Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Szacowanie wartości współczynnika przewodności cieplnej skał dolomitu głównego na podstawie składu mineralnego i porowatości

Przelaskowska Anna, Kubik Benedyk

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 1

3--10

PL

Jednym z niezbędnych parametrów do określenia warunków termicznych zbiornika geotermalnego jest współczynnik przewodności cieplnej skał. Przewodność cieplna zależy od innych własności skał, takich jak skład mineralny i porowatość. Do obliczenia wartości tego parametru można więc stosować modele matematyczne uwzględniające zarówno zawartość objętościową i przewodność cieplną poszczególnych minerałów i roztworów porowych, jak i strukturę skały. W pracy wykorzystano różnego rodzaju modele, od najprostszych, warstwowych, po bardziej skomplikowane modele inkluzji niesferycznych. Obliczone wartości zweryfikowano na podstawie pomiarów laboratoryjnych przewodności cieplnej. Badania wykonano na próbkach dolomitu charakteryzujących się mało zróżnicowanym składem mineralnym, a jednocześnie dużą zmiennością porowatości (od 3% do 27%). Parametr porowatości ma widoczny wpływ na dopasowanie poszczególnych modeli matematycznych. Najlepszą zbieżność wartości pomierzonych i wyliczonych uzyskano w przypadku próbek o wysokiej porowatości (powyżej 25%) za pomocą modelu średniej arytmetycznej. W przypadku próbek o niższej porowatości najlepsze dopasowanie otrzymano przy wykorzystaniu modelu średniej harmonicznej, modelu inkluzji sferycznych (przypadek skały składającej się ze sferycznych ziaren rozproszonych w roztworze porowym) oraz modeli inkluzji niesferycznych (przypadek porów w formie szczelin o kształcie dysków). Wszystkie modele dobrze odzwierciedlają trendy zmienności otrzymane dla wartości pomierzonych. Uzyskane korelacje charakteryzują się wysokimi współczynnikami determinacji R2, przekraczającymi 0,86. Wysoka jakość korelacji pozwoliła na wprowadzenie poprawki umożliwiającej przybliżenie wartości wymodelowanych do rzeczywistych. Otrzymane wyniki pozwoliły na dobór optymalnych modeli umożliwiających ocenę wartości przewodności cieplnej dolomitów na podstawie składu mineralnego. W przypadku skał o bardzo wysokiej, przekraczającej 25%, porowatości najlepiej dopasowuje się model średniej arytmetycznej. W przypadku pozostałych próbek najlepszą zgodność wartości wyliczonych i pomierzonych uzyskano po zastosowaniu poprawki; wyniki są bardzo zbliżone dla wszystkich zastosowanych modeli.

EN

Thermal conductivity is one of the parameters essential to determine thermal conditions of a geothermal reservoir. The value of this parameter depends on other rock properties, such as mineral composition and porosity. Therefore, mathematical models that take into account both the volumetric content and thermal conductivity of individual minerals and pore solutions as well as the rock structure, can be used to calculate the value of thermal conductivity. In this study, different types of mathematical models were used, from the simplest layer models to more complex non-spherical inclusion models. The calculated values were verified by laboratory measurements of thermal conductivity. The tests were carried out on dolomite samples characterized by similar mineral composition and varied porosity (from 3 to 27%). The porosity parameter has an apparent influence on particular mathematical models. The best fitting of measured and calculated values was obtained for samples with high porosity (above 25%), with the use of the arithmetic mean model. For samples with lower porosity, the best fit was obtained for harmonic mean, spherical inclusions (the case of a rock consisting of spherical grains dispersed in a pore solution), and non-spherical inclusions (the case of pores in the form of disc-shaped fractures) models. All models reflect well the variation trends obtained for the measured values. The correlations obtained are characterized by high determination coefficients R2, exceeding 0.86. Based on high quality correlations, a correction allowing to approximate the modelled values to the laboratory measured ones was introduced. The results made it possible to select optimum models for estimating the value of thermal conductivity of dolomites based on their mineral composition. For rocks of very high porosity, exceeding 25%, the arithmetic mean model fitted best. For the other samples, the best fit was obtained after applying a correction; the results are very similar for all models used.

2

Rare earth elements, uranium, and thorium in ashes from biomass and hard coal combustion/co-combustion

Adamczyk Joanna, Smołka-Danielowska Danuta, Krzątała Arkadiusz, Krzykawski Tomasz

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 2

87--108

EN

This study presents the results of concentrations of rare earth elements and yttrium (REY), uranium (U), and thorium (Th) in ashes from combustion/co-combustion of biomass (20%, 40%, and 60% share) from the agri-food industry (pomace from apples, walnut shells, and sunflower husks) and hard coal. The study primarily focuses on ashes from the co-combustion of biomass and hard coal, in terms of their potential use for the recovery of rare earth elements (REE), and the identification of the sources of these elements in the ashes. Research methods such as ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry), XRD (X-ray diffraction), and SEM-EDS (scanning electron microscopy with quantitative X-ray microanalysis) were used. The total average content of REY in ash from biomass combustion is 3.55-120.5 mg/kg, and in ash from co-combustion, it is from 187.3 to 73.5 mg/kg. The concentration of critical REE in biomass combustion ash is in the range 1.0-38.7 mg/kg, and in co-combustion ash it is 23.3-60.7 mg/kg. In hard-coal ash, the average concentration of REY and critical REY was determined at the level of 175 and 45.3 mg/kg, respectively. In all samples of the tested ashes, a higher concentration of Th (0.2-14.8 mg/kg) was found in comparison to U (0.1-6 mg/kg). In ashes from biomass and hard-coal combustion/co-combustion, the range of the prospective coefficient (Coutl) is 0.66-0.82 and 0.8-0.85, respectively, which may suggest a potential source for REE recovery. On the basis of SEM-EDS studies, yttrium was found in particles of ashes from biomass combustion, which is mainly bound to carbonates. The carriers of REY, U, and Th in ashes from biomass and hard-coal co-combustion are phosphates (monazite and xenotime), and probably the vitreous aluminosilicate substance.

PL

W pracy przedstawiono wyniki stężeń pierwiastków ziem rzadkich i itru (REY), uranu (U), oraz toru (Th) w popiołach ze spalania/współspalania biomasy (udział 20, 40 i 60%) z przemysłu rolno-spożywczego (wytłoki z jabłek, łupiny orzecha włoskiego i łuski słonecznik), i węgla kamiennego. W pracy zwrócono uwagę przede wszystkim na popioły ze współspalania biomasy i węgla kamiennego, pod kątem ich potencjalnego wykorzystania do odzysku pierwiastków ziem rzadkich (REE), oraz identyfikacji źródeł tych pierwiastków w popiołach. Zastosowano metody badawcze takie jak ICP-MS (spektrometria mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej), XRD (dyfrakcja rentgenowska) i SEM-EDS (skaningowa mikroskopia elektronowa z ilościową mikroanalizą rentgenowską). Całkowita średnia zawartość REY w popiołach ze spalania biomasy wynosi 3,55-120,5 mg/kg, a w popiołach ze współspalania od 73,5 do 187,3 mg/kg. Średnie stężenie krytycznych REE w popiołach ze spalania biomasy mieści się w zakresie 1,0-38,7 mg/kg, a w popiołach ze współspalania 23,3-60,7 mg/kg. W popiele z węgla kamiennego średnie stężenie REY i krytycznych REY oznaczono odpowiednio na poziomie 175 i 45.3 mg/kg. W próbkach badanych popiołów oznaczono wyższe stężenie Th (0,2-14,8 mg/kg), w porównaniu do U (0,1-6 mg/kg). W popiołach ze spalania/współspalania biomasy i węgla kamiennego zakres wartości współczynnika perspektywicznego (Coutl) wynosi odpowiednio 0,66-0,82 i 0,8-0,85, co może sugerować potecjalne źródło do odzysku REE. Analiza cząstek popiołów ze spalania biomasy wykazała itr, który związany jest głównie z węglanami. Nośnikami REY, U i Th w popiołach ze współspalania biomasy i węgla kamiennego są fosforany: monacyt i ksenotym, oraz prawdopodobnie szklista substancja glinokrzemianowa.

3

Iron-bearing phases affecting the colour of upper Neogene clayey sediments from Dymaczewo Stare, west-central Poland

Klęsk Jakub, Błachowski Artur, Diduszko Ryszard, Kruszewski Łukasz, Widera Marek

Geologos

|

2022

|

Vol. 28, No. 2

129--139

EN

The present paper investigates the colour dependence of mineral compositions in clay-rich sedimentary strata, mainly clayey silts, the emphasis being on iron-bearing minerals (rather than clay minerals) by using powder X-ray diffraction (PXRD) and 57Fe Mössbauer spectroscopy (57Fe-MS). The PXRD-based phase analysis has demonstrated the variable compositions of samples, consisting of, inter alia, quartz, calcite or gypsum, and admixtures of potassium feldspars and plagioclase. Hematite + goethite (sample D1, dark red), goethite (sample D2, pinkish brown), poorly crystalline goethite (sample D3, orange) and jarosite (sample D4, yellow) have been distinguished. A very low jarosite content was detected in sample D5 (light grey); this did not affect its colour. The potential yellow/brown shades in sample D6 (dark grey), coming from trace amounts of jarosite, are masked by macroscopically visible organic matter. In the case of the two last-named samples (D5 and D6), with trace amounts of Fe-bearing minerals, it is most likely that the organic matter was effective in influencing the light and dark grey colour of the sediment, respectively.

4

Fluorides as an Indicator of Physiological Completeness of Mineral Composition of Drinking Waters of Separate Regions of Ukraine

Grynova Maryna, Safranov Tamerlan, Chugai Angelina, Grynyov Roman, Soloshych Iryna, Velychko Ruslana

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2022

|

Vol. 23, iss. 2

41--49

EN

More than 80% of human diseases are related to the drinking water quality. In Ukraine, up to 80% of surface water bodies, according to official data, are unsuitable as sources of drinking water. A significant part of groundwater is supplied to consumers with significant deviations from quality standards. The urgency of the work is due to the need to assess the physiological value of the mineral composition of drinking water in some regions of Ukraine, in particular the content of fluoride in surface and groundwater sources. The paper evaluated the level of fluoride balance as a possible factor influencing the health of the population of certain regions of Ukraine. In Ukraine, there are four main geochemical regions in terms of fluoride content in drinking water (from very low concentrations of fluoride to high content). On the example of Odessa and Poltava regions, it was noted that the foci of endemic pathology are usually concentrated in the area of development of adverse natural or man-made processes. Both deficiency and excess of fluorides are important factors in shaping the health of the population, which determines the rationale for fluoridation or fluoridation of drinking water. Depending on the components of the environmental risk of high or low fluoride content, comprehensive caries and fluorosis prevention schemes were also recommended.

5

Węglowe popioły lotne - źródło zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Wyzwania i wybrane problemy lat siedemdziesiątych XX wieku

Matusiewicz Henryk

Analityka : nauka i praktyka

|

2022

|

nr 4

12--17

PL

Poznanie niejednorodności, składu morfologicznego oraz mineralnego i chemicznego mikrocząstek popiołów lotnych węgli, kamiennego i brunatnego, jest niezbędne do oceny ich potencjalnego zagrożenia dla środowiska naturalnego.

6

Brittleness evaluation method of shale based on confining pressure correction

Liu Lifeng, Guan Meng, Zhao Haitao, Wang Haipeng, Gao Tianyu, Jiang Yu

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 1

211--223

EN

The influence of confining pressure on the brittleness of shale is very significant, usually with the increase in confining pressure; the shale shows a tendency to change from brittle to plastic. Therefore, the confining pressure correction is an important part of the brittleness evaluation, but it is often neglected in the conventional shale brittleness evaluation methods. This paper proposes a two-step confining pressure correction method to integrate the brittleness evaluation methods of mineral components, elastic parameters, and mechanical parameters and to comprehensively construct a shale brittleness evaluation index based on confining pressure correction. Step 1 zero confining pressure correction: the elastic brittleness index at zero confining pressure is calibrated using the mineral brittleness index to remove the effect of envelope pressure on brittleness and thus represent the intrinsic brittleness characteristics of the rock. Step 2 confining pressure trend correction: the mechanical parameters are used to correct the rock for the trend of confining pressure in order to reasonably characterize the weakening effect of the confining pressure on the brittleness of the rock, and reasonably characterize the transition from brittle to plastic as the confining pressure increases. By applying it to the brittleness evaluation of actual logging data, the evaluation results can truly and objectively characterize the brittleness of rock under in situ confining pressure.

7

Określanie składu chemicznego i mineralnego skał z wykorzystaniem przenośnego spektrometru XRF pracującego w atmosferze helu

Skupio Rafał

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 4

227--234

PL

W pracy przedstawiono możliwości prowadzenia pomiarów chemicznych z zastosowaniem przenośnego spektrometru fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii EDXRF w atmosferze helu. Metodyka badawcza wraz z tworzeniem modeli i interpretacją danych powstała w oparciu o zastosowanie aparatu XRF firmy Bruker, model Tracer 5g. Prowadzenie pomiarów w atmosferze helu umożliwia obniżenie progów detekcji dla pierwiastków lekkich, w tym określanie udziałów sodu (Na) i magnezu (Mg) oraz pierwiastków wchodzących w zakres spektrometrycznego profilowania gamma: potasu (K), uranu (U) i toru (Th). Jednym z elementów nowej procedury pomiarowej jest przygotowanie preparatów w formie pastylek, przy użyciu prasy hydraulicznej o sile nacisku do 25 ton. Pomiary w atmosferze helu mogą być wykonywane jedynie na materiale skonsolidowanym (lita skała, rdzeń wiertniczy lub twarda pastylka). Materiał do badań został pobrany z rdzeni wiertniczych, następnie skwartowany i rozdzielony na poszczególne analizy. Wyniki analiz XRF uzyskane metodą, w której zastosowano przepływ helu, porównano z wynikami pomiarów wykonanych standardową aparaturą XRF, chemicznych badań laboratoryjnych, analiz składu mineralnego XRD oraz badań naturalnej promieniotwórczości gamma. Analizy XRF bez możliwości prowadzenia pomiarów w atmosferze helu wykonane zostały aparatem Titan S1 (firmy Bruker). Badania przeprowadzono na próbkach skał pochodzących z dwóch otworów wiertniczych – P4 (19 próbek) i J1 (11 próbek). W przypadku P4 dysponowano dokładnymi pomiarami laboratoryjnymi ICP-MS (ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry), ICP-OES (ang. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) oraz wynikami XRD, natomiast w J1 – wynikami badań radiometrycznych i mineralnych. W próbkach z otworu J1 występowały skalenie oraz dolomit, co umożliwiło przetestowanie budowy modeli uwzględniających te minerały w odniesieniu do wyznaczenia udziałów sodu i magnezu. W końcowej części pracy przedstawiono wykresy korelacyjne dla wybranych, najważniejszych pierwiastków budujących matrycę skalną, modele mineralno–chemiczne zbudowane na ich podstawie oraz wykresy korelacyjne dla spektrometrycznych pomiarów gamma.

EN

In the paper, author presented the possibility of conducting chemical measurements in a helium atmosphere using a portable Energy Dispersive X-Ray Fluorescence spectrometer (EDXRF). The methodology, model creation and data interpretation were based on the Tracer 5g XRF (Bruker) application. Measurements in a helium atmosphere enable the reduction of detection limits for light elements, including the determination of sodium (Na) and magnesium (Mg), as well as elements applied in the spectral gamma-ray profiling range: potassium (K), uranium (U) and thorium (Th). One of the new measurement procedure aspects is the preparation of pellets using a hydraulic press with a pressure of up to 25 tons. Measurements with helium flow can only be performed on a consolidated material (solid rock, drill core, or pellet). The material for the research was taken from the cores, then quartered and divided into individual analyses. The results of the XRF analyses obtained with the helium flow method were compared to measurements made with standard XRF equipment, chemical laboratory tests, the results of XRD mineral analyses, and tests of natural gamma radioactivity. XRF analyses without the possibility of conducting measurements in a helium atmosphere were performed with the Titan S1 apparatus (Bruker). The tests were carried out on rock samples from two boreholes, P4 (19 samples) and J1 (11 samples). In P4, precise laboratory measurements ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry), ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry) and XRD results were available, while in the J1, radiometric and mineral tests were performed. Feldspars and dolomites were present in the samples from the J1 borehole, which made it possible to test the construction of models incorporating these minerals in relation to sodium and magnesium. The final part of the work presents correlation diagrams for selected, most essential elements forming the rock matrix, mineral and chemical models built on their basis and correlation diagrams for gamma spectrometric measurements.

8

X-ray diffraction studies of onshore mud volcanoes in parts of the Upper Benue Trough, northeastern Nigeria

Musa Ojochenemi K., Kurowska Ewa E., Krzykawski Tomasz, Onimisi Jimoh A.

Geology, Geophysics and Environment

|

2021

|

Vol. 47, no. 4

203--216

EN

The mineralogical studies of clay from the onshore mud volcanoes discovered in parts of the Upper Benue Trough of Nigeria provide a clue about the geological formation from which the extruded mud originates. The study area is a part of the Cretaceous Upper Benue Trough filled with Early Cretaceous continental deposits and Late Cretaceous marine deposits, having a history of magmatism dating from the Albian to the Pleistocene. The study approach involves integrated inorganic geochemical analysis of the samples to reveal their composition and origin. The results of XRD analysis of the fresh clays from the mud volcano revealed the presence of quartz, kaolinite, and other clay minerals (illite-smectite), feldspars, and in a much lower quantities, other accessory minerals including muscovite, evaporites, calcite and dolomite, trona, barite, goethite. The saprolite samples are composed mainly of quartz, kaolinite, smectite-illite associations, and feldspars, traces of goethite, calcite, and evaporate minerals (sylvite, halite). The presence of calcite, dolomite, sylvite, and halite suggests the marine origin of the rocks, while trona mineral is a non-marine evaporate. The coexistence of these minerals in some of the analyzed samples suggests the deposition of sediments in a transitional environment of deposition. Traces of marine minerals are present in some of the samples but completely absent in others collected from another site. This suggests that the source rock formations from which the material originated are within the Upper Bima Sandstone interpreted as being deposited in a non-marine environment or the Yolde Formation, which is known as a transitional unit (transitional between the outcropping continental Upper Bima Sandstone and marine Pindiga Formation).

9

Discovery of plywood structure in Sphenothallus from Gurovo Formation (Mississippian), Central Russia

Vinn Olev, Mironenko Aleksandr A.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2021

|

Vol. 91, No. 1

67--74

EN

Sphenothallus specimens are reported for the first time from the Mississippian of Central Russia. All Sphenothallus specimens have a phosphatic composition and a characteristic laminar structure, which is best observable in the thickened lateral parts of a tube. Most of the lamellae in the tube wall are straight, but some have a wavy morphology and a few are so wrinkled that they form hollow “ribs”. The wrinkled lamellae presumably had an originally higher organic content than the straight lamellae. There are borings on the surfaces of some lamel-lae that are similar in morphology to the bioerosional traces in various hard, biomineral substrates. Lamellae in the inner parts of the tube wall are composed of fibres. The fibres are parallel to the surface of the tube wall and in successive laminae they differ in orientation by irregularly varying angles. It is possible that the plywood micro-structure in Sphenothallus was originally organic and was later phosphatized during fossilization. An alternative, but less likely explanation is that the plywood structure was originally mineralized and therefore is comparable to the phosphatic lamello-fibrillar structures of vertebrates.

10

Hydrogeological Assessment of the Mineral Composition of the Bottled Waters Available For Sale in Poland

Porowska Dorota

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 4

103--111

EN

The choice of bottled waters available for sale is large. The assessment of their mineral composition was based on the results of 120 natural waters and 46 mineral waters (in relation to the hydrogeological classification of water mineralization). Significant diversity was found in terms of the basic mineral composition, and in many cases also a wealth of microcompounds (e.g. fluorides, iodine, selenium), which have a positive effect on the human health. Both the deficiency and excess of the water consumed and the amount of contained ingredients have an influence on the human health. While choosing water, it is worth considering the volume of water consumed, the age and health of the consumer, season of year, activity, type of diet, taken dietary supplements, vitamins and medicines. The information on the label is sufficient to choose the water suited to the individual needs. The waters with high mineralization and/or with large concentrations of microcompounds should be used after medical consultations to determine their use: specify the area of application and recommended drinking amount and frequency.

11

Właściwości spoiw glinokrzemianowych na bazie lotnych popiołów wapniowych

Błaszczyński Tomasz Z., Król Maciej R.

Przegląd Budowlany

|

2019

|

R. 90, nr 7-8

46--55

PL

Artykuł skupia się na właściwościach materiałów zwanych zielonymi spoiwami. Mogą one być stosowane do produkcji spoiw aluminiowo-krzemionkowych i zielonych betonów znanych również jako betony geopolimery. Porównując nowe, ekologiczne spoiwa ze zwykłymi cementami portlandzkimi, stwierdza się znaczną możliwość zmniejszenia ilości głównego gazu cieplarnianego emitowanego do atmosfery (CO 2) od 3 do nawet 10 razy w zależności od rodzaju materiału wyjściowego stosowanego do produkcji nowego zielonego spoiwa. Głównym ekologicznym źródłem dającym możliwość pozyskania nowych materiałów jest wykorzystanie już dostępnych produktów, które powstają w procesie spalania węgla kamiennego czy wytapiania stali, czyli materiałów o niskiej zawartości wapna. Większość z nich jest już wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu. Są to głównie inżynieria lądowa, przemysł chemiczny lub rolnictwo.

EN

The article focuses on the properties of materials known as green binders. They can be used for production of aluminosilicate binders and green concretes also known as geopolymer concretes. During comparison of new ecological binders with ordinary Portland cements, the researchers have discovered a significant opportunity to reduce the amount of the main greenhouse gas emitted to the atmosphere (CO2) from 3 to 10 times depending on the starting material used for production of the new green binder. The main ecological source which provides the possibility of obtaining new materials is the use of already available products, which are created in the process of combustion of hard coal or melting of steel, i.e. materials with low lime content. Most of them are already used in numerous industries. These include mainly civil engineering, chemical industry or agriculture.

12

Szacowanie wartości współczynnika przewodności cieplnej piaskowców mezopaleozoicznych podłoża Karpat na podstawie składu mineralnego

Przelaskowska A., Drabik K., Klaja J.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2018

|

R. 57, nr 2

107--119

PL

W ramach przedstawionej pracy przeprowadzono analizę modeli matematycznych umożliwiających ocenę wartości współczynnika przewodności cieplnej skały na podstawie składu mineralnego i porowatości. Zastosowano różnego rodzaju modele, od najprostszych, zakładających warstwową budowę skały, do bardziej skomplikowanych modeli inkluzji niesferycznych. Wartości obliczone porównano z danymi laboratoryjnymi. Uzyskane wyniki umożliwiły dobór optymalnych modeli służących do obliczenia przewodności cieplnej piaskowców podłoża Karpat.

EN

Mathematical models for the estimation of the thermal conductivity of rocks on the basis of mineral composition and porosity were analyzed in the presented work. Different types of models from the simplest, layer models to more complex nonspherical inclusions models were introduced. The calculated values were compared with the laboratory data. The obtained results enabled the selection of the most effective models for the calculation of the thermal conductivity of the Carpathian basement sandstones.

13

Szacowanie wartości współczynnika przewodności cieplnej piaskowców fliszowych na podstawie składu mineralnego

Przelaskowska A.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 6

435--442

PL

W ramach przedstawionej pracy przeprowadzono analizę modeli matematycznych umożliwiających ocenę wartości współczynnika przewodności cieplnej skały na podstawie składu mineralnego i porowatości. Zastosowano różnego rodzaju modele, od najprostszych, zakładających warstwową budowę skały, do bardziej skomplikowanych modeli inkluzji sferycznych. Wartości obliczone porównano z danymi laboratoryjnymi. Uzyskane wyniki umożliwiły dobór optymalnych modeli służących do obliczenia przewodności cieplnej piaskowców fliszowych.

EN

Mathematical models for the estimation of the thermal conductivity of rocks on the basis of their mineral composition and porosity were analyzed in the presented work. Different types of models from the simplest, layer models to more complex spherical inclusion models were introduced. Calculated values were compared with the laboratory data. The obtained results enabled the selection of the most effective models for the calculation of the thermal conductivity of flysch sandstones.

14

Mineralogy, chemical composition and leachability of ash from biomass combustion and biomass–coal co-combustion

Wilczyńska-Michalik W., Gasek R., Michalik M., Dańko J., Plaskota T.

Mineralogia

|

2018

|

Vol. 49, iss. 1/4

67--97

EN

Ash samples from biomass combustion or co-combustion with coal were analysed. The aim of this study of ash was to determine its mineral and chemical composition, and the chemical composition of solutions obtained during one-step water extraction. Besides the chemical analysis, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectrometry (SEM-EDS) were applied. The mineral and chemical composition of ash samples differ strongly. The content of heavy metals in the ash is generally low, but in some samples the limits of the content of some elements determined for fertilizers or soil amendments are exceeded. The relatively poor correlation between the concentration in leachate and bulk content in ash indicates that numerous elements are present in different forms in the studied samples. The results indicate that the potential use of biomass ash, or ash from biomass–coal co-combustion, requires complex studies that explore ash and leachates.

15

Effect of differential nitrogen fertilization on the nutritive value of fodder mallow (Malva verticillata L.) and maize (Zea mays L.) Eurostar variety

Zielewicz W., Wróbel B.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 3

151--156

EN

The aim of the research was to determine and analyze chemical and biological properties of fodder mallow and maize (Eurostar variety) as well as opportunities of their cultivation in pure sowing and when dedicated to fodder. The research was carried out in the years 2011-2012. Plant research material came from field cultivations of fodder mallow (Malva verticillata L.) and maize (Zea mays L.) located on Experimental Station of the Department of Grassland and Natural Landscape Sciences at Poznań University of Life Sciences located in Brody Experimental Farm (52° 43’ N, 16° 30’ E). The research material consisted of fodder mallow plants and maize cultivars Eurostar variety FAO 240. Experimental blocks in three applications formed three variants of nitrogen fertilization: 120 (control), 160 and 200 kg of N·ha-1. Larger doses of nitrogen enhanced a content of crude proteins both in the case of fodder mallow and maize. In the case of soluble sugars, larger amounts of applied nitrogen resulted in an increase of this component in maize and a decrease – in fodder mallow. An advantage of fodder mallow over maize consists in a higher richness in mineral components (especially calcium, phosphorus and potassium). Fodder mallow and maize accumulated similar amounts of silicon, which is favorable for the nutritional value of the obtained fodder. Fodder mallow surpasses maize when the content of crude proteins is concerned. However, a smaller amount of sodium and a higher amount of nitrate nitrogen in fodder mallow may not be positive.

PL

Celem badań było określenie i poznanie właściwości chemicznych i biologicznych malwy pastewnej i kukurydzy odmiany Eurostar oraz możliwości jej uprawy w siewie czystym z przeznaczeniem na cele pastewne. Prace badawcze nad tym gatunkiem prowadzono w latach 2011-2012. Materiałem badawczym były rośliny malwy pastewnej i kukurydzy odmiany Eurostar FAO 240 pochodzące z polowych upraw malwy i kukurydzy zlokalizowanych na terenie Rolniczego Gospodarstwa Doświadczalnego Brody, Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu (52° 43’ N, 16° 30’ E). Doświadczenie w układzie bloków losowanych w trzech powtórzeniach tworzyły trzy warianty nawożenia azotem: 120 (kontrola), 160 i 200 kg N·ha-1. Zwiększenie dawek nawożenia azotem wpływało korzystnie na wyższą zawartość białka zarówno w roślinach malwy pastewnej, jak i kukurydzy. W przypadku cukrów rozpuszczalnych zwiększenie ilości aplikowanego azotu skutkowało wzrostem zawartości tego składnika w kukurydzy oraz jego zmniejszaniem w roślinach malwy. Zaletą malwy w porównaniu do kukurydzy jest wyższa zasobność w składniki mineralne, zwłaszcza w wapń, fosfor i potas. Malwa pastewna i kukurydza gromadziły podobne ilości krzemu. W ocenie zawartości białka ogólnego malwa zdecydowanie przewyższa pod tym względem kukurydzę. Mankamentem składu pokarmowego malwy pastewnej jest niższa zawartość sodu oraz większe niż u kukurydzy ilości kumulowanego azotu azotanowego pod wpływem wzrastających dawek azotu. Analiza laboratoryjna materiału roślinnego malwy pochodzącej z różnych wariantów nawożenia azotem pozwoliła na aktualną analizę składu pokarmowego i pozytywną ocenę możliwości ponownego wykorzystania tego gatunku do uprawy z przeznaczeniem na paszę dla bydła.

16

The impact of the mineral composition of Carboniferous claystones on the water-induced changes of their geomechanical properties

Małkowski P., Ostrowski Ł., Bożęcki P.

Geology, Geophysics and Environment

|

2017

|

Vol. 43, no. 1

43--55

EN

In this article, the authors describe the characteristics and changes of geomechanical properties of Carbonifeorus claystones as related to their mineral composition and the time of soaking in water. Geomechanical properties, including bulk density, Young modulus, Poisson ratio, unconfined compressive strength, durability index, and swelling index were examined in dry rock samples, and in water-soaked samples after 3 hours of soaking, and 6 hours of soaking respectively. Changes in the geomechanical properties of rocks were also examined as a function of their mineralogical composition. In particular, the properties of rocks were examined in relation to present aluminosilicates and layered aluminosilicates, respectively. Changes in the geomechanical properties were also examined relative to the presence of minerals anatase and siderite. Correlation coefficients between physical parameters and mineral composition were examined. It was determined that the total quantity of aluminosilcates is a better predictor of geomechanical properties after soaking, than only the content of layered aluminosilicates. Calculated correlation coefficients were generally higher for most samples after 6 hours of soaking than after 3 hours of soaking. It was also determined that the increase of bulk density correlates much better with the mineral anatase content, than with the siderite content.

17

Wstępne wyniki oceny współczynnika przewodności cieplnej skał klastycznych na podstawie składu mineralnego

Przelaskowska A., Gąsior I., Drabik K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

651--654

PL

Celem pracy było określenie współczynnika przewodności cieplnej skał na podstawie składu mineralnego. Przetestowano wybrane modele matematyczne uwzględniające objętościową zawartość poszczególnych minerałów wraz z odpowiadającymi im współczynnikami przewodności cieplnej, a następnie porównano otrzymane wyniki z danymi laboratoryjnymi. Zaobserwowano znaczący wpływ litologii na wybór odpowiedniego modelu.

EN

The aim of the presented work was the determination of the thermal conductivity of rocks based on their mineral composition. Mathematical models based on volumetric fractions of rock components and their thermal conductivities were introduced and the obtained results were compared with laboratory data. A significant impact of lithology on the choice of an appropriate model was observed.

18

Ocena możliwości budowy modelu geologiczno-geofizycznego dla utworów czerwonego spągowca z rejonu rowu Grodziska

Zagórska U., Gąsior I., Orzechowski M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 11

901--909

PL

Artykuł prezentuje sposób wykorzystania laboratoryjnych badań chemicznych i mineralogicznych do modelowania m.in. zailenia czy wskaźnika CEC na podstawie wskazań profilowań jądrowych. Wyniki analiz laboratoryjnych posłużyły do skonstruowania modeli matematycznych pozwalających oszacować własności skał istotne dla oceny paraetrów złożowych. Modele zweryfikowano dla rzeczywistych profilowań jądrowych z otworu wiertniczego XY. Uzyskane wysokie współczynniki determinacji (model vs dane laboratoryjne) zachęcają do dalszych prac nad modelami przeznaczonymi dla większego obszaru geologicznego.

EN

The paper presents the application of laboratory analyses (chemical and mineralogical) for the modeling of parameters such as clay content, CEC etc. from nuclear logs. Mathematical models based on laboratory data were developed. These models allow for the estimation of rock properties that are crucial for the assessment of reservoir parameters. Models were verified for nuclear logs of the XY borehole. High determination coefficient of models vs laboratory data were obtained. These results encourage further studies on models suitable for larger geological areas.

19

Kryterium mineralogiczne jako element oceny przydatności niektórych polskich surowców ilastych do budowy przesłon hydroizolacyjnych

Ratajczak T., Hycnar E., Bożęcki P.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2016

|

R. 57, nr 4

19--25

PL

Zagadnienia ochrony środowiska związane z koniecznością ograniczenia szkodliwego oddziaływania na środowisko zgromadzonych na składowiskach odpadów są jednym z podstawowych wyzwań cywilizacyjnych XXI wieku. Zjawiska te można ograniczyć za pomocą przesłon hydroizolacyjnych. Wieloletnie doświadczenia związane z budową i funkcjonowaniem składowisk wskazują, że najlepsze efekty uzyskuje się poprzez wykorzystanie do ich budowy skał ilastych. Spośród wielu parametrów decydujących o takich możliwościach wykorzystania skał ilastych najważniejszy jest ich skład mineralny. W artykule dokonano charakterystyki zróżnicowanych litostratygraficznie skał ilastych występujących na terenie Polski w kontekście możliwości ich wykorzystania do budowy przesłon hydroizolacyjnych.

EN

The environmental issues associated with the need to reduce negative environmental impact accumulated in waste landfills are one of the major challenges of the XXI century civilization. These effects can be reduced using waterproofing barriers. Years of experience with the construction and functioning of the barriers show that the best results are achieved by the use of clay rocks for their construction. Out of the many parameters which determine the possibilities of using such clay rocks the most important is their mineral composition. The mineral composition of clay rocks is the most important out of the many parameters which determine such possibility of using. The article presents the characteristics of different lithostratigraphic clay rocks, occurring on Polish territory in the context of their use for the construction of waterproofing barriers.

20

Characteristics of soil of “Józefka” deposit overlay, Kielce District

Pawlikowski M., Manecki M., Kozień D., Waluś E., Borecka A., Stanisz J., Pękala M., Kiecana M.

Geology, Geophysics and Environment

|

2016

|

Vol. 42, no. 1

116--117

EN

The aim of this article is to describe and characterize the properties of the overburden overlying rocks of “Józefka” mine, with an attempt to demonstrate a dependence of diversified mineral composition on geotechnical characteristics of the tested material. The article presents previously obtained unpublished data necessary for the evaluation of the physical characteristics of the overlying rocks. The research was conducted in the mining area of the “Józefka” mine, located in Górno – ca. 10 km eastwards from Kielce. Dolomite and calcareous rocks, estimated to be Givetian in age (Czarnocki 1938), are exploited in the mine. The obtained material is used as road aggregate. The deposit is located in the southern part of the Świętokrzyskie Mountains, in the so-called Kielce zone being a part of Małopolska Province Massif (Stupnicka 1997). Silty soils occur there as pockets and interbeds. An attempt to describe them precisely has not been undertaken as yet. Three samples with intact structure and natural moisture were collected during field work. The deposit investigations were carried out at two stages: 1) mineralogical and petrographic, and 2) geotechnical. At the first stage, the analysis included optical microscopy of thin sections, X-ray diffractometry and thermal differential analysis DTA. Clay fraction (below 2 μm) was separated by settling in water. Oriented specimens, glikoled and heated to 550°C were analyzed. The rock contains up to 70 wt% of detrital quartz. The second stage of the research programme was conducted in accordance with the engineering practice and standards (PKN-CEN ISO/TS 17892-2:20 09). Basic physical parameters were established: - natural moisture – w n [%], - bulk density – ρ [g/cm 3 ], - density – ρ s [g /cm 3 ], - granulometric composition, - plasticity – w P [%] and liquidity limits – w L [%], - swelling index – p [%]. The results of the mineralogical and petrographical tests revealed that kaolinite is the main fraction of clay minerals in all three samples. The content of clay fraction was determined with the use of two methods: - water separation – 50 g of material was prepared; the clay material in sample 1 constitutes 55% of the whole material, in sample 2–40%, and in sample 3–39%; - areometric – 35g of material was prepared; the results show that the proportions of the clay material amount to: sample 1–48%, sample 2–33%, sample 3–29%. The concurrence of results of both methods is evident. The maximum difference of clay fraction content was 10%. It indicates the difference in selecting equally representative samples. During the geotechnical determination the tested soil was classified as: sample 1 – clay (Cl), sample 2 – sandy clay (saCl), sample 3 – silty sandy clay (sasiCl) (PN-EN ISO 14688-2:2006). Moreover the following physical properties of the samples were determined: - sample 1: w n = 22.34%, w P = 22.16%, w L = 40.5%, p = 15.42%, ρ = 2.01g/cm 3, ρ s = 2.68 g/cm 3 ; - sample 2: w n = 22.97%, w P = 23.47%, w L = 52%, p = 11.97%, ρ = 2.04g/cm 3, ρ s = 2.66 g/cm 3 ; - sample 3: w n = 20.21%, w P = 21.3%, w L = 43%, p = 21.5%, ρ = 2.05 g/cm 3, ρ s = 2.68 g/cm 3. Sample 3 was classified as highly swelling, which confirms a significant content of smectite in the mineral composition. Other samples were classified as medium swelling, correspondingly sample 1: 15.42%, and sample 2: 11.97% (Niedzielski 1993). The lowest value of bulk density of sample 1 indicates increased content of clay fraction. This is confirmed by the mineralogical and petrographical tests. Soils present in “Józefka” deposit overburden may be used as an addition to vegetable fertilizers. Their use will increase sorption of cations and water in soil. This material should be mined in a selective way due to its variability.