Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Lead and Zinc in Soils Around a Zinc-Works – Presence, Mobility and Environmental Risk

Kicińska Alicja

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 4

185--198

EN

The aim of this paper was to analyse the impact of long-term operation of a zinc-works on the soil environment based on 20-year observations. The study material comprised the surface soil samples and soil profiles collected in close vicinity of the zinc-works in Miasteczko Śląskie (Southern Poland) and in the locations within certain distance from the plant. The total content of Pb and Zn in the surface soil samples collected in the vicinity of the zinc-works in 2018 ranged from 3,975 to 26,200 mg/kg for Pb and from 3,358 to 21,867 mg/kg for Zn. These values were considerably higher than those recorded 20 years earlier (i.e. 601–11,939 mg/kg and 1,009–13,924 mg/kg for Pb and Zn, respectively). The mineral composition was dominated by quartz, feldspars and carbonates (e.g. calcium carbonate). Additionally, iron hydroxides (lepidocrocite), lead sulphates (anglesite) and zinc silicates (hemimorphite) were found. The bioavailable quantities of Pb and Zn in the soil samples collected in 2018 amounted to 30% of the total content in the case of Pb and 34% of the total Zn content. Twenty years earlier, the mean values were 66% (Pb) and 44% (Zn), respectively. The acidity of the soil samples collected in the vicinity of the zincworks indicated their very good buffering capacity, as well as the capacity to release 58-60% of the total Pb and Zn contents to the environment, with a pH decrease of only 3 units. The Risk Assessment Code (RAC) calculated based on the Pb and Zn cations in the exchangeable positions and bound with carbonates indicates that even after 20 years, there is still a high environmental risk related to the presence of those metals in soils. This paper also demonstrates that presently the major factors contributing to the pollution of soil are deflation and suffosion of small particles from the old, unprotected mining and industrial waste dumps.

2

Skład fazowy pyłu powstającego w procesie technologicznym Huty Cynku "Miasteczko Śląskie"

Melaniuk-Wolny E., Nowińska K., Adamczyk Z.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 285

163-171

PL

Uciążliwość hutnictwa cynku i ołowiu dla środowiska wynika obecnie przede wszystkim z faktu powstawania w źródłach technologicznych zakładów tej branży znacznych ilości pyłu o dużym rozdrobnieniu, bogatych w metale ciężkie, które emitowane do środowiska mogą stanowić zagrożenie dla jego poszczególnych komponentów oraz powodować poważne skutki zdrowotne. Dlatego istotne jest poznanie jego składu frakcyjnego, chemicznego i mineralogicznego. W pracy przedstawiono wyniki badań składu fazowego pyłu zatrzymanego w odpylaczach tkaninowych głównych węzłów technologicznych Huty Cynku "Miasteczko Śląskie". Stwierdzono znaczne zróżnicowanie badanych próbek zależnie od mechanizmu tworzenia się pyłu, a tym samym od warunków prowadzenia procesu technologicznego oraz składu przetwarzanych surowców.

EN

Environmental nuisance of zinc and lead smelting steams mainly from the fact that large amounts of fine dust particles containing heavy metals are released from the technological sources. That was the reason to undertake the research on granulomeric, chemical and mineralogical composition of dust from major technological sources in Zinc Plant "Miasteczko Śląskie". The paper presents phase composition of technological and ventilation dust found in bag filters at different stage of the production process. Significant diversification of phase composition of the dust samples tested was observed depending on the mechanism of dust release i.e. on the conditions in which the technological process was carried out and composition of the raw materials processed.

3

Analiza możliwości rozwoju procesów metalurgicznych stosowanych w hutnictwie cynku

Kapias P.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 77

3-131

PL

Przedmiotem prezentowanej pracy była analiza możliwości rozwoju wybranych procesów metalurgicznych stosowanych w hutnictwie cynku. W tym celu posłużono się opracowanymi termochemicznymi modelami symulacyjnymi analizowanych obiektów metalurgicznych. Analizowane obiekty metalurgiczne traktowano jako tak zwane czarne skrzynki, dla których szukano związków pomiędzy parametrami określającymi stan ich wejścia i wyjścia. Związki te ustalono, wykorzystując fundamentalne prawa zachowania masy i energii oraz równania więzów wyrażające w formie matematycznej specyfikę analizowanych obiektów. Obiekty opisano równaniami matematycznymi, zakładając, że zostały spełnione warunki, aby przebiegające w nich procesy transportu masy i ciepła oraz kinetyka reakcji chemicznych były na tyle szybkie, by reakcje chemiczne przebiegały całkowicie w pożądanym kierunku lub osiągały stan równowagi termodynamicznej. Opracowane modele pozwoliły na formułowanie, a następnie symulację różnych wariantów technologicznych prowadzących do oceny możliwości ich intensyfikacji lub optymalizacji. W szczególności przedmiotem analizy były następujące procesy: - Proces fluidyzacyjnego prażenia materiałów cyrkonowych. W tym zakresie przedmiotem analizy była ocena możliwości intensyfikacji procesu przez wzbogacenie dmuchu w tlen oraz określenie warunków przerobu w procesie prażenia fluidyzacyjnego mieszaniny blendy cynkowej i materiału obojętnego. - Proces fumingowania żużli cynkowych. Opracowany model symulacyjny pozwolił w tym wypadku na ocenę wpływu takich parametrów procesu, jak: temperatura, zawartość tlenu w dmuchu i inne, na maksymalną, teoretyczną szybkość procesu fumingowania oraz zużycie węgla. - Proces szybowy ISP otrzymywania cynku. W tym przypadku model symulacyjny wykorzystano do testowania wpływu ważniejszych parametrów pracy pieca szybowego ISF na produkcję mierzoną ilością cynku zawartego w postaci pary w gazach opuszczających przestrzeń pieca szybowego wypełnioną wsadem oraz innych wskaźników technologicznych mających wpływ na ekonomikę procesu. Na podstawie uzyskanych rezultatów testowania modelu symulacyjnego oszacowano wpływ zawartości tlenu w dmuchu, temperatury dmuchu oraz temperatury gazów opuszczających przestrzeń pieca szybowego, produkcję cynku oraz zużycie węgla. Innym zagadnieniem analizowanym w przypadku procesu szybowego ISP była tak zwana iniekcja dyszowa, czyli wdmuchiwanie pyłów cynkowych i pyłu węglowego bezpośrednio do strefy dysz pieca szybowego W tym zakresie uzyskano rezultaty wskazujące, że w przypadku iniekcji mieszaniny EAFD i pyłu węglowego do strefy dysz pieca szybowego zużycie tlenu będzie się kształtować na poziomie około 0.4 Nm3 tlenu /lkg EAFD, a wskaźnik węglowy C/Zn liczony dla mieszaniny EAFD i pyłu węglowego w procesie iniekcji materiałów pylistych poprzez strefę dysz będzie około dwukrotnie większy od właściwego dla przerobu spieku cynkowo-ołowiowego i będzie na poziomie 1.6 kg C / kg Zn w zależności od masy przerabianych EAFD w stosunku do masy spieku cynkowo - ołowiowego. - Proces kondensacji par cynku w kondensatorze pieca szybowego ISP. Opracowany model symulacyjny wykorzystano w tym wypadku do analizy wpływu najistotniejszych parametrów pracy kondensatora na uzysk kondensacji cynku. W wyniku analizy stwierdzono, że charakterystyki strumienia masy cynku i uzysku kondensacji cynku mają charakter nieliniowy, przy czym w I sekcji kondensatora strumień masy cynku jest zdecydowanie wyższy niż w kolejnych sekcjach kondensatora. W związku z tym uzysk kondensacji cynku w I sekcji osiąga pułap 80%, podczas gdy na kolejne dwie sekcje przypada około 13%. Jednym z ciekawszych aspektów analizy warunków pracy kondensatora cynku pieca szybowego ISF była ocena możliwości reoksydacji par cynku postępująca równolegle do procesu kondensacji. Uzyskane wyniki wskazały na to, że w wyniku jednoczesnego procesu rozpuszczania par cynku w ołowiu oraz obniżania się temperatury fazy gazowej skład fazy gazowej szybko przesuwa się w obszar reoksydacji. W praktyce oznacza to, że procesowi rozpuszczania par cynku w ołowiu towarzyszy proces reoksydacji, który zmniejsza uzysk kondensacji cynku. Szybkość procesu reoksydacji osiąga swoje apogeum prawdopodobnie w odległości około 1/3 długości I sekcji, a więc w okolicach wlotu do kondensatora, a następnie gwałtownie maleje. Model symulacyjny procesu kondensacji par cynku wykorzystano również do analizy wpływu szeregu parametrów technicznych technologicznych, takich jak: wydajność pomp stopu kondensatorowego, ilość gazów procesowych wpływających do kondensatora cynku, temperatura gazów procesowych na wlocie do kondensatora, zawartość cynku w gazach procesowych, wydajność rozbryzgiwaczy stopu kondensatorowego na ogólny uzysk kondensacji cynku oraz stopień atomizacji stopu. Testy te uwypukliły kluczową rolę stopnia atomizacji stopu kondensatorowego, którego miarą była średnia średnica kropli stopu w przestrzeni kondensatora na uzysk kondensacji cynku. Wyniki obliczeń wykazały, że uzysk kondensacji cynku obniża się z 95% przy średniej średnicy kropli wynoszącej 4 mm do 89.5% przy średniej średnicy kropli wynoszącej 6 mm, co daje średnią wynoszącą około 2.74% na 1 mm zmiany średniej średnicy kropli.

EN

The subject of this work was the analysis of developmental possibilities for chosen metallurgical processes used in zinc metallurgy. To this end, the thermochemical simulation models designed for the analyzed metallurgical objects were used. The analyzed metallurgical objects were treated as the so-called black boxes, for which the connections between the parameters specifying their input and output states were searched. These connections were established using the fundamental laws of mass and energy conservation and the constraint equations representing the specificity of analyzed objects in a mathematical form. The objects were described using mathematical equations, assuming that conditions were met for the mass and heat transport processes taking place in them and for the kinetics of chemical reaction to be fast enough to allow the chemical reactions to be carried out in a fully desired direction or to achieve the state of thermodynamic equilibrium. The designed models allowed the formulation, and then the simulation, of different technological variants leading to the evaluation of the possibilities of their intensification or optimization. In particular, the subject of analysis was as follows: - The process of fluidization roasting of zinc materials. The area of interest within this scope was the evaluation of the possibility of process intensification through the enrichment of blast with oxygen and the specification of processing conditions in the process of fluidization roasting of zinc blende and neutral material mix. - The process of zinc slag fuming. In this case, the designed simulation model allowed the evaluation of the influence of such process parameters as temperature, oxygen content in the blast etc. on the maximum theoretical speed of the fuming process and the carbon consumption. - The ISP shaft process of zinc production. The simulation model was used for testing the influence of the key parameters of the ISF shaft furnace operation on the production, measured by the amount of zinc vapor in gases leaving the shaft furnace area filled with the charge and other technological indicators influencing the process economics. Based on the obtained results of simulation model tests, the influence of the amount of oxygen in the blast, the blast temperature and the temperature of gases leaving the shaft furnace area, the zinc production and the carbon consumption were estimated. Another issue analyzed in the case of the ISP shaft furnace was the so-called tuyere injection, or the blasting of zinc dust and carbon dust directly to the shaft furnace tuyere zone. The results obtained within this scope showed that in the case of injecting the EAFD and carbon mix to the shaft furnace tuyere zone, the oxygen consumption reaches ca. 0.4 Nm3 of oxygen / 1 kg of EAFD, while the C/Zn carbon indicator measured for the EAFD and carbon dust mix in the process of injecting dust materials through the tuyere zone would be ca. twice higher than the indicator typical for the processing of zinc-lead sinter and reaches ca. 1.6 kg of C / kg of Zn, depending on the mass of processed EAFD in relation to the mass of the zinc-lead sinter. - The process of zinc vapor condensation in the ISP shaft furnace condenser. In this case, the designed simulation model was used for the analysis of the influence of the key parameters of condenser operation on the zinc condensation output. As a result of the analysis, it was determined that the characteristics of the zinc mass stream and the zinc condensation output are not linear and the zinc mass stream in the condenser section I is distinctly higher than in the succeeding condenser sections. As a result, the zinc condensation output in section I reaches 80%, while in the succeeding two sections-ca. 13%. One of the most interesting aspects of the analysis of the operation conditions of the ISF shaft furnace zinc condenser was the evaluation of possibilities for the zinc vapor reoxidation taking place parallel to the condensation process. The obtained results showed that due to the simultaneous process of zinc vapor dissolution in lead and the lowering of gas phase temperature, the gas phase composition moves quickly to the reoxidation area. In practice, this means that the process of zinc vapor dissolution in plumbum is accompanied by the reoxidation process, which decreases the zinc condensation output. The speed of the reoxidation process probably reaches its apogee at a distance of ca. 1/3 of the section I length - that is, near the condenser inlet, and then drops rapidly. The simulation model of the zinc vapor condensation process was also used for the analysis of the influence of a number of technical technological parameters including: the efficiency of condenser alloy pumps, the amount of process gases entering the zinc condenser, the process gas temperature at the condenser inlet, the zinc content in process gases, the influence of the efficiency of condenser alloy splashers on the general zinc condensation output and the level of alloy atomization. These tests highlighted the key role of the level of condenser alloy atomization, measured by the average diameter of the alloy drop in the condenser area, in influencing the zinc condensation output. The results of the calculations showed that the zinc condensation output decreases from 95% with the average drop diameter of 4 mm to 89.5% with the average drop diameter of 6 mm. The average is ca. 2.74% per 1 mm of change in the average drop diameter.

4

Hutnictwo cynku na Śląsku w XX wieku.

Boryczka A., Blacha L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 12

618-622

PL

Dokonano krótkiego rysu historycznego śląskiego hutnictwa cynku w XX wieku. W okresie tym uruchomione zostały na tym terenie pierwsze piece przewałowe, zakład elektrolizy cynku oraz piec szybowy ISP.

EN

A short historical outline of zinc metallurgy development in Silesia in the 20th century is given. The first roll-down furnaces, zinc electrolysis plant and an ISP shaft furnace were set working at that time.

5

Hutnictwo cynku na Śląsku do końca XIX wieku.

Boryczka A., Blacha L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 8

369-374

PL

Dokonano rysu historycznego rozwoju hutnictwa cynku na górnym Śląsku do końca XIX wieku. Omówiono rozwój technologii hutniczych oraz przypomniano postacie pionierów tego przemysłu na Śląsku - Christiana Ruberga i Karola Goduli.

EN

Historical outline of the zinc metallurgy development in Upper Silesia by the end of the 19th century is presented. Technological progress which took place in metallurgy at that time has been outlined, and pioneers of this industry in Silesia region - Christian Ruberg and Karol Godula - have been recalled.