Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Gravity and electrostatic separation of unburned coal from a selected fly ash

Wierzchowski Krzysztof, Klupa Agnieszka, Białecka Barbara, Całus Moszko Joanna

Journal of Sustainable Mining

|

2023

|

Vol. 22, iss. 1

33--40

EN

Unburned coal grains make it difficult to use fly ash economically, which causes energy losses in the fuel. The article presents the possibilities of separating unburned coal from selected fly ash. In order to assess the possibility of separation of unburned carbon, the analysis of grain density and ash composition was used. Unburned coal was separated by four methods – one wet gravity and three dry methods. It has been found that despite very fine ash grains, the quality and quantity of separation products are significantly dependent on the separation method used and the separated grains’ qualitative characteristics. The analysis of the coal grains under an electron microscope has revealed that they contain mineral inclusions. Their presence enables selective separation of carbon without first grinding the middling grains. The most advantageous results of the separation of unburned coal were obtained by the electrostatic separation method. Separated coal can be used in high-value carbon applications.

2

Fly ash – a valuable material for the circular economy

Strzałkowska Ewa

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 2

49--62

EN

Generation of coal-based electricity is always associated with the origination of large amount of combustion waste. The presented article is a review concerning the possibilities of innovative directions of management for one of the by-products of coal combustion: fly ash. The storage of these waste products is associated with their negative impact on the environment. This is why research has been undertaken worldwide on the implementation of the concept of a circular economy. This article includes the examination of basic physical, chemical, and mineralogical properties of the most valuable components of fly ash (microspheres, magnetic fraction, and glass). It contains the examination of methods of separating these components and indicates the prospective directions of their use, e.g. as light fillers for polymers, sorbents, catalysts, composite materials, light ceramics, lightweight concretes, thermal insulation materials, biomaterials, raw material for the synthesis of zeolites or geopolymers. The paper also presents the components of fly ash, which can be treated as an alternative source of valuable elements, including critical elements. Moreover, it points to the necessity of capturing flammable substances from combustion by-products in order to obtain raw material characterised by a high degree of purity. It has been demonstrated that this way of ash management can lead to high recycling rates and bring valuable materials back to the economy. Such actions fit perfectly into global efforts for sustainable development and the circular economy.

PL

Wytwarzanie energii elektrycznej opartej na węglu wiąże się zawsze z powstawaniem dużej ilości odpadów paleniskowych. Prezentowany artykuł ma charakter przeglądowy i dotyczy możliwości innowacyjnych kierunków zagospodarowania jednego z ubocznych produktów spalania węgla – popiołu lotnego. Składowanie tych odpadów wiąże się z ich negatywnym oddziaływaniem na środowisko, dlatego na całym świecie podjęto badania nad wdrażaniem koncepcji gospodarki obiegu zamkniętego. W artykule omówiono podstawowe, istotne dla oceny przemysłowej właściwości fizyczne, chemiczne i mineralogiczne najbardziej cennych składników popiołów lotnych (mikrosfer, frakcji magnetycznej i szkliwa). Omówiono sposoby wydzielenia tych składników oraz wskazano na perspektywiczne kierunki ich zastosowania np. jako lekkich wypełniaczy polimerów, sorbentów, katalizatorów, materiałów kompozytowych, lekkiej ceramiki, betonów lekkich, materiałów termoizolacyjnych, biomateriałów, surowca do syntezy zeolitów czy geopolimerów. Wskazano składniki popiołów lotnych, które mogą być traktowane jako alternatywne źródło cennych pierwiastków, w tym pierwiastków krytycznych. W celu uzyskania surowca o wysokim stopniu czystości zwrócono uwagę na konieczność wychwycenia substancji palnych z ubocznych produktów spalania. Wykazano, że taki sposób gospodarowania popiołami może prowadzić do wysokich wskaźników recyklingu i sprawić, że cenne materiały będą trafiały z powrotem do gospodarki. Takie działania doskonale wpisują się w globalne wysiłki na rzecz zrównoważonego rozwoju i gospodarki o obiegu zamkniętym.

3

Variability qualitative phase composition of the different grain classes of the calcareous fly ashes

Strzałkowska E.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 1

225--237

EN

The results of studies of the phases composition of the different grain classes of calcareous fly ash were presented in this article. It was necessary to use three analytical methods: thermal, X-ray and microscopic to identify properly additional mineral phases in different grain classes of fly ash. These mineral phases were not determined during analysis of the sample which was not devided into grain classes. The minerals: quartz, anhydrite, calcite, bassanite, hannebahite hematite, magnetite, gehlenite, anorthite and CaO were identified. The thickest grain class of the tested ash characterized by a higher content of unburned fragments of coal. The presence of coal grains has negative influence at any further applications of the ash.

PL

Powstawanie popiołów lotnych jest nieuniknioną konsekwencją produkcji energii elektrycznej. W przeszłości jedyną formą ich utylizacji było deponowanie na składowiskach. Od szeregu lat podejmuje się próby wielokierunkowego zagospodarowania tych ubocznych produktów spalania węgla, dostosowanego do ich właściwości. Na szczególną uwagę zasługują popioły lotne wapienne powstałe w wyniku spalania węgla brunatnego. Pomimo niepodważalnych zalet tego surowca, a także bogatej literatury poświęconej jego właściwościom fizykochemicznym, problem wykorzystania tych popiołów wciąż zostaje otwarty. Przydatność popiołów lotnych wapiennych do celów utylizacyjnych zależy m.in. od ich składu fazowego. W ramach pracy przedstawiono rezultaty badań jakościowego składu fazowego różnych klas ziarnowych popiołu wapiennego. Jednoczesne wykorzystanie badań termicznych, rentgenograficznych i mikroskopowych do identyfikacji różnych klas ziarnowych popiołu pozwoliło na ujawnienie dodatkowych minerałów obecnych w próbce, nie ujawnionych podczas analizy próbki surowej. Przeprowadzone badania wykazały, że każda z metod rozpatrywana osobno daje pewien obraz jakościowego składu fazowego badanej próbki popiołu, jednak nie daje jego pełnej charakterystyki. Analiza otrzymanych wyników badań pozwoliła na stwierdzenie obecności w popiele następujących minerałów: kwarcu SiO2, anhydrytu CaSO4, kalcytu CaCO3, bassanitu CaSO4 • ½ H2O, hannebahitu CaSO3 • ½ H2O, hematytu α- Fe2O3, magnetytu Fe3O4, gehlenitu Ca2Al [(Si, Al)2O7], anortytu Ca [Al2 Si2O8 ] i tlenku wapnia CaO. Umożliwiło to pełniejszą charakterystykę jakościowego składu fazowego badanego popiołu, a tym samym pozwoli na znalezienie bardziej ekonomicznego sposobu jego utylizacji. Klasa najgrubsza badanego popiołu charakteryzowała się podwyższoną zawartością okruchów niespalonego węgla. Ich udział jest niekorzystny przy jakichkolwiek dalszych zastosowaniach tego popiołu.

4

Skład materii organicznej i nieorganicznej krzemionkowych popiołów lotnych, jako element ich przydatności w technologiach materiałów budowlanych

Strzałkowska E.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2016

|

T. 32, z. 1

71--88

PL

Obecnie w Polsce powstaje rocznie około 18 mln Mg odpadów energetycznych. Sposób utylizacji tych odpadów zależy od ich właściwości fizykochemicznych. Do produkcji cementów wykorzystuje się głównie popioły lotne krzemionkowe, które mają właściwości pucolanowe, korzystnie wpływające na właściwości cementów. W ramach pracy przedstawiono rezultaty badań składu fazowego różnych klas ziarnowych popiołu lotnego krzemionkowego. Na podstawie badań termicznych, mikroskopowych i rentgenograficznych stwierdzono obecność mullitu i kwarcu oraz podrzędnie magnetytu, hematytu i kalcytu. Znaczny udział w składzie badanych popiołów mają także fragmenty niespalonego węgla, które w zależności od stopnia porowatości przyjmują różne formy morfologiczne. W badanej próbce popiołu wyróżniono następujące formy niespalonego węgla: cenosfery, sieci, inertynit masywny i porowaty oraz detrytus. Formy porowate gromadzą się głównie w grubszej klasie ziarnowej i są reprezentowane przede wszystkim przez cenosfery i sieci. Ich udział jest bardzo niekorzystny przy jakichkolwiek dalszych zastosowaniach tego popiołu, dlatego celowym wydaje się uprzednie odsianie tej klasy. Zmniejszy to wodożądność popiołu oraz zwiększy mrozoodporność zapraw i betonu z jego udziałem.

EN

Nowadays in Poland around 18 mln tons of energy wastes are produced every year. The utilization method of wastes depends principally on their physicochemical properties. Siliceous fly ashes which have pozzolanic properties which advantageously influence on cement properties, are mainly used in production of cement. The results of studies of the phase composition of the different grain classes of the siliceous fly ash were presented in this article. The minerals: mullite and quartz as well as magnetite, hematite and calcite were identified on the base of thermal analysis, mikroscopic observation and X-ray diffractometry examination. Significant participation in the composition of investigated fly ashes have also fragments of unburned coal. They present different morphological forms depend on the porosity degree. The following forms were distinguished: cenospheres, networks, inertynite massive and porous, detritus. Porous particles accumulate mainly in the coarser grain class and are represented primarily by cenospheres and networks. Their content may have an adverse effect on any further applications of fly ash, so as it is necessary to separation of this class. This will reduce water demand and increase the freeze-thaw resistance of mortar and concrete containing fly ash.

5

Preliminary studies of content of unburned carbon in fly ash from coal-fired fluidized bed combustion

Styszko-Grochowiak K., Witkowska U., Gołaś J.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2007

|

Vol. 1, no. 2

89-96

EN

The application of "gradual roasting" test for the measurements of unburned carbon content in fluidized bed combustion (FBC) fly ashes was described. In "gradual roasting" method sample is heating in muffle furnace in three stages. Unburned carbon content in fly ash was determined by using thermogravimetry analysis (TGA-DTA). Thermogravimetric method was applied to assess of "gradual roasting" test. The error S% due to the presence of interferences in matrix of fly ashes from fluidized bed combustion was determined. Correlation between "gradual roasting" test and thermogravimetry analysis of the unburned carbon content of FBC fly ash was discussed.

PL

Celem artykułu była ocena możliwości zastosowania metody stopniowanego prażenia do oznaczania zawartości niespalonego węgla w popiołach fluidalnych. Opracowana metoda polega na prażeniu próbki popiołu w piecu laboratoryjnym w trzech etapach. Metodę termograwimetryczną i różnicową analizę termiczną zastosowano dla oceny wyników otrzymanych metodą stopniowanego prażenia. Metoda krzywych DTA-TG dostarcza informacji dotyczących przemian związanych ze zmianą masy badanej substancji (ubytek lub przyrost) oraz w jakich zakresach temperatur mają miejsce te zmiany. Dlatego metoda ta posłużyła do wyznaczenia charakterystycznych temperatur utleniania węgla i rozkładu węglanów, a także temperatury odparowania całkowitego wody z próbki popiołu. Obecność w matrycy popiołu z palenisk fluidalnych interferentów powoduje, że wyniki otrzymane przy zastosowaniu standardowej metody oznaczania części palnych są zawyżone i obciążone systematycznym błędem S%.