Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ash admixtures formed during the loss on ignition (LOI) procedure and their impact on laser textural analysis results

Tsvirko Dmitry, Tołoczko Wojciech, Kittel Piotr

Geology, Geophysics and Environment

|

2024

|

Vol. 50, no. 2

155--174

EN

We present an experimental study that explores the feasibility of using the ash from biogenic deposits for laser textural analysis. The results have demonstrated that conducting ash textural analysis without prior chemical treatment can lead to unreliable results. Among other things, this is due to the “contamination” of the ash with aggregates formed by metal oxides and carbonates during ignition (LOI550 procedure) in a muffle furnace. Metal oxides and carbonates can create aggregates with silt and clay grains. As a result, the material coarsens, mainly to very coarse and coarse silt fractions. It is illustrated that the ash after LOI550 has been contaminated with oxides and carbonates of iron (Fe), potassium (K), magnesium (Mg), calcium (Ca), manganese (Mn), sodium (Na), zinc (Zn), lead (Pb) and copper (Cu). Thus, we suggest a method of using 10% HCl to purify the ash from metal oxides and carbonates (so-called ash purification procedure or APP). The analysis in this paper focuses on the grain size composition of ash, both untreated and HCl-treated. The obtained results have been compared and discussed in detail.

2

Cyclic sedimentation pattern in Lake Veetka, southeast Estonia: a case study

Saarse L.

Geologos

|

2015

|

Vol. 21, No. 1

59--69

EN

A sediment core from Lake Veetka, southeast Estonia, 1077 cm in length and covering 10,500 calibrated years, was examined using loss-on-ignition, grain-size distribution and AMS 14C dating to reconstruct depositional dynamics. The studied core, recovered from the northern part of the lake, shows a cyclic pattern of organic and mineral matter concentration with cycle durations of 100-400 years. Cyclicity is displayed better in sediments laid down between 9,200 and 5,600 cal BP. Within two time windows (5,600–5,100 cal BP and from 1,200 cal BP to the present), sediment composition changed drastically on account of a high and fluctuating mineral matter content, obviously driven by different factors. Little Ice Age cooling is characterised by the highest proportion of mineral matter, and the Medieval Warm Period is typified by high organic matter content. The cyclic change of organic and mineral matter has been related to climate dynamics, most likely an alternation of wet and dry conditions, changes in the water level of the lake and differences in bioproduction.

3

Ecological Aspects of the Performed Thermal Reclamation

Łucarz M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

329--333

EN

The thermal analysis results of the selected group of binders and the thermal reclamation of one spent moulding sand with organic binder, are presented in the paper. The reclaiming process of the quartz matrix was performed on the basis of the own method of selecting the reclamation temperature. Taking into account thermogravimetric (TG) analysis results of the binder, the temperature range - required for performing the efficient reclamation of spent moulding sand containing this binder - was indicated. In order to confirm the assumptions, the thermal reclamation operations were carried out at a temperature similar to the determined on the TG basis and - for comparisons - at lower and higher temperatures. During the reclamation operation the reclaim samples were taken for the loss on ignition testing, aimed at the determination of the process efficiency. Temperature in the reclaimer chamber and gas consumptions were also recorded. On the bases of the thermal analyses, loss on ignition, gas consumption and temperatures of the reclaimed moulding sand bed the recommendations for the realisation of the thermal reclamation were given. These recommendations will allow a better, than currently available, process control in an aspect of decreasing the pyrolysis effect and limiting the emission of substances harmful for the environment.

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań analizy termicznej wybranej grupy spoiw i regeneracji termicznej jednej zużytej masy ze spoiwem organicznym. Proces odzysku osnowy kwarcowej przeprowadzono w oparciu o sformułowany własny sposób doboru temperatury regeneracji. Na podstawie zrealizowanych badań analizy termograwimetrycznej (TG) spoiwa wskazano zakres temperatury, wymaganej do przeprowadzenia skutecznej regeneracji termicznej masy zużytej z jego udziałem. W celu potwierdzania przyjętych założeń wykonano zabiegi regeneracji termicznej w temperaturze zbliżonej do wyznaczonej na podstawie TG oraz dla porównania w niższej i wyższej temperaturze. W trakcie trwania zabiegu regeneracji pobierano próbki regeneratu do badania strat prażenia, w celu określenia skuteczności działania procesu. Podczas regeneracji rejestrowano temperaturę w komorze regeneratora oraz zużycie gazu. Na podstawie zestawienia analiz termicznych, strat prażenia, zużycia gazu oraz temperatury złoża regenerowanej masy podano wytyczne do realizacji regeneracji termicznej, w warunkach pełniejszej niż dotychczas kontroli procesu w aspekcie zmniejszenia zjawiska pirolizy i emisji związków szkodliwych do otoczenia.

4

Alkali activation of fresh and deposited black coal fly ash with high loss on ignition

Sisol M., Drabová M., Mosej J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 2

103--116

PL

Elektrownie i elektrociepłownie stosujące węgiel jako paliwo mają istotne znaczenie jako źródła energii, choć z drugiej strony wytwarzają duże ilości popiołów lotnych ze spalania węgli. Tylko mała część tych popiołów jest użytkowana jako surowce odpadowe. Zazwyczaj popioły lotne są deponowane w osadnikach, co stwarza poważne zagrożenie środowiskowe. Możliwości zagospodarowania popiołów lotnych stwarza przede wszystkim przemysł materiałów budowlanych; tym niemniej użytkowanie popiołów lotnych z podwyższoną zawartością niespalonych cząstek węgla, co wyraża się wartością straty prażenia, jest ograniczone do popiołów wykazujących stratę prażenia 2–5% zgodnie z europejską normą EN 206-1. Dlatego też popioły lotne z wysoką zawartością niespalonych cząstek węgla są deponowane w osadnikach. Depozycja popiołów lotnych, biorąc pod uwagę także czynniki egzogeniczne i biogeniczne, powoduje zmiany składu chemicznego i fazowego popiołów, co powoduje, że możliwości ich późniejszego wykorzystania jako surowce odpadowe, jeszcze bardziej maleją. Obecnie, jedyną możliwością użytkowania popiołów lotnych wykazujących wysoką stratę prażenia, jest synteza geopolimerów. Te nowe materiały nieorganiczne są otrzymywane w wyniku reakcji nieorganicznej polikondensacji glinokrzemianów z krzemianem sodu w środowisku wysoce alkalicznym. Praca zajmuje się produkcją spoiw geopolimerowych otrzymywanych w wyniku aktywacji alkalicznej popiołów lotnych pochodzących z bieżącej działalności oraz ze zwałowiska. Popioły lotne pochodzą ze spalania węgla kamiennego w kotłach pyłowych, wykazując wysoką zawartość niespalonych cząstek węgla. Wartość straty prażenia w tych popiołach przekracza 20%. Są one aktywowane alkalicznie roztworami wodorotlenku sodowego i szkła wodnego. Analizowano zależność wytrzymałości na ściskanie syntetyzowanych geopolimerów od stosunku SiO2/Na2O, zawartości Na2O i zawartości wody. Wytrzymałość na ściskanie aktywowanych alkalicznie popiołów lotnych deponowanych (DPA) i z bieżącej działalności (FFA) wynosi odpowiednio 39,8 MPa i 46,8 MPa po 7 dniach i wzrasta z czasem.

EN

Heating plants and power stations using coal as a fuel are employed worldwide as energy sources, consequently generating large quantities of fly ashes. Only a small part of these fly ashes are used as a secondary raw material. Most commonly, fly ash is deposited at sludge bed where it poses substantial ecological risks. Possibilities of utilizing fly ashes are mainly found in the construction industry; however, utilization of fly ash with a high content of unburned coal residues, expressed by loss on ignition (LOI), is limited to 2–5% LOI by the European standard STN EN 206-1. That is why fly ash with a high content of unburned coal residues is deposited at sludge bed. Fly ash deposition, hand in hand with exogenous and biogenous factors, changes the chemical and phase composition of fly ashes so the possibility for their further utilization as a secondary raw material is evenmore diminished. Currently, one possibility for the use of high-LOI fly ashes is in the synthesis of geopolymers. These new materials are inorganic materials obtained from an inorganic polycondensation reaction of solid aluminosilicates with sodium silicate solution in a highly alkaline environment. This paper deals with the production of geopolymer binders from the alkaline activation of fresh and deposited fly ash. The fly ashes originated from black coal fired in melting boilers, and have a high content of unburned coal residues. Content of LOI in both fly ashes exceeds 20%. The fly ashes are alkali activated with solutions containing sodium hydroxide and sodium waterglass. The analysis examines the effects of the SiO2-to-Na2O ratio, Na2O, as well as the water content in the synthesis of fly ash-based geopolymers on their compressive strength. The compressive strength of alkali-activated, deposited fly ash (DPA) and fresh fly ash (FFA) were 39.8MPa and 46.8MPa after 7 days, respectively. Their compressive strength increased with time.

5

Wpływ parametrów procesu regeneracji mas formierskich z żywicą furanową na właściwości regeneratu i pyłu poregeneracyjnego

Żymankowska-Kumon S., Miś K.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 2 spec.

101--104

PL

Celem niniejszego artykułu było określenie wpływu wybranych parametrów procesu regeneracji mechanicznej zużytych mas formierskich z żywicą furanową na właściwości uzyskiwanego regeneratu i pyłu poregeneracyjnego. Zmiennym parametrem pracy regeneratora było podciśnienie systemu odpylającego regenerat. Dodatkowo, aby uzyskać różny stopień przepalenia masy poddawanej regeneracji, formy zalewano żeliwem i staliwem. W ramach przeprowadzonych badań oceniono zarówno uzyskiwany regenerat, jak i pył poregeneracyjny, który w przybliżeniu był generowany wraz z tym regeneratem. Oznaczano następujące właściwości fizyko-chemiczne: przewodnictwo elektrolityczne, wilgotność, pH, straty prażenia, skład chemiczny oraz określono ilość części lotnych w zakresie temperatury od 500 do 900 °C. Analiza otrzymanych wyników pozwoliła na dobór odpowiedniej nastawy podciśnienia w układzie odpylającym regeneratora, dla uzyskania regeneratu o możliwie najmniejszym zapyleniu, a równocześnie bez nadmiernej straty osnowy.

EN

The aim of this study was to influence the parameters of reclamation process from molding sand with furan resin, derived from foundry ModelForm Ltd, on properties of the post- reclamation dust. Samples differed in two parameters: vacuum setting configured on reclamation device and type of casting alloy (cast iron, cast steel). As part of the study rated dust and reclaim in terms of their physico-chemical properties (electrolytic conductivity, moisture, pH, loss on ignition), and determined the amount of volatile organic compounds in the temperature range from 500 to 900 °C. By analyzing the results of the study, will be possible to assess the impact of the type of casting alloy and vacuum settings configured on reclamation device on properties of post-reclamation dust. The studies are important for the circulation of post-reclamation dust. Determinate its subsequent manage, land-use and accurate guidance relating to the destruction of the environmental. Dust can be exploited as a source of energy or as a filler in the production of mineral-asphalt mixes. In addition, define the properties of fine fraction of reclaim, gives the opportunity to assess and selection parameters of the reclamation process and technical condition of reclaimer.

6

Properties of fly ash derived from coal combustion in air and in oxygen enriched atmosphere in a pilot plant installation Oxy-Fuel CFB 0,1 MW

Bieniek J., Ściubidło A., Majchrzak-Kucęba I.

Energetyka

|

2013

|

nr 11

821--826

EN

Presented are results of investigations on physical and chemical properties of fly ash. The fly ash samples derive from the combustion of hard coal in a pilot-scale laboratory 0,1 MWe boiler with circulating fluidized bed (CFB). Selected were ashes derived from combustion in three types of atmospheres: conventional air atmosphere (N2/O2 – 79%:21%), atmosphere with nitrogen replaced by carbon dioxide (CO2/O2 – 79%:21%) and oxygen enriched atmosphere (CO2/O2 – 75%:25%). Investigated was chemical composition of the obtained ashes and the content of the following elements: C, H, S, N, Al, Si, Ca, Fe, Mg, P, K, Mn, Na and Ti was determined. Carried out were also investigations concerning several more physical properties such as thermogravimetrical analysis (TGA) of decomposition, surface properties (average pore volume, micropore volume, BET and Langmuir surface areas) and particle-size distributions. In addition, determined was the loss on ignition (LOI) as well as an analysis of spectra obtained by infrared spectroscopy (FTIR) was carried out.

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych popiołów lotnych. Próbki popiołów pochodziły ze spalania węgla kamiennego w pilotowym laboratoryjnym kotle z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CFB) o mocy 0,1 MW. Wybrano popioły ze spalania w konwencjonalnej atmosferze powietrznej (N2/O2 – 79%: 21%), atmosferze z azotem wymienionym na ditlenek węgla (CO2/O2 – 79%:21%) oraz atmosferze wzbogaconej w tlen (CO2/O2 – 75%:25%). Otrzymane popioły lotne zostały zanalizowane pod kątem składów chemicznych – zawartości pierwiastków: C, H, S, N, Al, Si, Ca, Fe, Mg, P, K, Mn, Na, Ti. Przeprowadzone zostały również badania rozkładów termicznych (TGA), właściwości powierzchniowych (średnie objętości porów, objętości mikroporów, powierzchnie właściwe BET i Langmuira) oraz rozkłady uziarnienia. Ponadto oznaczono straty prażenia (LOI) oraz zanalizowano widma spektroskopii w podczerwieni (FTIR).

7

Wykorzystanie regeneratu z technologii cold-box do wykonywania mas rdzeniowych

Łucarz M.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3 spec.

107--112

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu różnych sposobów regeneracji zużytych mas rdzeniowych na możliwość wykorzystania otrzymanego regeneratu do sporządzania rdzeni w technologii cold-box. Regenerację wykonano w dwóch urządzeniach: regeneratorze mechanicznym REGMAS i doświadczalnym regeneratorze termicznym. W wyniku zrealizowanych badań określono obszar działań, które można podjąć w celu wykorzystania regeneratu do produkcji rdzeni w technologii cold-box. Na bazie pozyskanego regeneratu po obróbce mechanicznej i dodatkowej obróbce termicznej wykonywano rdzenie do badania wytrzymałości na zginanie. Oceniano także wpływ dodatku świeżego piasku do regeneratu, w różnych proporcjach, na jakość otrzymywanych rdzeni pod względem wytrzymałości. Stwierdzono, na podstawie strat prażenia oraz odczynu pH, dużo większą skuteczność regeneracji kombinowanej (mechaniczno-termicznej) w stosunku do zastosowanej tylko regeneracji mechanicznej na oczyszczenie osnowy ziarnowej ze spoiwa. Wykazano także korzystny wpływ dodatku świeżego piasku do regeneratu na parametry wytrzymałościowe masy rdzeniowej wykonanej w technologii cold-box.

EN

The investigation results of influences of various reclamation methods of spent moulding sands on the possibility of applying the obtained reclaimed material for preparation of cores in the cold-box technology, are presented in the hereby paper. Reclamations were carried out in two devices: the mechanical reclaimer REGMAS and experimental thermal reclaimer. As the result of the performed investigations the range of operations, which can be undertaken in order to utilise the reclaimed material for cores production in the cold-box technology, was determined. On the bases of the obtained reclaim, after its mechanical treatment and an additional heat treatment, cores for bending strength tests were made. The influence of fresh sands additions to the reclaim - in various proportions - on the strength quality of the obtained cores, was also estimated. It was found, on the bases of ignition losses and pH values, that the effectiveness of the combined reclamation methods (mechanical- thermal) was much higher than the mechanical cleaning of matrix grains from binding materials. A beneficial influence of fresh sand additions on the strength parameters of the core sands made in the cold-box technology was also shown.

8

Assessment of the loss of mass, organic substance and combustible elements in the waste biodegradation process

Generowicz A., Olek M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2010

|

Vol. 12, nr 2

67-69

EN

The paper presents the results of an analysis of the changes of the mass and amounts of organic substances and combustible elements in a biodegradation process. The prepared sample of organic waste constituted the material used for the tests. The composting process was being carried out for 9 weeks in field conditions. The samples for analyses were collected every 7 days. The content of a biodegradable fraction was determined according to the procedure described in the standard of PN - EN 15169: 2007 "Characterization of waste – Determination of loss on ignition in waste, sludge and sediments". Reduction of the mass of the organic waste during the composting process amounted to 35%. A significant content of organic fraction (about 60 – 70% after 9 weeks) remains in the composted waste; and the content of combustible elements is reduced (by about 30%.)