Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Enrichment of wollastonite with high calcite content

Şavran Ceyda, Türk Tülay, Irgasheva Ganjinakhon, Kangal Murat Olgaç

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 5

art. no. 153058

EN

Wollastonite plays a significant role as an industrial raw material in many fields; its exclusive properties mean that it is used in ceramics, paint, metallurgy and coatings. In nature, wollastonite mostly occurs with calcite. While the most common method for separating wollastonite from calcite is calcination, flotation is one of the methods for separating two minerals in a more economic, environmentally friendly way. In this study, the ore contains a large amount of calcite and augite, which is an iron bearing mineral that is subjected to magnetic separation, followed by flotation in order to obtain wollastonite and calcite concentrations individually. The SiO2, CaO and Fe2O3 contents in the ore are 28.00%, 48.20% and 0.45%, respectively. After magnetic separation has reduced the iron content, flotation experiments are carried out to find the optimum conditions. For the flotation process, the effect of particle size, pH and collector dosage are investigated. A wollastonite concentration of 84% purity is successfully achieved, with a 0.17% iron concentration under the optimal conditions of 100 micron particle size, pH 8 and 500 g/t collector dosage. The purity of the calcite is raised to 95% with the application of a cleaning stage.

2

Value added industrial minerals production from calcite-rich wollastonite

Bulut Gülay, Akçin Elif Suna, Kangal Murat Olgaç

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 1

43--58

EN

The worldwide consumption of wollastonite has been increasing from day to day. It is a calcium metasilicate with the chemical formula CaSiO3. Wollastonite is the only naturally occurring, nonmetallic, white mineral that is needle-shaped in a crystal habit. Due to its high chemical and thermal resistance and nontoxic properties, wollastonite replaces asbestos. Apart from this, the acicular property of wollastonite allow it to compete with other acicular materials where improvements in dimensional stability, flexural modulus and heat deflection are sought. Due to its unique properties such as: its high brightness and whiteness, low moisture and oil absorption, low volatile content, and acicular properties, it is used also as a filling material for ceramics, plastics and paints, thermal and electrical insulator, wetting agent and smelter for glaze. Three methods are used for the beneficiation of wollastonite: mechanical sorting, dry or wet magnetic separation and flotation. Magnetic separation and flotation can be applied together in some cases. In this study, flotation has been investigated for the selective separation of calcite-rich wollastonite ores from the Buzlukdağ deposit, in the Kırşehir-Akpınar region, in the middle of Anatolia. The mineralogical analysis of the sample used in the study shows that the ore sample contains 60–62% wollastonite (CaSiO3), 4–5% augite (Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6, 30–32% calcite (CaCO3) and minor amount of other minerals. As a result of this study, the wollastonite concentrate which contains 0.44% Fe2O3, 52.71% SiO2, 87.85% wollastonite with 0.60% loss on ignition (using 1500 g/t potassium oleate) was obtained. The ultimate grade concentrates of calcite that can also be obtained as by-products are with 99.80% calcite content and 85.4% recovery.

PL

Światowe zużycie wollastonitu ciągle wzrasta. Wollastonit jest metakrzemianem wapnia o wzorze chemicznym CaSiO3. Jest jedynym naturalnie występującym, niemetalicznym, białym minerałem, który ma kształt igieł o pokroju kryształu. Wollastonit ze względu na wysoką odporność chemiczną i termiczną oraz właściwości nietoksyczne zastępuje azbest. Poza tym igiełkowa właściwość wollastonitu umożliwia konkurencję z innymi igiełkowymi materiałami, w zakresie poprawy stabilności wymiarowej, modułu zginania i ugięcia pod wpływem ciepła. Ze względu na swoje unikalne właściwości, takie jak: wysoka jasność i biel, niska wilgotność i absorpcja oleju, niska zawartość części lotnych i właściwości igiełkowe, umożliwia zastosowanie jego jako: materiału wypełniającego do ceramiki, tworzyw sztucznych i farb, izolatora termicznego i elektrycznego, środka zwilżającego i pieca do glazury. Do wzbogacania wollastonitu stosowane są trzy metody: sortowanie mechaniczne, separacja magnetyczna na sucho lub mokro oraz flotacja. W niektórych przypadkach można zastosować zarówno separację magnetyczną, jak i flotację. W tym artykule zastosowano flotację w celu selektywnego oddzielania rud kalcytu i wollastonitu ze złoża Buzlukdağ w regionie Kırşehir-Akpınar w centrum Anatolii. Analiza mineralogiczna próbki użytej w badaniu pokazuje, że próba rudy zawiera 60–62% wollastonitu (CaSiO3), 4–5% augitu (Ca, Na)(Mg, Fe, Al)(Si, Al)2O6, 30–32% kalcytu (CaCO3) i niewielką ilość innych minerałów. W wyniku tych badań uzyskano koncentrat wollastonitu, który zawiera 0,44% ‒ Fe2O3, 52,71% ‒ SiO2, 87,85% wolastonitu przy stratach wynoszących 0,60% (przy użyciu 1500 g/Mg oleinianu potasu). Końcowe koncentraty kalcytu, które można również otrzymać jako produkty uboczne, zawierają 99,80% kalcytu i 85,4% odzysku.

3

Zastosowanie granulatu skrobi termoplastycznej napełnianej wollastonitem i bentonitem do sorpcji metali ciężkich z roztworów wodnych

Khudhur H. B., Muszyński S., Szymańczyk S., Chałabis-Mazurek A., Kwaśniewska A., Oniszczuk T., Kowal N., Ejtel M., Valverde Piedra J. L., Gładyszewska B.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 11

2256--2258

PL

Zbadano wpływ 10 i 20-proc. dodatku wollastonitu i bentonitu na właściwości sorpcyjne granulatu skrobi termoplastycznej (TPS) w stosunku do jonów metali ciężkich. Badania prowadzono przez 24 h w roztworach wodnych zawierających jony kadmu, ołowiu i miedzi o stężeniu 10 mmol/L. Stwierdzono, że obecność wollastonitu poprawiła znacznie sorpcję jonów miedzi. W przypadku dodatku bentonitu zaobserwowano kilkukrotny wzrost sorpcji wszystkich badanych jonów metali w porównaniu z granulatem wytworzonym tylko ze skrobi.

EN

Biodegradable starch was filled with wollastonite or bentonite (10 or 20% by mass) and used for prodn. of thermoplastic starch pellets by extrusion. The pellets were used sep. for the removal of Cd²⁺, Pb²⁺ and Cu²⁺ ions from 10 mmol solns. for 24 h. Pellets filled with 20% bentonite showed the highest sorption ability when compared with starch pellets (increase in sorption by over 300% for Pb, by over 400% for Cd and by almost 500% for Cu).

4

Synteza wollastonitu na bazie pospolitych surowców mineralnych

Gąsiński A., Sałaciński R.

Szkło i Ceramika

|

2015

|

R. 66, nr 1

8--13

PL

Wollastonit (CaSiO3) jest minerałem używanym w wielu gałęziach gospodarki. W Europie Środkowej nie występują ważne gospodarczo złoża wollastonitu, dlatego podjęto próbę syntezy tego materiału na bazie tanich, pospolitych surowców mineralnych. Reakcje przeprowadzono metodą reakcji w stanie stałym w zakresie temperatur 1000-1300°C. Jako surowca wapiennego użyto kredy jeziornej, wapienia i kalcytu żyłowego, jako surowce krzemionkowe zastosowano piasek szklarski i łupek kwarcytowy. Najlepsze wyniki uzyskano dla materiałów na bazie kredy jeziornej i łupku kwarcytowego. Innym ważnym czynnikiem było prasowanie próbek przed syntezą – najlepsze wyniki osiągnięto dla próbek nieprasowanych.

EN

Wollastonite is a mineral used in various industries. Since there is no economically important deposits of wollastonite in Central Europe, groups of experiments were performed to prepare wollastonite based on cheap natural raw materials. The solid state reaction method was selected with interval of temperature in the range of 1000-1300°C. Lacustrine chalk, limestone and calcite veins were sources of calcium, whereas glass sand and quartzite schist were used as a source of silica. Best results were obtained for lacustrine chalk and quartzite schist. Another important factor is pressing before synthesis – better results were obtained for non-pressed samples.

5

Synthesis and Characterization of Mineral Wollastonite Particulate Filled Vinyl-Ester Resin Composites

Amarababu B., Rangadu V. P.

International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy

|

2014

|

Vol. 18

91--102

EN

In the present research presents influence of coupling agent 1 % triethoxymethyl silane sprayed on to the wollastonite particulate powder before it dispersed into the vinylester/composites. Firstly two different composites were developed in which wollastonite is filled with vinylester resin and same wollastonite was sprayed with coupling agent 1 % triethoxymethyl silane then filled with vinylester resin. The particle functionalization with a bi-functional coupling agent 1 % triethoxymethyl silane was observed to have a significant effect on the curing process and subsequent physical properties of the composites. Wollastonite functionalization favors the composite fabrication with a lower curing temperature as compared to the as-received particle filled vinyl ester resin composites. Thermogravimetric analysis showed an increased thermo-stability in the particles functionalized filled vinyl ester resin composites as compared to the unmodified particle filled counterparts. The uniform particle dispersion and the chemical bonding between filler and vinyl ester resin matrix were found to contribute to the increased thermal stability and enhanced tensile strength and modulus.

6

Wpływ pyłu wapiennego na proces spiekania mas ceramicznych oraz właściwości cegły ceramicznej – stan wiedzy

Kłosek-Wawrzyn E.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 2

245--250

PL

W surowcach ilastych wykorzystywanych w ceramice budowlanej występuje kalcyt, rzadziej dolomit. Z analizy danych literaturowych wynika, że minerały te są szkodliwe dla wyrobów ceramiki budowlanej wówczas, gdy rozmiar ich ziaren przekracza 0,5 mm. Wiadomym jest, że pyły wapienne w formie frakcji < 0,063 mm są wykorzystywane jako dodatki w technologii ceramiki (np. w produkcji płytek ceramicznych). Surowce te powodują obniżenie temperatury spiekania mas ceramicznych i powstawanie nowych faz takich jak wollastonit czy diopsyd, wpływających na poprawę wytrzymałości mechanicznej finalnego wyrobu. Artykuł ten jest przeglądem literatury na temat wpływu surowców wapiennych na proces spiekania oraz właściwości wyrobów ceramiki budowlanej. Analiza przytoczonych danych może być pomocna w opracowaniu tematu badawczego dotyczącego zagospodarowania pylastych frakcji surowców węglanowych, powstających w przemyśle wapienniczym.

EN

Calcite is traditionally present in clays used for production of ceramic building materials, but dolomite is more rarely found . The analysis of the literature data shows that these minerals are harmful if the grain size is of over 0.5 mm. It is known that, limestone dust in a fraction < 0.063 mm is used in technology of ceramics (for example, in the manufacture of ceramic tiles). These materials lead to reduction of sintering temperatures and formation of new phases such as wollastonite or diopside, that improve the mechanical strength of the final product. This paper is the literature review concerning an impact of calcareous materials on the sintering process and the properties of building ceramics. The reported data can be useful to develop research on utilisation of marble dust produced as the waste in the limestone industry.

7

Modyfikowane prekursorowe włókna poliakrylonitrylowe do zastosowań medycznych

Brzezińska M., Król P., Boguń M.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 116-117 spec. iss.

100--103

PL

Opracowano warunki wytwarzania prekursorowych włókien poliakrylonitrylowych z nanododatkiem w postaci biokompatybilnego materiału wspomagającego odbudowę tkanki kostnej. Właściwości biokompatybilne uzyskuje się poprzez wprowadzenie do tworzywa włóknotwórczego, wollastonitu CaO SiO2, w etapie sporządzania roztworu przędzalniczego. Zbadano wpływ podstawowych parametrów procesu formowania na właściwości wytrzymałościowe włókien, wyznaczono wydłużenie przy zerwaniu. Określono całkowitą objętość porów, wyznaczono sorpcję i retencję otrzymanych włókien.

EN

Manufacturing conditions for precursor polyacrylonitrile fibres with a nanoadditive (a biocompatible material which facilitates bone tissue regeneration) have been developed. Biocompatibility is obtained by incorporating wollastonite CaO SiO2 into the fibre-forming material during the preparation of the spinning solution. The effect has been investigated of basic spinning process parameters on fibre strength; elongation at break has been determined. Total pore volume, water sorption and retention of the resulting fibres have been determined.

8

Chemical modification of poly ε-caprolactone with wollastonite and its influence on biological properties of osteoblast like-cells MG-63

Ścisłowska-Czarnecka A., Menaszek E., Kołaczkowska E., Błażewicz M., Podporska J.

Engineering of Biomaterials

|

2011

|

Vol. 14, no. 102

11--14

EN

PCL (poly-ε-caprolactone) is a biocompatible and biodegradable polymer of aliphatic polyester group. However, PCL does not effectively bind to the bone in contrast to bioactive inorganic compounds such as wollastonite. For this wollastonite (WS) is regarded as a potential bioactive material for bone tissue engeenering although its main drawback is brittlennes. Therefore we synthesized polymer nanocomposite materials composed of poly-ε-caprolactone and wollastonite (PCL/wollastonite) containing either 0.5% or 5% of the latter modifying filler. And we aimed to verify biological properties of the nanocomposite PCL/WS materials, in comparison to the pure PCL, on cultures of osteoblast-like cells MG-63. The study revealed that the adherence of the osteoblast-like cells to the tested materials was enhanced by the PCL modification (PCL/5WS > PCL/0.5WS > PCL) while cell viability/proliferation was not altered. Furthermore, the activity of alkaline phosphatase indicative of osteoblast differentiation (maturation) was enhanced when the cells were cultured with either PCL/5WS or PCL/0.5WS. Overall, our results indicate that PCL-modified wollastonite improves biological properties of the basic biomaterial suggesting its potential usefulness/application for the bone tissue regeneration.

9

Autoklawizowane kompozyty cementowe z mikrosferami glinokrzemianowymi zbrojone włóknami wollastonitowymi

Pichór W., Różycka A.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

344-348

PL

Przedstawiono wyniki badań lekkich kompozytów cementowych otrzymanych metodą autoklawizacji, w których jako wy pełniacz zastosowano mikrosfery glinokrzemianowe, będące ubocznym produktem spalania węgla kamiennego w klasycznych paleniskach kotłów energetycznych. Matryca cementowa została zmodyfikowana poprzez dodatek włókien wollastonitowych naturalnych oraz syntetycznych. Włókna syntetyczne otrzymano poprzez obróbkę termiczną xonotlitu, który otrzymano w reakcji CaO i SiO2, prowadzonej w warunkach hydrotermalnych w 240°C. Przeanalizowano wpływ ilości oraz rodzaju włókien wollastonitowych na gęstość pozorną, wytrzymałość na zginanie oraz krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIc. Gęstość pozorna kompozytów w głównej mierze jest wynikiem wprowadzenia do matrycy cementowej mikrosfer. Nie zaobserwowano istotnego wpływu włókien wollastonitowych na gęstość pozorną. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono wzrost wytrzymałości na zginanie w stosunku do próbek odniesienia przy zawartości 2% obj. syntetycznych włókien wollastonitowych oraz 6% obj. włókien wollastonitu naturalnego. Uzyskano niewielki wzrost odporności na kruche pękanie kompozytów w stosunku do próbek bez dodatku włókien. Największą wartość współczynnika intensywności naprężeń odnotowano w przypadku dodatku wollastonitu syntetycznego przy zawartości 6% obj. W przypadku próbek z wollastonitem naturalnym zaobserwowano obniżenie wartości KIc. Wollastonit syntetyczny otrzymany z xonotlitu jako prekursora może znaleźć zastosowanie jako dodatek zbrojący kompozyty cementowe w ograniczonym zakresie związane z problemem równomiernego rozprowadzania włókien w matrycy.

EN

The results of investigation the lightweight cement composite with cenospheres from coal ash reinforced with wollastonite fibres are presented in this paper. Cenospheres are lightweight, thin-walled amorphous hollow spheres consisting mainly of silica and alumina filled with air and gasses and are by-products of the combustion of pulverized coal at the thermal power plants. The properties of cenospheres make possible to use them either in dry or in wet slurry form. They are potentially interesting filler due to their properties and may be used to lightweight cement based composites production. In this study the volume of cenospheres added to all series of samples were constant and was 65%. Cement matrix of composites were modified by adding different amount of wollastonite fibers (from 0 to 10% vol. respectively). Two kinds of wollastonite were used: natural fibres with different shape and size of crystals and synthetic one. Synthetic wollastonite were obtained from thermal dehydration of xonotlite (calcium silicate hydrate) at 1000°C. Precursor of wollastonite was made by hydrothermal synthesis of SiO2 and CaO reagents at 240°C for 24 h. The thermal treatment led to phase change of xonotlite to wollastonite fibres with needle-like shape similar to the xonotlite fibres. Samples were formed form cement paste without pressing and after 24 h of hydration at 20°C and 100% RH the composites were autoclaved during hydrothermal process at 180°C for 12 h. The bulk density, flexural strength and stress intensity factor KIc of fiber reinforced cement composites with cenospheres vs. fibers volume were investigated. The stress intensity factor were calculated from results obtained during three-point bending test of notched samples. The influence of fibres content on the bulk density of composites are insignificant. Mechanical results show that the major effect of strengthening of composites were about 2% vol. for samples reinforced with synthetic wollastonite and 6% vol. for natural wollastonite fibres. The stress intensity factor increased due to synthetic fibres volume up to 6% vol. The results show that synthetic wollastonite are promising reinforcement for lightweight cement composites but in case of large volume of fibres the main problem is homogenous distribution of fibres.

10

Technologia otrzymywania syntetycznego wollastonitu z kopalin towarzyszących i odpadowych ze złóż regionu piotrkowskiego

Sałaciński R., Puff Z.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2003

|

R. 45, nr 6

30-34

PL

Unormowania prawne w zakresie zasobów złóż i racjonalnej gospodarki kopalinami nakładają obowiązek kompleksowego wykorzystania tych zasobów, jak również kopalin towarzyszących i odpadowych. Prowadzone przez autorów od kilku lat prace studialne i eksperymentalne miały na celu opracowanie zarysu rozwiązań technologicznych dotyczących opracowania technologii nowych zastosowań takich kopalin, które w wielu zakładach górnictwa odkrywkowego stanowią nadkład i przewarstwienia kopaliny głównej lub też są potechnologicznymi odpadami i najczęściej kierowane są na składowiska. Przedstawione wyniki badań odnoszą się do rezultatów eksperymentu którego celem było opracowanie procesu uzyskiwania syntetycznego wollastonitu przy użyciu kredy jeziornej z KWB Bełchatów S.A. (kopalina towarzysząca) i mułku chalcedonitowego z kopalni chalcedonitu w Inowłodzu (odpad technologiczny). Opracowanie podstaw technologicznych tej syntezy pozwoliłoby na wdrożenie krajowej produkcji tego surowca, który jest przydatny w wielu gałęziach przemysłu, w tym może stanowić substytut azbestu oraz na ograniczenie powierzchni składowisk tych kopalin co miałoby korzystne znaczenie proekologiczne.

EN

Wollastonite can be utilized in many industries owing to its characteristics. Its major advantage is very low coefficient of thermal expansion, and thus its addition to ceramic masses prevents hair cracks, delamination during pressing and shrinking of products. Owing to the fibrous habit of grains, wollastonite is more and more appreciated as a substitute for carcingenic asbestos. The increase in demand for wollastonite at the global scale, whose rate in some fields is estimated to be 10-20% a year, enhanced be growth of supply of both natural and synthetic wollastonite. Apart from natural wollastonite more and more popular at the market become its synthetic equivalents obtained from quartz and limestone substrates. Poland possesses neither wollastonite deposits nor any prospects for their discovery. Such a situation makes it necessary to consider the possibilities of utilizing accompanying and waste minerals which in many opencast mining plants constitute the overlay and interlayers between the main mineral and are postindustrial wastes and are usually dumped for the production of natural mineral substitutes including wollastonite. Minerals which meet the initial technological requirements are lacustrine chalk from "Bełchatów" lignite mine (as a source of CaO) and chalcedonite sludge ( a source of SiO2) from "Teofilow" chalcedonite deposits in Inowlodz (charts 1,2,3). The technological process of wollastonite synthesis from the above mentioned resources in calcinations was designed in several stages. A crucial meaning had a proper substrates selection, i.e. proper ration of CaO to SiO2 in the range of 0.5-1.2 and the selection of mineralizer content by introducing from 1 to 5 weight % of Li2CO3 or Na2CO3. The next stage of the experiment was the calcinations process (synthesis in solid phase) where thermal conditions were analyzed - the temperature and synthesis time - the range of 1000-1100C during 1-5 hours. The results of wollastonite synthesis studies presented in the article indicate the possibility of obtaining wollastonite at the industrial scale by the method presented by the autors. The synthesis should include the following stages: the preparation of substrates mixture with an additional of mineralizers, mixing them by wet grinding in ball grinder, drying the slurry in spray dryer and synthesis by calcinations in rotary, periodical furnance (rotary drum furnace of Fulmin type) of 1000-2000 kg capacity.

11

Perspektywy produkcji syntetycznego wollastonitu na bazie kopalin występujących w KWB Bełchatów S.A.

Wiśniewski W., Wyszomirski P.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2003

|

R. 45, nr 6

35-36

PL

Wollastonit jest niedostępny w Polsce w złożach naturalnych. Może być jednak uzyskiwany w wyniku syntezy termicznej innych surowców mineralnych. Autorzy prezentują możliwości uzyskiwania syntetycznego wollastonitu w nowym zestawie surowcowym zapewniającym stabilność właściwości produktu i przy zastosowaniu niskotemperaturowego procesu hydrotermalnego. Czynniki te mają znaczenie dla jakości produktu oraz kosztów jego wytwarzania. Technologia została zgłoszona do Urzędu Patentowego RP.

EN

Wollastonite is not available in Poland from natural deposits. It can be obtained, however, as a result of thermal synthesis of other mineral resources. The authors present the possibilities of obtaining synthetic wollastonite in a new mineral composition which ensures stability of the product properties and the application of the low temperature hydrothermal process. The factors are significant for the product quality and the costs if its production. The technology was forwarded to the Patent Office of Poland.

12

Zastosowanie termicznej analizy różnicowej do badania stopnia skrystalizowania diopsydowo-wolastonitowych tworzyw szklanokrystalicznych.

Kucharski J., Procyk B., Dorosz D., Wasylak J.

Szkło i Ceramika

|

2002

|

R. 53, nr 2

15-22

PL

W pracy badano stopień skrystalizowania szkieł z wykorzystaniem termicznej analizy różnicowej w procesie ich kierowanej krystalizacji. Skład chemiczny szkieł wyjściowych został dobrany w sposób umożliwiający otrzymanie w późniejszych tworzywach szklanokrystalicznych monomineralnej fazy piroksenowej, przy zmieniającym się stosunku wolastonitu do diopsydu w granicach od 0,5 do 4. Otrzymano szereg krzywych kinetycznych przedstawiających zmianę stopnia skrystalizowania szkieł w funkcji czasu dla różnych parametrów obróbki termicznej. Stwierdzono, że proces kierowanej krystalizacji tych szkieł dobrze opisuje równanie Avrami, zarówno w przypadku obróbki jednostopniowej, jak i dwustopniowej, a z wielkości parametru n w równaniu można sądzić o morfologii wzrostu kryształów. Wykazano przydatność termicznej analizy różnicowej dla badań kinetyki kierowanej krystalizacji szkieł w procesie otrzymywania tworzyw szklanokrystalicznych.

13

Próby otrzymywania tworzyw ceramicznych zawierających syntetyczny wollastonit uzyskany z odpadowych surowców pochodzenia naturalnego.

Puff Z., Strachowski T.

Szkło i Ceramika

|

2001

|

R. 52, nr 6

34-37

14

Badania nad syntezą wollastonitu z krajowych surowców odpadowych pochodzenia mineralnego.

Puff Z.

Szkło i Ceramika

|

2001

|

R. 52, nr 1

28-31