Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Results of pilot research work on the content of rare earth elements in metallurgical wastes from Nowa Huta

Baron Rafał

Inżynieria Mineralna

|

2022

|

no. 1

123--127

EN

The article presents the results of analyses of the content of rare earth elements in Nowa Huta's metallurgical wastes deposited in two sedimentation tanks. These studies were undertaken due to strategic importance of the rare earth elements in development of state-ofthe- art technologies. e waste materials were analysed using the inductively coupled plasma ionization mass spectrometry technique – ICP MS. The tests showed that the collected materials contain rare earth elements. The cumulative content of these elements in the samples was found to be slightly above 140 ppm. The article also presents proposals for further, in-depth tests of Nowa Huta's metallurgical waste.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz zawartości pierwiastków ziem rzadkich w odpadach metalurgicznych Nowej Huty zdeponowanych w dwóch osadnikach ziemnych. Badania te podjęto w związku znaczeniem strategicznym pierwiastków ziem rzadkich (REE) w perspektywie rozwoju nowoczesnych technologii. Analizy laboratoryjne pozyskanych odpadów przeprowadzono z zastosowaniem techniki spektrometrii mas z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej – ICP MS. Przeprowadzone badania wykazały, że w pobranych materiałach znajdują się pierwiastki ziem rzadkich. Stwierdzono, że kumulatywna zawartość tych pierwiastków w próbkach wynosi nieco powyżej 140 ppm. W artykule przedstawiono również propozycje dalszych, pogłębionych badań odpadów metalurgicznych Nowej Huty.

2

Determination of rare earth elements in power plant wastes

Baron Rafał

Mining Machines

|

2020

|

no. 4

24--30

EN

The results of laboratory analyzes determining the share of rare earth elements (REE) in power plant wastes (fly ashes and furnace slag) are presented. The waste material was acquired from power plants located in the Upper Silesian Industrial District. Ashes and slags were analysed in the laboratory using the inductively coupled plasma mass spectrometry method (ICP-MS), aimed at determining the quantitative share of REE in power plant wastes. The results of measurement of rare earth elements content in fly ashes and furnace slags were compared with the literature data, showing some discrepancies in the intensity of valuable elements. On the basis of laboratory analyzes, the economic justification for recovering the valuable elements from the selected material was formulated.

PL

Artykuł zawiera wyniki analiz laboratoryjnych, określających udział pierwiastków ziem rzadkich (REE) w odpadach energetycznych (popioły lotne i żużle paleniskowe). Materiał odpadowy pozyskany został z elektrowni znajdujących się na terenie Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Analizy laboratoryjne popiołów oraz żużli przeprowadzono metodą spektrometrii mas z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej(ICP-MS), mające na celu określenie ilościowego udziału REE w odpadach energetycznych. Wyniki pomiarów zawartości pierwiastków ziem rzadkich w popiołach lotnych i żużlach paleniskowych porównano z danymi literaturowymi, wykazując pewne rozbieżności w intensywności ich występowania. Na podstawie analiz laboratoryjnych sformułowano ekonomiczne uzasadnienie odzyskiwania cennych pierwiastków z wybranego materiału.

3

Koncepcja odzysku pierwiastków ziem rzadkich z kwaśnych wód kopalnianych z zastosowaniem sekwencyjnego strącania

Zdebik D., Świnder H., Białecka B., Thomas M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 11

1916--1920

PL

Przedstawiono koncepcję dwuetapowego odzysku pierwiastków ziem rzadkich (REE) z kwaśnych wód kopalnianych. W pierwszym etapie zastosowano strącanie wodorotlenków oraz szczawianów REE. W drugim etapie w wyniku zastosowania termicznego rozkładu szczawianów, otrzymano produkt zawierający 95% REE (w przeliczeniu na tlenki). Analiza ekonomiczna procesu, wykazała ścisły związek pomiędzy opłacalnością procesu a stężeniem REE w wodzie kopalnianej.

EN

Rare earth elements (REE) were recoverd from acid mine water by pptn. of REE hydroxides and oxalates and their thermal decompn. to a product contg. 95% REE (calcd. as oxides). The economic anal. of the process showed a close relationship between the profitability of the process and the concn. of REE in mine water.

4

Rare Earth Element Content and Distribution in Ash-Slag Mixes Deposited in the Gardawice Landfill

Całus-Moszko J., Białecka B., Cempa-Balewicz M., Bauerek A.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

103--110

EN

Raw materials policy plays an increasingly important role in the economies of countries all over the world. The development of new technologies grows the demand for resources. The list of critical resources accepted by the European Committee contains rare earth elements, commonly referred to as REEs. A prospective way of obtaining these elements is recovering them from power industry wastes originating from coal combustion. This publication presents the results of research aimed at evaluating the content as well as illustrating and interpreting the spatial distribution of rare earth elements in power industry wastes deposited in a chosen landfill. It also presents maps of horizontal variability in the content of REEs deposited in certain layers of the ash-slag mix.

PL

Gospodarka surowcami mineralnymi pełni coraz większą rolę w ekonomii krajów na całych świecie. Rozwój nowych technologii powoduje wzrost zapotrzebowania na zasoby. Lista surowców krytycznych zaakceptowana przez Komisję Europejską zawiera pierwiastki ziem rzadkich (REE). Jedną z możliwości pozyskania tych pierwiastków jest ich odzysk z odpadów energetycznych, pochodzących ze spalania węgla. W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem była ocena zawartości i rozkładu przestrzennego pierwiastków ziem rzadkich w odpadach przemysłu energetycznego zlokalizowanych na wybranym składowisku. Ponadto, przedstawiono mapy poziomej zmienności zawartości pierwiastków REE zdeponowanych w określonych warstwach mieszanki popiołowo-żużlowej.

5

Rare earth elements of orzeskie beds of south-west part Upper Silesian Coal Basin (Poland)

Adamczyk Z., Białecka B., Całusz Moszko J., Komorek J., Lewandowska M.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 1

157--172

EN

The subject of the research concerned the coal samples from 360/1, 361 and 362/1 seams of the Orzesze beds in the “Pniówek” coal mine. The obtained samples were characterized by low ash content – 2.22-6.27% of the mass. The chemical composition of the ash indicates the presence of aluminosilicate minerale in the analyzed coal samples – most likely clay minerals, the presence of which has been confirmed In microscopic tests of the petrographic composition of channel samples of coal. The content of rare earth elements (REE sum) in the ash of the tested coal seams ranged from 364 to 1429 ppm. Variation of the REE content has been observed within a single seam. The fraction of REE indicates a relation with a mineral substance. No relation of the REE fraction and the presence of red beds has been found based on the tested samples. The content of REE found in ash, normalized to chondrites, is characterized by LREE enrichment in relation to HREE. The Eu anomaly is most likely related to tuff and tonstein levels occurring in Orzesze beds, which accompany the coal seams in the Upper Silesian Coal Basin (i.a., south of the studied area). The research has indicated that LREE in the tested samples are more related to the mineral substance, while HREE have a stronger affinity with organic substances.

PL

Przedmiotem badań były próbki węgla z pokładów 360/1, 361 i 362/1 warstw orzeskich KWK Pniówek. Próbki te charakteryzują się niewielką zawartością popiołu 2,22-6,27% mas. Skład chemiczny popiołów wskazuje na obecność w analizowanych próbkach węgla minerałów z grupy glinokrzemianów najprawdopodobniej minerałów ilastych, których obecność była stwierdzona w badaniach mikroskopowych składu petrograficznego próbek bruzdowych węgla. Zawartości pierwiastków ziem rzadkich (suma REE) w popiołach badanych pokładów węgla wahają się od 364 do 1429 ppm. Obserwuje się zróżnicowanie zawartości REE w obrębie jednego pokładu. Udział REE wykazuje związek z substancją mineralną. Nie stwierdzono związku udziału REE, w badanych próbkach, z obecnością utworów pstrych w stropie karbonu. Zawartości REE oznaczone w popiołach, znormalizowane do chondrytów, charakteryzują się wzbogaceniem LREE wobec HREE. Anomalia Eu związana jest prawdopodobnie z występującymi w warstwach orzeskich (m.in. na północ od obszaru badań) Górnośląskiego Zagłębia Węglowego poziomami tufów i tonsteinów, które towarzyszą pokładom węgla. Badania wykazały, że LREE w badanych próbkach związane są raczej z substancją mineralną, natomiast HREE posiadają silniejsze powinowactwo z substancją organiczną.

6

Surface layer of austenitic stainless steel formed by alloying with REE using high intense pulsed plasma beams (HIPPB)

Sartowska B., Barlak M., Waliś L., Starosta W., Senatorski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

837--840

EN

The aim of this work was to investigate the changes of stainless steel surface properties (morphology, REE concentration, presence of identified phases) and functional properties (wear and high temperature oxidation resistance) after REE addition with remelting of the surface layer. Modification of the near surface layer of AISI 316L steel was based on the incorporation of rare earth elements (REE) using high intensity pulsed plasma beams (HIPPB) as DPE – Deposition by Pulsed Erosion. DPE is unique technique because melting and doping of the near surface layer occurs in a single step. Samples of AISI 316L steel were irradiated with short (μs scale), intense (energy density 3 J/cm2) pulses. The pulse energy density was sufficient to melt the near surface layer of steel. Heating and cooling processes were of non-equilibrium type. The plasma pulses contain both ions/atoms of (Ce + La) from electrodes material and the working gas – nitrogen. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersion spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction analysis were used for initial and modified surface characterization. The wear tests and high temperature oxidation processes were carried out. An improvement of tribological properties and increasing of high temperature oxidation resistance of modified surface layer was observed as compared with initial material.

PL

Celem pracy było zbadanie zmian właściwości powierzchniowych (morfologia powierzchni, koncentracja REE, obecność zidentyfikowanych faz) i właściwości użytkowych (odporność na zużycie przez tarcie i wysokotemperaturowe utlenianie) po domieszkowaniu REE z jednoczesnym przetopieniem warstwy wierzchniej stali austenitycznej. Modyfikacja warstwy wierzchniej stali AISI 316L polegała na wprowadzeniu do jej warstwy powierzchniowej pierwiastków ziem rzadkich (REE) za pomocą intensywnych impulsów plazmowych (HIPPB) metodą DPE – Depozycja przez Impulsową Erozję (Deposition by Pulse Erosion). Metoda DPE jest unikatową techniką, ponieważ stopienie i domieszkowanie warstwy wierzchniej materiału przebiega jednocześnie. Próbki stali AISI 316L zostały naświetlone krótkimi (skala μs), intensywnymi (gęstość energii 3,0 J/cm2) impulsami. Gęstość energii pojedynczego impulsu była wystarczająca do stopienia warstwy wierzchniej stali. Procesy grzania i chłodzenia miały charakter nierównowagowy. Plasma zawierała jony/atomy pochodzące z materiału elektrod (Ce + La) i azotu jako użytego gazu roboczego. Materiały wyjściowy i modyfikowane scharakteryzowano za pomocą: skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), mikroanalizy rentgenowskiej (EDS) i dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Zostały przeprowadzone badania odporności na zużycie przez tarcie oraz odporności na wysokotemperaturowe utlenianie. Uzyskano poprawę właściwości tribologicznych oraz zwiększenie odporności na wysokotemperaturowe utlenianie warstw modyfikowanych w porównaniu z materiałem niemodyfikowanym.

7

Alkaliczna intruzja syenitowa Mławy a perspektywy występowania pierwiastków ziem rzadkich

Krzemińska E., Krzemiński L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (2)

401--407

PL

Obecność kilku alkalicznych i alkaliczno-ultramaficznych ciał w obrębie zakrytego podłoża kratonu wschodnioeuropejskiego na obszarze północno-wschodniej Polski była znana od dawna, na podstawie badań geofizycznych, jako wyraźne anomalie Ełku, Pisza, Tajna i Mławy. Jedynie cztery głębokie otwory wiertnicze na peryferiach anomalii Mławy (Płońsk IG 2A/2, Ciechanów 1, Konopki Wielkie 1 i Gradzanowo 2) odsłoniły syenity i kwarcowe syenity. Metaluminowe, bogate w pierwiastki ziem rzadkich (REE) i Zr syenity Mławy są względnie późnym produktem procesów frakcjonowania magmy. Analizy chemiczne w mikroobszarze potwierdziły obecność pierwotnych fluorowęglanów REE (bastnäsyt, parisyt) i obfitość cyrkonu jako faz bogatych w REE i Zr w syenitach. Istotna koncentracja minerałów nośników REE ma genetyczne i przestrzenne związki ze skałami alkalicznymi, dlatego intruzja Mławy powinna być obiektem dalszych badań.

EN

A number of alkaline and alkaline-ultramafic bodies have been known within the hidden basement of the East European Craton (EEC) in north-western Poland for a long time. These are the strong anomalies of Ełk, Pisz, Tajno and Mława identified based on a geophysical survey. Syenite and quartz syenites, were drilled by only four deep boreholes on the periphery of the Mława anomaly (Płońsk IG 2A/2, Ciechanów 1, Konopki Wielkie and Gradzanowo 2). The REE- and Zr-rich Mława metaluminous syenites are relatively late-stage products of fractionation processes. Electron microprobe analyses confirm primary-appearing REE-fluorocarbonate (bastnäsite–parisite) and zircon abundance as major host phases to REE and Zr in the syenites. A significant concentration of the REE-bearing minerals shows a genetic and spatial relation to an alkaline rocks, therefore the Mława igneous bodies should be the subject of further investigations.