naprężeń, zaliczany jest do składników mogących powodować szkodliwą reakcję alkalia–krzemionka (Alkali-Silica-Reaction – ASR) w betonie [3]. Ocena podatności na reakcję ASR odgrywa ważną rolę w wyborze kruszywa do betonu. W pracy do oceny stopnia deformacji struktury kwarcu wykorzystano analizę mikroskopową w świetle przechodzącym. Analizie poddano próbki surowców skalnych stosowanych do produkcji kruszyw łamanych do betonu z 5 zakładów eksploatacyjnych. W przypadku jednej próbki przeprowadzono obrazowanie transmisyjne (TEM). Obserwacje w mikroobszarach umożliwiły identyfikację anomalii optycznych oraz mikrostruktur kwarcu, charakterystycznych dla różnych stopni jego deformacji określonych według klasyfikacji zawartej w publikacji Tiechera i współautorów [5]. Wyniki badań wykazały, że w każdej z badanych próbek, poza próbką K1, identyfikowany był kwarc o różnych stopniach deformacji. Udział kwarcu wykazującego cechy odpowiadające poszczególnym stopniom deformacji struktury był różny w poszczególnych surowcach skalnych, co może mieć wpływ na kształtowanie ich podatności na reakcję alkalia–krzemionka.

EN

The aim of the research was to determine the deformation degree in quartz from particular rocks, which are being applied as crushed aggregates for concrete in Poland. Quartz with deformed structure, that is strained quartz, is determined as constituent which can cause nocuous alkali-silica reaction (ASR) in concrete [3]. Assessment of the susceptibility to alkali-silica reaction of quartz is crucial in the selection of the aggregates for concrete. In order to assess the deformation degree in quartz the optical microscopic analysis in transmitted light was conducted. The study involved the rock samples for crushed aggregate for concrete from 5 different quarries. In case of the one of the samples, the TEM analysis was applied. Examination under the microscope was applied to identify optical anomaly and microstructures related to particular deformation degrees of quartz determined according to the classification contained in the article by Tiecher et al. [4]. The results have indicated that in every sample, except for the K1 sample, the quartz crystals with different deformation degrees were identified. Quantity of the quartz grains featuring different degree of deformation varies in particular samples. That can affect their susceptibility to alkali-silica reaction.

8

Analiza dylatometryczna jako metoda oznaczania zawartości kwarcu w surowcach ilastych

Gajek M., Wyszomirski P.

Materiały Ceramiczne

|

2018

|

T. 70, nr 2

161--173

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wykorzystania pomiarów dylatometrycznych jako metody oznaczania zawartości kwarcu w surowcach ilastych. Surowce te – jako podstawowy składnik stosowany w masach ceramicznych – decydują o wielu parametrach takich jak: właściwości reologiczne, temperatura wypalania, skurczliwość suszenia i wypalania, czy podatność na deformację piroplastyczną. Występowanie domieszek innych, nieilastych minerałów w podstawowym surowcu zazwyczaj jest niekorzystane, szczególnie dotyczy to nadmiernej zawartości kwarcu. Jego obecność jest na ogół szkodliwa ze względu na możliwe występowanie niekorzystnych przemian polimorficznych SiO2, którym towarzyszy zmiana objętości, co w konsekwencji może doprowadzić do zniszczenia wyrobu. W prezentowanej pracy określono metodą dylatometryczną zawartość kwarcu w wybranych surowcach ilastych takich jak: kaolin z kopalni „Turów II” w Turoszowie oraz czerwone iły triasowe z monokliny śląsko-krakowskiej ze złóż: Patoka, Albertów, Ligota Dolna i Woźniki. Przeprowadzona analiza dylatometryczna wykazała zróżnicowaną w nich zawartość kwarcu, która dla surowego kaolinu „Turów II” wynosi 40%, zaś dla iłów z monokliny śląsko-krakowskiej mieści się w przedziale (11-25)%.

EN

The results of research on the use of dilatometric measurements as a method for determining of quartz content in clayey raw materials are presented in this paper. These materials – as the main component used in the compositions of ceramic masses – determine many parameters such as: rheological properties, firing temperature, drying and firing shrinkage, as well as susceptibility to piroplastic deformation. The presence of admixtures of non-clay minerals in the basic raw material is usually unfavorable, especially in the case of excessive quartz content. Its presence is generally harmful due to the possible occurrence of unfavorable polymorphic SiO2 transformations, which are accompanied by a change in volume, which in consequence can lead to the destruction of the product. The quartz content of in selected clay raw materials were determined using the dilatometric method in the presented work. The studied samples were as follows: kaolin from the "Turów II" mine in Turoszów and Triassic red clays from the Silesian-Cracow monocline from the deposits: Patoka, Albertów, Ligota Dolna and Woźniki. The dilatometric analysis revealed different quartz content, which for "Turów II" kaolin is about 40%, and for red clays of Silesian-Cracow monocline is in the range of 11-25%.

9

Ceramika artystyczna

Turska A.

Analit

|

2018

|

Nr 5

9

PL

Za ceramikę artystyczną uważa się artystyczne uformowane i ozdobione wyroby garncarskie, fajansowe, porcelanowe i kamionkowe. Głównymi surowcami do ich wytwarzania są: kwarc, skaleń i substancja ilasta (gliny i kaoliny). Przypuszcza się, iż pierwsze umiejętności lepienia naczyń z gliny zdobyto już ok. 10 000 lat przed naszą erą. Sztuka ceramiczna rozwijała się na całym świecie, w niemal wszystkich kulturach, czego wynikiem jest różnorodna forma i skład chemiczny wyrobów. Mokra glina jest miękka i plastyczna. Pod wpływem wypalania uformowanych wyrobów zachodzą liczne reakcje chemiczne, materiał traci wilgoć i w ten sposób powstają twarde, wytrzymałe i trwałe wyroby ceramiczne. W końcowych etapach wyroby ceramiczne poddawane są szkliwieniu i zdobieniu. W celu nadania im odpowiednich właściwości oraz wzbogacenia ich walorów dekoracyjnych stosuje się różnego typu szkliwa, tlenki metali, pigmenty. Jak widać chemia towarzyszy artystom podczas całego procesu tworzenia zaczynając od przygotowania mas, aż do zdobienia i zabezpieczania już gotowych dzieł sztuki. W trakcie prezentacji zostanie krótko przedstawiona historia sztuki ceramicznej, chemiczne strona wytwarzania, zdobienia i zabezpieczania ceramiki. Ponadto omówione zostaną różnice w składzie chemicznym wypływające na wygląd i właściwości różnych rodzajów ceramiki oraz techniki wykorzystywane przy tworzeniu współczesnej ceramiki artystycznej.

10

Viscosity sensor with shear-horizontal acoustic plate mode on BT-cut quartz and surface acoustic wave filter for mode selection

Soluch W., Wróbel T.

Materiały Elektroniczne

|

2016

|

T. 44, nr 4

4--7

EN

Shear horizontal acoustic plate mode (shaPM) liquid viscosity sensor with the surface acoustic wave (saW) filter for a chosen shaPM selection was developed. a turnover temperature and a quadratic temperature coefficient of frequency of about 0°C and −25 ppb/(°C)2, respectively, were obtained for a delay line on BT-cut quartz (−50.5°YX90°), with gold electrodes. An acoustically coupled resonator filter for a SHAPM selection was designed and fabricatedon the 38°YX cut quartz. With inductive coils of about 0.5 μH connected in series with a 50 Ω load, the measured IL of about 2 dB at a center frequency of about 100.4 MHz was obtained for the filter. For a SHAPM delay line with the filter, insertion loss, turnover temperature, and quadratic temperature coefficient of frequency of about 12 dB, 5°C, and −30 ppb/(°C)2, respectively, were obtained. Insertion loss and frequency changes against product of mass density and viscosity were measured, using water and glycerin solutions. Insertion loss, and frequency changes of about 14 dB, and −18 kHz, respectively, were obtained, in a viscosity range from about 1 mPa.s to 1000 mPa.s.

PL

Opracowano czujnik lepkości cieczy na poprzecznym horyzontalnym akustycznym modzie płytowym (PHAMP) z filtrem na akustycznej fali powierzchniowej (AFP) do selekcji wybranego modu. Dla linii opóźniającej na kwarcu o orientacji BT (−50,5°YX90°) ze złotymi elektrodami uzyskano paraboliczną zależność zmian częstotliwości w funkcji temperatury. Punkt zwrotny paraboli wystąpił dla temperatury około 0°C a współczynnik temperaturowy wyniósł około −25 ppb/(°C)2. Filtr rezonatorowy z AFP zaprojektowano i wykonano na kwarcu o orientacji 38°YX. Z cewkami o indukcyjności około 0,5 μH, połączonymi seryjnie z obciążeniem 50 Ω, uzyskano tłumienność wtrącenia około 2 dB na częstotliwości 100,4 MHz. Dla linii opóźniającej połączonej kaskadowo z filtrem, uzyskano tłumienność wtrącenia około 12 dB, punkt zwrotny paraboli wystąpił w temperaturze 5°C, a współczynnik temperaturowy wyniósł około −30 ppb/(°C)2. Do pomiaru zmian tłumienności wtrącenia i częstotliwości w funkcji iloczynu gęstości masy i lepkości dynamicznej zastosowano wodne roztwory gliceryny. W zakresie lepkości od 1 mPa.s do 1000 mPa.s, uzyskano zmianę tłumienności wtrącenia o 14 dB i częstotliwości o −18 kHz.

11

Respirabilna krystaliczna krzemionka: kwarc i krystobalit. Oznaczanie w powietrzu na stanowiskach pracy metodą spektrometrii w podczerwieni (FT-IR), bezpośrednio na filtrach

Maciejewska A., Król M.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2014

|

Nr 3 (81)

103--119

PL

W wyniku przeprowadzonych badań opracowano metodę oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy frakcji respirabilnych dwóch odmian krystalicznej krzemionki - kwarcu i krystobalitu pracy, z zastosowaniem techniki spektrometrii w podczerwieni. Metoda polega na przepuszczeniu próbki badanego powietrza przez umieszczony w cyklonie filtr z polichlorku winylu (PVC) i bezpośrednim oznaczeniu kwarcu i krystobalitu w pyle osadzonym na filtrze. Metoda umożliwia oznaczanie kwarcu w zakresie stężeń 0,01 0,7 mg/m3 oraz krystobalitu w zakresie stężeń 0,03-0,7 mg/m3 (podane wartości odnoszą się do próbek powietrza o objętości 700 1). Opracowaną metodę oznaczania kwarcu i krystobalitu zapisaną w postaci procedury analitycznej zamieszczono w Załączniku.

EN

A new procedure has been developed for the assay of respirable quartz and cristobalite with infrared spectrometry. Method is based on filtering the sample air through a filter of polyvinyl chloride (PVC), and direct determination of quartz and cristobalite in the dust deposited on the filter. The method enables the determination of the concentration of quartz in the range from 0,01 mg/ m3 to 0,7 mg/m3 and cristobalite in the range of 0,03 mg/m3 to 0,7 mg/m3 (in both cases, these values relate to air samples volume of 700 1). The developed method of determining quartz and cristobalite has been recorded as an analytical procedure, which is available in the Appendix.

12

Krzemionka krystaliczna: kwarc i krystobalit - frakcja respirabilna. Dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Maciejewska A.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2014

|

Nr 4 (82)

67--128

PL

Krystaliczna krzemionka jest nazwą grupy minerałów zbudowanych z ditlenku krzemu. Najbardziej rozpowszechnionymi w świecie odmianami krystalicznej krzemionki są: kwarc i krystobalit. Surowce krzemionkowe znajdują wszechstronne zastosowanie do produkcji: materiałów budowlanych, szkła, ceramiki, krzemu i żelazokrzemu, związków krzemoorganicznych i wielu innych.Narażenie na krystaliczną krzemionkę występuje w przemyśle: wydobywczym, paliwowo- energetycznym, chemicznym, odlewniczym, metalurgicznym, materiałów budowlanych, szklarskim oraz w budownictwie.Według danych Głównego Urzędu Statystycznego, w Polsce jest około 50 tysięcy osób zawodowo narażonych na pyły o działaniu zwłókniającym (głównie zawierających krystaliczną krzemionkę). Mediana stężeń frakcji respirabilnej pyłów zawierających od 2 do 50% krystalicznej krzemionki, obliczona na podstawie wyników prawie 50 tys. pomiarów wykonanych w latach 2001-2005, wynosiła 0,56 mg/ m3. Corocznie w Polsce stwierdza się około 100 nowych przypadków krzemowej pylicy płuc. Szkodliwe działanie kwarcu i krystobalitu na organizm człowieka jest przede wszystkim związane z długotrwałym - ponad 10-letnim - wdychaniem pyłu, który może przedostawać się do obszaru wymiany gazowej w płucach i tam działać toksycznie na: makrofagi, pneumocyty i inne komórki, wywołując przewlekłą reakcję zapalną, a następnie zmiany zwłóknieniowe o charakterze ogniskowym (guzkowym) lub rozproszonym. Skutkiem takich procesów jest rozwój krzemowej pylicy płuc, a w wielu przypadkach także raka płuca. Innymi skutkami zdrowotnymi narażenia są: choroby autoimmunizacyjne, przewlekłe choroby nerek, bakteryjne i grzybicze powikłania krzemicy oraz krzemica ogólnoustrojowa.W badaniach epidemiologicznych osób narażonych na krystaliczną krzemionkę wykazano, że ryzyko rozwoju krzemicy jest proporcjonalne do dawki pyłu i po 40-45 latach narażenia wynosi: 2 - 3% w przypadku stężenia na poziomie 0,025 mg/m3 oraz od kilku do kilkunastu procent, gdy stężenie wynosi 0,05 mg/m3 i od kilku do około 70 procent w przypadku stężenia 0,1 mg/ m3. Grupa Robocza IARC w oparciu o wyniki badań epidemiologicznych i doświadczalnych, zakwalifikowała kwarc i krystobalit do grupy 1, - czynników rakotwórczych dla ludzi. Ryzyko względne rozwoju raka płuca u osób narażanych na krystaliczną krzemionkę najczęściej szacuje się na po-ziomie 1,3 + 1,4, przy czym u narażonych ze stwierdzoną krzemicą płuc ryzyko to mieści się w granicach 1,7 - 2,4, natomiast u narażonych bez zmian radiologicznych w płucach jest podwyższone w niewielkim stopniu i wynosi 1,0-1,2. Rakotwórcze działanie kwarcu i krystobalitu zostało potwierdzone na podstawie wyników badań doświadczalnych na szczurach. W badaniach przeprowadzonych z użyciem innych gatunków zwierząt nie uzyskano podobnych rezultatów. Wyniki badań genotoksycznego działania krystalicznej krzemionki także nie są jednoznaczne. Uwzględniając wyniki badań epidemiologicznych dotyczących zwłókniającego działania kwarcu oraz krystobalitu, a także brak ustalenia wartości NOAEL i/lub LOAEL, zaproponowano przyjęcie stężenia 0,1 mg/m3frakcji respirabilnej krzemionki krystalicznej za wartość najwyższego dopuszczanego stężenia (NDS). Przestrzeganie tej wartości NDS przyczyni się znacznie do poprawy warunków pracy osób pracujących w narażeniu na krystaliczną krzemionkę.

EN

Crystalline silica is the name of a group of minerals composed of silicon dioxide. Quartz and cristobalite are the most common forms of crystalline silica. Siliceous raw materials are widely applied in the production of building materials, glass, ceramics, silicon and ferro-silicon, organo- silicon compounds, and many others. Workers in the following industries are exposed to crystalline silica: mining, fuel and energy, chemical, foundry, metallurgical, building materials, glass and construction. In Poland, according to data of the Central Statistical Office, about 50,000 people are occupationally exposed to dust causing pulmonary fibrosis (mainly containing crystalline silica). The median concentrations of respirable dust containing 2 to 50% crystalline silica, calculated on the basis of the results of almost 50,000 measurements made in 2001-2005, was 0.56 mg /m3. Every year in Poland about lOOnew cases of silicosis are recorded. The harmful effects of quartz and cristobalite in humans results mostly from long (over 10 years) inhalation of dust, which can enter the area of gas exchange in the lungs, where it can be toxic to macrophages, pneumocytes and other cells, causing a chronic inflammation and nodular (focal) or diffused pulmonary fibrosis.The development of silicosis and, in many cases, of lung cancer follows those processes. Autoimmune diseases, chronic kidney disease, bacterial and fungal complications of silicosis and systemic silicosis are other health effects of exposure to crystalline silica. Epidemi-ological studies of people exposed to crystalline silica have shown that the risk of silicosis is proportional to the dose of dust. After 40 to 45 years of exposure it is to 2-3% up to the concentration level of 0.025mg/m3; from a few to several percent when concentration is 0.05mg/m3, and from a few to about 70 percent at 0.1mg/m3. On the basis of the results of epidemiological and experimental studies, the Working Group of the International Agency for Research on Cancer (IARC) has classified quartz and cristobalite as group 1 (carcinogens to humans). The relative risk of lung cancer in workers exposed to crystalline silica is usually estimated at 1.3-1.4. How'ever, among workers with silicosis it is 1.7- 2.4, and in those exposed without radiological changes in the lungs it is 1.0-1.2. Experimental studies in rats have confirmed carcinogenic effects of quartz and cristobalite. Studies with other animal species did not produce similar results. The test results of genotoxic effects of crystalline silica are also not clear. Taking into account the results of epidemiological studies on the fibrotic effect of quartz and cristobalite, and no NOAEL or LOAEL values, adopting occupational exposure limit value (OEL) for respirable crystalline silica of 0.1 mg/m3 has been proposed. Compliance with this OEL will greatly help to improve the working conditions of people exposed to crystalline silica.

13

Respirabilna krystaliczna krzemionka: kwarc i krystobalit

Maciejewska A.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2012

|

Nr 4 (74)

117--130

PL

Metodę stosuje się do oznaczania respirabilnych frakcji dwóch odmian krystalicznej krzemionki: kwarcu i krystobalitu w powietrzu na stanowiskach pracy. Metoda polega na przepuszczeniu próbki badanego powietrza przez filtr mierniczy, następnie mineralizacji pobranej próbki, przygotowaniu pastylki ze zmineralizowanej próbki i bromku potasu oraz oddzielnym oznaczeniu kwarcu i krystobalitu w preparacie metodą spektrometrii w podczerwieni. Oznaczalność metody dla obu form krystalicznej krzemionki wynosi 0,015 mg/m3 (w przypadku próbki powietrza o objętości 700 l).

EN

This method is based on measuring absorption bands in the infrared range for respirable quartz and respirable cristobalite. Samples are ashed and analysed after the preparation of a standard disc with KBr. The working range of the analytical method is from 10 to 400 μg (0.015 – 0.5 mg/m3 for a 700-L air sample).

14

Entrainment-flotation activity of quartz in the presence of selected frothers

Szyszka D., Glapiak E., Drzymała J.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2008

|

Vol. 42

85-90

EN

Flotation is used for separating mineral particles. Flotation is accompanied by entrainment of hydrophilic particles which is an undesirable process. Flotation and entrainment depend on numerous parameters, among them the presence and concentration of frother. This work was devoted to investigate the borderline between entrainment and flotation of quartz particles in the so-called monobubble Hallimond tube in the presence of varying concentrations of selected frothers. The following frothers were used: octyl alcohol, isoamyl alcohol, α-terpineol, tricosene-ethyleneglycol 1-hexadecanoic ether and corflot (a mixture of butyl ethers of di-, tri- and tetraethylene glycols). Entrainment of the quartz particles in pure water has also been conducted as a reference test. The work has confirmed that entrainment depends on particle size. It also confirmed the role of the frother used. Two of the frothers: tricosene-ethylene glycol 1-hexadecanoic ether and octyl alcohol have exhibited both frothing and collecting properties.

PL

Flotacja jest stosowana do rozdziału drobnych ziarn mineralnych. Każdej flotacji towarzyszy zjawisko niepożądane pogarszające jakość końcowego produktu, którym jest wyniesienie mechaniczne ziarn (flotacja mechaniczna). Na flotacje właściwą i mechaniczną wpływa wiele parametrów, które nie zostały całkowicie poznane. W pracy badano flotację mechaniczną ziarn kwarcu w monopęcherzykowym flotowniku Hallimonda w zależności od rodzaju stosowanych spieniaczy. W testach zastosowano takie spieniacze jak: alkohol oktylowy, alkohol izoamylowy, .-terpineol, eter jednoheksadekanowy trikozanoetylenowy oraz corflot (mieszanina eterów butylowych glikoli di, tri i tetraetylenowych). Przeprowadzono także badania dla czystej wody, które obrano jako punkt odniesienia w stosunku do pozostałych wyników testów. W pracy stwierdzono, że eter jednoheksadekanowy trikozanoetylenowy (C16E23) oraz alkohol oktylowy wykazały nie tylko właściwości spieniające, ale również zbierające.

15

Formy związania tlenków barwiących w surowcu skaleniowo-kwarcowym ze Sławniowic (Dolny Śląsk)

Lewicka E., Wyszomirski P.

Materiały Ceramiczne

|

2008

|

T. 60, nr 4

153-156

PL

Przedmiot badań stanowił bogaty w alkalia, częściowo zwietrzały leukogranit odsłaniający się w ścianie czynnego kamieniołomu wapieni krystalicznych w Sławniowicach k. Nysy na Dolnym Śląsku. Przydatność tej kopaliny do produkcji płytek ceramicznych gres porcellanato potwierdziły próby technologiczne przeprowadzone w warunkach przemysłowych. Dalsze badania wykazały jednak, że barierę dla jej wykorzystania w innych branżach przemysłu ceramicznego (np. do produkcji wyrobów sanitarnych) może stanowić udział związków barwiących, tj. minerałów żelaza i tytanu, które zostały rozpoznane na etapie obserwacji mikroskopowych w świetle przechodzącym. W celu ustalenia możliwości obniżenia ich udziału przeprowadzono w skali laboratoryjnej próbę wzbogacania kopaliny ze Sławniowic na drodze separacji magnetycznej i flotacji, a także badania form występowania faz żelazistych w produktach wzbogacania magnetycznego. Wobec trudności z jednoznaczną identyfikacją tych faz za pomocą metody rentgenograficznej i mikroskopii scanningowej SEM/EDS do ich rozpoznania zastosowano metodę spektroskopii mössbauerowskiej. Metoda ta umożliwiła stwierdzenie obecności żelaza związanego z jego minerałami tlenkowymi, tj. hematytem, goethytem i lepidokrokitem, a także występującego w formie podstawień diadochowych jonów Fe2+ i Fe3+ w strukturze chlorytu i illitu oraz minerałów skaleniowych. Formy występowania faz żelazistych w badanej kopalinie, zwłaszcza domieszki diadochowe w strukturze powyższych minerałów, w istotny sposób ograniczają możliwości obniżenia udziału związków barwiących w procesach wzbogacania. Surowiec skaleniowo-kwarcowy ze Sławniowic powinien jednak znaleźć zastosowanie w tych dziedzinach przemysłu ceramicznego, w których nie stawia się wybitnie ostrych wymagań dotyczących zawartości tlenków barwiących.

EN

Rich in alkalis partly weathered leucogranite occurring in the operating guarry of crystalline limestone of Sławniowice near Nysa in Lower Silesia was the object of the presented research. Suitability of this raw material for the production of gres porcellanato tiles was confirmed by the industrial-scale examinations. However, further investigations revealed, that the content of colouring oxides could be an obstacle for utilisation of this rock in other branches of ceramic industry, e.g. for the production of sanitaryware. In order to determine the possibilities of reduction of the content of Fe2O3 and TiO2, the raw material was processed using magnetic separation and froth flotation on a laboratory scale. The observations carried out by transmission microscopy showed the presence of iron and titanium minerals in the rock from Sławniowice, however exact identification of all ferruginous phases by XRD and SEM/EDS methods was rather difficult. Therefore, they were examined by the Mössbauer method. The Mössbauer spectra of these phases exhibited the occurrence of iron in its own oxide minerals, i.e. hematite, goethite, and lepidocrocite, and as substitutions of Fe2+ and Fe3+ ions in the structure of chlorite, illite, and feldspar minerals. Forms of occurring of the ferruginous phases, especially as impurities in the structure of above-mentioned minerals, seem to be the basic limitation in Iowering of the content of iron oxides in the process of beneficiation of the raw material studied. However, this rock can be successfully utilized in these branches of ceramic industry, in that the requirements referring to colouring oxides are not very strict.

16

Milling-induced reset of thermoluminescence and deformation of hydroxyl species in the near-surface layers of quartz grains

Takeuchi A., Hashimoto T.

Geochronometria

|

2008

|

Vol. 32

61-68

EN

Reset mechanisms of thermoluminescence (TL) signals in the near-surface layers (∼500 nm thick) of quartz grains during milling are discussed on the basis of the dependence of TL glow-curves and infrared absorption spectra on grain diameter. TL measurements (heating to 370 °C at 1 °C/s) indicate that the near-surface layer does not seem to emit TL at ∼250-400 °C, especially in the blue range, even in TL measurements after re-irradiation. In contrast, the layer seems to emit more TL at ∼130 °C than the inner original quartz. On the other hand, diffused reflection infrared Fourier transform spectrometry indicates that hydroxyl species (e.g. Al-OH, Li-dependent OH and molecular H2O species) are deformed in the near-surface layer. These two series of data suggest that TL recombination sites in the near-surface layer are deformed or broken during milling and contribute to TL emission unusually strongly.

17

Component resolved IR bleaching study of the blue LM-OSL signal of various quartz samples

Polymeris G. S., Kiyak N. G., Kitis G.

Geochronometria

|

2008

|

Vol. 32

79-85

EN

The present work provides an initial component resolved analysis concerning the effect of infra-red (IR) exposure at elevated temperatures on the blue LM-OSL signal of quartz (stimulated at 470 nm). The study was performed on a total of seven quartz samples, among which five originated from Turkey, one from Greece and one synthetic quartz sample. For these quartz samples, the presence of 6 or even 7 independent LM-OSL components was previously reported, after the application of a computerized decomposition analysis. IR bleaching of each one of these components is studied and compared to the respective signal reduction due to the same thermal treatment solely. It is clearly demonstrated that IR stimulation at temperatures above 50 ° C does not deplete only the fast component in most sedimentary quartz samples studied. Net depletion of fast and medium components resulting from IR exposure is sample-dependent and occurs faster as the stimulation temperature increases. Weak IR bleaching of slow components is also reported in some cases, being more effective for stimulation temperatures up to 100 ° C. No depletion of either the medium or the slow components was detected for stimulation temperatures above 150 ° C. Finally, IR does not stimulate any of the LM-OSL components in the case of the synthetic quartz sample.

18

Vlianie kvarcevogo peska na svojstva tamponaznogo kamna dla cementirovania skvazin

Matusek R. R.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2006

|

nr 137

713-716

19

Mineralogical characteristics of accessory minerals from osiecznica deposit, SW Poland

Muszer A., Łuszczkiewicz A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2006

|

Vol. 40

77-88

EN

The composition of the heavy mineral fraction from the glass sand in Osiecznica (Lower Silesia, SW Poland) was described. Accessory minerals are present in the gravity concentrate mainly as individual grains, whereas lower amounts occur as vein rocks debris, inclusions in quartz grains and heavy minerals. The sample under study contained the following minerals: rutile, anatase, hematitegoethite, ilmenite-leucoxene, zircon, monazite, xenotime, kyanite, pyroxenes, and quartz with inclusions of chalcopyrite, pyrite, pyrrhotite, sphalerite, pentlandite, arsenopyrite, and tetrahedritetennantite. Moreover, the presence of native gold and silver was determined. Major components of the concentrate are rutile, anatase, quartz with inclusions of ore minerals, zircon, and goethitized hematite. The other minerals occur in the amount below 2-3 vol. %. The content of native gold in the concentrate sample (0.11%) may be indicative of a significant concentration (around 1.5 g/Mg) of this metal in the Osiecznica deposit.

PL

Scharakteryzowano skład minerałów ciężkich w złożu piasków szklarskich z Osiecznicy na Dolnym Śląsku. W wydzielonym koncentracie grawitacyjnym minerały akcesoryczne występują głównie jako samodzielne ziarna, w mniejszej ilości jako okruchy skał żyłowych oraz w postaci wrostków w ziarnach kwarcu i w samych minerałach ciężkich. W badanej próbce stwierdzono obecność rutylu, anatazu.

20

Wpływ temperatury i dodatku nieaktywnych rozcieńczalników na dynamikę zwilżania kwarcu przez żywicę Epidian 5

Hutera B.

Przegląd Odlewnictwa

|

2005

|

Vol. 55, nr 6

384-389

PL

W artykule przeanalizowano wpływ temperatury oraz dodatków rozcieńczalników (estrów) żywicy EPIDIAN 5 na wartość stałych A i Bo. Wykazano, że dodatek 20% wag. Rozcieńczalnika (octanu butylu lub etylu) jest korzystny dla praktyki przygotowania masy, gdyż pozwala na natychmiastowe uzyskanie równowagowego kąta zwilżania. Równocześnie dodatek rozcieńczalnika, a także podgrzanie żywicy EPIDIAN 5 powoduje wyraźne zmniejszenie wartości równowagowego kąta zwilżania co ma istotne znaczenie dla właściwego rozprowadzenia spoiwa na powierzchni ziaren kwarcu.

EN

The effect of temperature and addition of diluents (esters) to EPIDIAN 5 resin on the value of constants A and Bo was investigated. It has been proved that an addition of 20 wt.% of the diluent (butyl or ethyl acetate) is very advantageous in the proces s of sand preparation, since it enables obtaining almost at once the value of an equilibrium wetting angle. The addition of diluent combined with preheating of EPIDIAN 5 resin results in an obvious decrease of the equilibrium wetting angle, which is of great importance for proper distribution of binder on the quartz sand grains surface.