Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: popiół ze spalania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

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

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.

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.

Bioleaching using Acidithiobacillus Thiooxidans – an option for element recovery from highly alkaline waste incineration ash?

Kasina Monika, Jarosz Kinga, Salamon Klaudiusz, Wierzbicki Adam, Mikoda Bartosz, Michalik Marek

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

2022

T. 38, z. 3

105--120

Bioleaching research considers both the bio- and anthroposphere in the search for novel ways to recover resources and elements, which is important to the concept of sustainable development. Since the efficient, cost-effective and simple recovery of resources is of increasing importance in the circular economy model, the bioleaching of metals is a method currently gaining interest. The process is also of importance considering the need for the neutralization of waste materials/resources that allow for their safe storage and use. In this study, Acidithiobacillus thiooxidans bacteria, which is commonly found and widely utilized in the bioleaching process due to its high tolerance to heavy metals, was used in a twenty-eight-day experiment. The manner in which bacteria inhabit incineration residues was observed using fluorescence optical microscopy and scanning electron microscopy. The concentration of elements in incineration residues and in the post-reaction solutions was measured using inductively coupled plasma mass spectrometry and the efficiency of element recovery was calculated based on the results. Municipal waste incineration bottom ash and sewage sludge incineration fly ash were considered in the experiment. The extraction rates were far from satisfactory, with the average 20 and 50% for bottom ash and sewage sludge ash, respectively. The obtained results were consistent with microscopic observations where the relative number of bacteria increased only slightly over time in the sewage-sludge fly ash and was barely observed in the bottom ash of municipal-waste incineration.

Badania procesów bioługowania to analiza przenikania się bio- i antroposfery, w poszukiwaniu nowych sposobów na odzyskiwanie zasobów i pierwiastków. Granica tych sfer ma duży potencjał dla wdrażania modelu zrównoważonego rozwoju. Ze względu na fakt, że efektywne, tanie oraz proste metody odzyskiwania surowców mają rosnące znaczenie w gospodarce o obiegu zamkniętym, bioługowanie metali jest metodą, która obecnie cieszy się coraz większym zainteresowaniem. Jest to również proces istotny w kontekście neutralizacji surowców odpadowych umożliwiającej ich bezpieczne magazynowania i zastosowanie. W przeprowadzonym badaniu powszechnie występujące bakterie Acidithiobacillus thiooxidans, które są często używane w procesach bioługowania ze względu na fakt ich wysokiej tolerancji na metale ciężkie, zostały wykorzystane w 28-dniowym eksperymencie. Sposób i zmienność w czasie, w jaki bakterie zasiedlają osad po spalaniu, został zaobserwowany przy pomocy fluorescencyjnej mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Stężenie pierwiastków w osadach po spalaniu i w poreakcyjnych roztworach zostało zmierzone przy użyciu indukcyjnie sparowanej plazmowej spektrometrii mas, a efektywność odzyskiwania pierwiastków została obliczona na podstawie uzyskanych wyników. Popioły po spalaniu odpadów komunalnych oraz popioły lotne ze spalania osadów ściekowych zostały ujęte w eksperymencie. Stosunki ekstrakcji pierwiastków były dalekie od zadowalających ze średnią 20 oraz 50% dla popiołów po spalaniu odpadów komunalnych oraz popiołu z osadów ściekowych. Pozyskane wyniki są w zgodzie z obserwacjami dokonanymi przy pomocy mikroskopii, gdzie relatywna liczba bakterii wzrosła niewiele we wspomnianym czasie w przypadku popiołów ściekowych i była w zasadzie niedostrzegalna w przypadku popiołów dennych.