The present study aimed to analyze the wear behaviour of composites synthesized by reinforcing Al 4032 with 2, 4, 6 wt.% of coal ash using the stir casting technique. Wear testing was performed on the composites at room temperature in the absence of lubrication using a pin-on-disc tribometer considering the process parameters as wt.% of reinforcement, speed and load. Micro structural characterization using scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDX) was performed on the cast composites to ascertain the existence of the reinforcement along with its distribution in the prepared composites. The Taguchi L16 orthogonal array was utilized to design experiments to study the significance of the process parameters on the wear rate. A mathematical model was developed for the wear rate using response surface methodology (RSM). 6 wt.% reinforcement, at the speed of 100 rpm and 10 N load were the obtained optimized parameters for the minimum wear rate. Surface plots as well as contour plots were analyzed to understand the consequence of the process parameters on the wear rate. The analysis of variance (ANOVA) revealed that speed with 76.10 % was the most prominent parameter followed by load and reinforcement with 11.23 and 9.42% respectively.
Rare earth elements (REEs) extraction from wastes and/or by-products is alternative possibility of their winning. The occurrence of REEs, namely 50.1 ppm of La, 100.1 ppm of Ce and 44.3 ppm of Nd was confirmed in solid fly ash samples from the coal fired heating plant (TEKO, Inc. Košice, eastern Slovakia). The submitted contribution presents laboratory results of REEs leaching from coal fly ash using 3M HCl, HNO3, H2SO4 and H3PO4 at 80°C during 120 min. It was found, that recoveries 65.5% of La, 64.4% Ce and 64.3% of Nd into liquor may be attained after grain size reduction to below 5 μm.
PL
Ekstrakcja pierwiastków ziem rzadkich (REEs) z odpadów oraz/albo z produktów jest alternatywną możliwością ich uzyskania. Obecność REEs, konkretnie 50,1 ppm La, 100,1 ppm Ce oraz 44,2 ppm Nd została potwierdzona w próbkach popiołu z węgla z elektrociepłowni (TEKO, Inc. Košice, wschodnia Słowacja). Prezentowany artykuł pokazuje wyniki laboratoryjne ługowania REEs z popiołu węglowego za pomocą 3M HCl, HNO3, H2SO4 oraz H3PO4 w 80°C w czasie 120 minut. Odkryto, że odzysk 65,5% La, 64,4% Ce oraz 64,3% Nd w formie ciekłej może być osiągnięte przy redukcji wymiaru ziaren do poniżej 5 µm.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W badaniach przygotowano mieloną na mokro drobnoziarnistą zawiesinę popiołu lotnego. Wykonano spoiwa cementowo-popiołowe z 30%, 50% i 70% zawartością popiołu lotnego, o stosunku woda/spoiwo równym 0,5. Próbki najpierw naparzano w 60°C przez 20 godzin, następnie schładzano do temperatury pokojowej, w ciągu 4 godzin. W końcowym etapie próbki dojrzewały w warunkach normowych do 28 dnia hydratacji. Zbadano wytrzymałość na ściskanie po 1 i 28 dniach oraz proces hydratacji i strukturę porowatości, wykorzystując rentgenografię, analizę termiczną, skaningową mikroskopię elektronową, spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego oraz porozymetrię rtęciową. Wyniki pokazały, że jednodniowa wytrzymałość na ściskanie próbek zawierających do 50% DZPL była większa w porównaniu do zaczynu wzorcowego, w którym spoiwem był tylko cement. Wynika to z dużej aktywności i powierzchni właściwej popiołu lotnego, co spowodowało zwartą mikrostrukturę po naparzaniu. Dalszy wzrost wytrzymałości próbek dojrzewających po naparzaniu przez 28 dni, był zaskakująco mały. Zwiększenie wytrzymałości wynosiło 18% w przypadku 30% dodatku popiołu, 10% dla 50% dodatku oraz 11% po zastąpieniu 70% cementu popiołem. Wzrost wytrzymałości zapraw z popiołem mielonym na mokro, po dłuższym okresie dojrzewania, był znacznie mniejszy niż w przypadku zastosowania popiołu lotnego, który nie został poddany żadnej obróbce. Jednym z powodów była bardziej zwarta mikrostruktura zaczynów z popiołem mielonym na mokro, co utrudniało proces hydratacji cementu. Kolejnym powodem była mniejsza zawartość wodorotlenku wapnia, który jest substratem w reakcji pucolanowej popiołu.
EN
In this study, super fine fly ash slurry [WGFA] was prepared by wet grinding from the coal fly ash. Cement-fly ash binder with 30%, 50%, and 70% dosage of fly ash was designed, with a water/binder ratio of 0.5. The samples were firstly cured for 20 hours under steam curing at 60°C and then cooled to room temperature within 4 hours, followed by further curing to 28 days of age under standard curing condition. The compressive strength at 1 day and 28 days were examined, and the results were discussed in terms of hydration process and pore structure, which were evaluated by XRD, TG, SEM, NMR, and MIP. The results showed that 1 day compressive strength of the system with up to 50% WGFA was higher than that of the cement system. The reason was due to the high reaction activity of WGFA under steam curing and the excellent filling effect of fine particles. However, further curing to 28 days, the strength increase was surprisingly unacceptable, with an increase by 18% at 30% dosage, by 10% at 50% dosage, and by 11% at 70% dosage. These increases were much less than that in raw fly ash system. One reason was due to the denser structure which hindered the transportation of ions and water molecules for further hydration; the other reason was because of very little calcium hydroxide in the system, to activate the pozzolanic reaction of fly ash.
The amount of coal ash disposed as industrial wastes is increasing with increasing coal demands all over the world. Although coal ash is generally disposed by landfill, the demand of effective utilization of them is increasing because of the limitation of the disposal site. Moreover, in Indonesia, most of soil is classified as acrisol which is acid and clay-rich soil. As the plant growth is inhibited under the acid and low permeability, the utilization of coal ash is expected in order to improve physical and chemical conditions of seedbed in the revegetation area. In this paper, the utilization of coal ash for preparation of seedbed in disturbed land in Indonesian open cut coal mine is discussed by means of several laboratory tests, column leaching test, and laboratory vegetation test by using Acacia mangium. Considering the obtained results, it was suggested that the coal ash can be utilized to improve the physical and chemical conditions of seedbed and the growth rate of Acacia mangium by incorporated into soil with proper mixture rate.
XX
Ilość popiołu węglowego składowanego jako odpady przemysłowe narasta wraz ze wzrostem zapotrzebowania na węgiel w świecie. Mimo tego, że popiół węglowy jest zazwyczaj deponowany na składowiskach wzrasta zapotrzebowanie na jego efektywną utylizację ze względu na ograniczoność miejsc przeznaczonych na jego składowanie. Ponadto, w Indonezji większość gleb jest klasyfikowana jako akrisol, który jest glebą kwaśną i bogatą w ił. Wzrost roślin jest hamowany przez zakwaszenie i niską przepuszczalność i z tego powodu oczekuje się, że popiół węglowy spowoduje poprawę warunków fizycznych i chemicznych podłoża w rejonie wegetacji. W artykule przedstawiono zastosowanie popiołów węglowych do przygotowania podłoża w rejonie indonezyjskiej kopalni odkrywkowej węgla za pomocą wielu testów laboratoryjnych, testów ługowania kolumnowego oraz testów wegetacji w warunkach laboratoryjnych przeprowadzonych za pomocą Acacia mangium. Ze względu na otrzymane wyniki, sugeruje się, że popiół węglowy może być zastosowany w celu poprawy warunków fizycznych i chemicznych podłoża oraz powoduje poprawę wzrostu Acacia mangium przy odpowiednim jego dozowaniu.
Opracowano 2 nowe metody oznaczania bromu w węglu i w popiele węglowym z wykorzystaniem techniki spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją długości fali WDXRF. W pracy podane są procedury przygotowania próbek węgla i popiołów do analizy rentgenowskiej oraz optymalne aparaturowe warunki pomiaru. Omówione zostały również metody korekty efektów matrycowych, które zastosowano na etapie tworzenia krzywych kalibracyjnych. Walidacja obu metod przeprowadzona w oparciu o materiały referencyjne wykazała ich dużą dokładność i powtarzalność uzyskiwanych wyników. Oszacowane na podstawie wykonanych pomiarów walidacyjnych niepewności bezwzględne oznaczania bromu bezpośrednio w węglu i w popiele węglowym wynoszą odpowiednio 0.65 µg/g i 0.23 µg/g, co w przeliczeniu na niepewności względne wyrażone w procentach daje wartości 6.2% i 6.8%. Potwierdzona duża dokładność opracowanych metod, jak również łatwość przygotowania próbek do badań i krótki czas analizy, uzasadniają wykorzystanie ich w programach monitoringowych emisji bromu do atmosfery podczas spalania węgli energetycznych.
EN
Two new methods for the determination of bromine in coal and coal ash using wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry technique WDXRF have been elaborated. Sample preparation procedures of coal and ash for X-ray analysis and optimal instrument measurement conditions are presented in the paper. Matrix effects correction methods used at the stage of creating calibration curves are also discussed. Validation of both methods carried out on the basis of the reference materials has shown their high accuracy and reproducibility of the obtained results. Estimated on the basis of yalidation measurements absolute uncertainties for the determination of bromine in coal and coal ash are 0.65 µg/g and 0.23 µg/g respectively. Calculated relative uncertainties expressed as a percentage have the values 6.8% and 6.2% respectively. Confirmed high accuracy of the elaborated methods, as well as the ease of test sample preparation and short analysis time, justify their use in monitoring programmes of emissions of bromine to the atmosphere during the combustion of energy coal.
A composition of snail fauna in a functional coal-ash settling basin has been compared to that of a partly reclaimed coal-ash settling basin which had been abandoned for 26 years, using a nature reserve as a control. A total of 24 molluscan species were found at the control site, 21 species in the internal area of the abandoned settling basin and six species in the internal area of the functional settling basin. Numerous and relatively diverse malacofauna have become established on the abandoned coal ash settling basin, consisting mainly of high populations of a low number of widespread species.
The presented work aimed at evaluating a fertilizing mixture of sewage sludge, brown coal and brown coal ash enriched with potassium mineral fertilizer on mobility of heavy metals. The effects of fertilization were compared with the effects obtained from fertilization with: sewage sludge, mixture of sewage sludge and mineral fertilizer, mixture of brown coal and mineral fertilizers and mineral fertilizers. Soil was slightly contaminated with zinc and cadmium (II°) and showed elevated concentration of lead (I°). The uptake of heavy metals by plants depended on the concentration of bioavailable metal forms determined with 0.01 M CaCl2 and 1 M HC1. Fertilization with the mixture of sewage sludge, brown coal, brown coal ash enriched with potassium mineral fertilizer resulted in the reduction in the concentrations of zinc by 30-38%, cadmium by 28-34% and lead by 11-50% in plant biomass compared to soil with no fertilization.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wzrastająca ilość popiołów pochodzących ze spalania innych paliw niż węgiel powoduje konieczność poszukiwania sposobów ich zagospodarowania. Wykorzystanie popiołów wymaga wiedzy o ich właściwościach. Przedmiotem badań były popioły pochodzące ze spalania węgla kamiennego oraz ze spalania biomasy drzewnej w kotle konwencjonalnym. Dokonano oceny podstawowych właściwości charakteryzujących oba popioły. Analizowano rozwój odkształceń skurczowych próbek zapraw napowietrzonych i bez domieszki napowietrzającej, w których 20% masy cementu zastąpiono popiołem lotnym. Stwierdzono, że obecność domieszki napowietrzającej, jak również pochodzenie i forma popiołu lotnego mają istotny wpływ na odkształcenia skurczowe zapraw. Ponadto, rozwój odkształceń skurczowych w czasie, monitorowany dla zapraw zawierających popiół lotny, przebiega odmiennie niż dla zapraw bez dodatku.
EN
The increasing amount of ashes originating from the combustion of alternative fuels causes a need to find ways for their practical application. The utilization of new ashes demands the knowledge about their properties. The present study focuses on the ashes from the combustion of bituminous coal and wood-biomass. The basic properties of both ashes were estimated. The analysis was carried out concerning the development of shrinkage deformations in mortars with and without an air entraining agent, containing 20% fly ash related to the cement mass. It has been found that the presence of the air entraining agent, as well as the origin and the form of fly ash had an essential effect on shrinkage of mortars. Moreover, the development in time of shrinkage deformations in the case of mortars containing fly ash proceeds in a different manner than for mortars without the addition.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW