Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ mineralnej sekwestracji CO2 na wymywalność zanieczyszczeń z żużli z hutnictwa stali

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 1

682--694

PL

Polska, jako kraj ratyfikujący Protokół z Kioto i należąca do Unii Europejskiej zobowiązana jest do obniżania emisji ditlenku węgla. Przemysłem, który jest znaczącym emitentem CO2 jest hutnictwo żelaza i stali. W przemyśle tym powstają również odpady − Żużle z procesów wytapiania (wielkopiecowe, stalownicze) o kodzie 10 02 01. Żużle stalownicze stosowane są przede wszystkim w drogownictwie, a żużle wielkopiecowe do produkcji cementów. Pomimo, że są one wykorzystywane gospodarczo, żużle z hutnictwa żelaza i stali, ze względu na swój skład chemiczny, są odpadami, które potencjalnie mogą być surowcem stosowanym do mineralnej sekwestracji ditlenku węgla. Proces mineralnej sekwestracji przy zastosowaniu żużli hutniczych może być prowadzony metodą bezpośrednią – jednoetapową, w której poddawane są bezpośrednio działaniu ditlenku węgla lub pośrednią − dwuetapową, w której składniki reaktywne są wstępnie ekstrahowane z matrycy mineralnej, a następnie poddawane reakcji z CO2. Ważnym zagadnieniem związanym z mineralną sekwestracją ditlenku węgla jest wpływ prowadzenia procesu na wymywalność zanieczyszczeń ze stosowanych odpadów. Przedstawione w artykule badania prowadzono przy zastosowaniu żużli wielkopiecowych oraz żużli stalowniczych charakteryzujących się wysoką zawartością CaO, odpowiednio: 44% i 20%. Ponieważ, czynnikiem ograniczającym powstawanie kalcytu, jest maksymalna ilość dostępnych jonów wapnia w środowisku wodnym, zbadano ich wymywalność z analizowanych żużli, która dla żużli stalowniczych wyniosła 28,9 mg/d3 i 3,11 mg/d3 dla żużli wielkopiecowych. Proces prowadzono przy zastosowaniu 100% CO22 jako karbonatyzację bezpośrednią gaz-ciało stałe w szczelnych komorach, w których były sezonowane przez 28 dni. Żużle poddano działaniu ditlenku węgla bez wcześniejszego mielenia, dzięki temu nie jest wydatkowana dodatkowa energia i przez to unikana jest emisja pośrednia. Badania wykazały obniżenie pH z wartości 12 do 10 wskazujące na zachodzenie procesu karbonatyzacji. Analiza otrzymanych wyników badań wymywalności żużli stalowniczych i wielkopiecowych wykazały, że proces sekwestracji ditlenku węgla wpłynął na obniżenie stężenia jonów Ba, Sr, Mn, Ni, Co, Hg, Sb, V, Cu, Mo, SO4. Wymywalność pozostałych zanieczyszczeń: Zn, Pb, Cd, Cr, As nie uległa zmianie. Stwierdzono również wysoką wymywalność jonów wapnia i magnezu z żużli stalowniczych. Uzyskane wyniki badań porównano z rezultatami analiz z wymywalnością zawiesin wodnych żużla stalowniczego. Z niezmielonych żużli stalowniczych, wymywalność jonów Zn, Cu, Pb, Cr, As, SO4, Cl była niższa w porównaniu z zawiesinami wodnymi. Wartości wymywalności Ni była taka sama, a Hg i Cd wyższe od tych stwierdzonych dla zawiesin żużlowo-wodnych.

EN

Poland has ratified the Kyoto Protocol and belongs to the European Union, due this facts iscommitted to reducing carbon dioxide emissions. Iron and steel production industry is one of major emitters of CO2. It’s also industry creating wastes such as slags from smelting (blast furnace, steelmaking) code 10 02 01. Steelmaking slags are mainly used in road construction. Blast furnace slags are used to produce cement. Although slags from iron and steel productionare used economically, due to their chemical composition, they are classified as waste. The slags potentially could be the raw material used to mineral sequestrationof carbon dioxide. mpact of the mineral sequestration process on the leachability of pollutants from used waste. Studies presented in the paper were conducted using a blast furnace slags and steel slags with a high content of CaO, respectively – 44% and 20%. The limiting factor of calcite formation is the maximum amount of available calcium ions in an aqueous environment. Due to this fact, leachability of the analyzed slags has been examined. Leachability of the steelmaking slags was 28.9 mg / dm3, and for the blast furnace slag 3.11 mg / dm3. The process direct carbonation gas-solid was conducted using 100% CO2 in a sealed chambers where they were seasoning for 28 days. Slags were treated carbon dioxide without prior milling, so that no additional energy is used and the indirect emissions are avoided. Studies have shown the pH lowering from 12 to 10, this indicating the carbonation process. Analysis of the results of steelmaking slags leachability tests and blast furnace slags have shown that the process of carbon dioxide sequestration contributed to the decrease in the concentration of Ba, Sr, Mn, Ni, Co, Hg, Sb, V, Cu, Mo, SO4. Leachability of other pollutants: Zn, Pb, Cd, Cr, As, has not changed. The results were compared with the results of aqueous suspensions leachability analysis of steel slags. The leachability of pollutants: Zn, Cu, Pb, Cr, As, SO4, Cl from unground steelmaking slags was lower compared to aqueous suspensions. Values of Ni leachability were the same, Hg and Cd higher than those found for the slag-water suspensions.

2

Wpływ CO2 i spalin na właściwości technologiczne zawiesin odpadów energetycznych

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

279--289

EN

Any activity connected with the limitation of anthropogenic CO2 emission is called the CCS technology (Carbon Capture and Storage or Carbon Capture and Sequestration) and consists of three steps: CO2 capture, CO2 transportation, and storage or utilization. The process of mineral carbonation, or in other words, mineral sequestration of CO2 can be used as the last step of the CCS technology. This process bases on the reaction of CO2 with metal oxides which results in insoluble carbonates occurrence and heat is emitted. The carbon dioxide binds by using selected natural raw materials or waste, mainly in the form of suspensions. The mineral sequestration of CO2 with use of waste seems to be the most interesting. In this method the waste do not have to be pretreated, as it is in the case of natural raw materials. Waste does not generate any cost of output on the contrary to raw materials. The mineral sequestration may be also the way to utilize the commercially unexploited or partly exploited waste. The process of mineral sequestration of CO2 with use of waste was examined in the direct way with use of suspension. However, the problem how to manage the suspension used in the sequestration is still discussed. The literature on this subject suggests to introduce CO2 into the suspension technology. In this case the technological parameters of suspension may change. The article shows the influence of CO2 on the properties of fresh waterwaste suspension made from selected energy waste.

3

Mineralna sekwestracja CO2 przy zastosowaniu zawiesin wodnych wybranych popiołów lotnych ze spalania węgla brunatnego

Uliasz-Bocheńczyk A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2011

|

T. 27, z. 1

145-153

PL

Popioły lotne ze spalania węgla brunatnego są odpowiednim materiałem do sporządzania zawiesin dla wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji. Ze względu na ich ograniczone wykorzystanie gospodarcze, mineralna sekwestracja CO2, jako etap technologii CCS dla elektrowni spalających węgiel brunatny, może być dobrym sposobem ich zagospodarowania. Do badań mineralnej sekwestracji CO2 wykorzystano popioły lotne ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni Pątnów charakteryzujące się wysoką zawartością tlenku wapnia i wolnego CaO. Badania składu fazowego zawiesin potwierdziły zachodzenie procesu karbonatyzacji, któremu uległ cały wodorotlenek wapnia zawarty w 'czystych' zawiesinach popiołowych. Stopień związania CO2 określono na podstawie badań termograwimetrycznych, stwierdzając wzrost zawartości CaCO3 w zawiesinach po wprowadzeniu do nich ditlenku węgla. Konsekwencją karbonatyzacji jest również obniżenie pH zawiesiny. W badanych zawiesinach stwierdzono zmniejszenie wymywalności wszystkich zanieczyszczeń. Uzyskane wyniki porównano z rezultatami wcześniej przeprowadzonych badań popiołów z tej samej elektrowni, ale różniących się składem chemicznym. Badania potwierdziły, że zawiesiny wodne popiołów ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni Pątnów, niezależnie od ich składu, charakteryzują się wysokim stopniem karbonatyzacji.

EN

Fly ashes from the combustion of lignite coal are suitable materials for the creation of suspensions in which CO2 is bound by mineral carbonation. Considering their limited economic uses, mineral sequestration, as a stage of the CCS technology in lignite coal power plants, can be a way of recycling them. Mineral sequestration of CO2 was researched using fly ashes from the combustion of lignite coal in the Pątnów power plant, distinguished by a high content of CaO and free CaO. Research into phase composition confirmed the process of carbonation of the whole calcium hydroxide contained in pure suspensions. The degree of CO2 binding was determined on the basis of thermogravimetric analysis. A rise in the content of CaCO3 was found in the suspensions after subjecting them to the effects of carbon dioxide. Following carbonation the pH is lowered. A reduction in the leaching of all pollutants was discovered in the studied ashes. The results obtained were compared to earlier research of ashes from the same power plant but with a different chemical composition. Research confirmed that water suspensions of ashes from the combustion of lignite coal in the Pątnów power plant are distinguished for a high degree of carbonation.

4

Mineral sequestration of CO2 in suspensions containing mixtures of fly ashes and desulphurization waste

Uliasz-Bocheńczyk A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2010

|

T. 26, z. 4

109-118

EN

Mineral sequestration of CO2 in wastewater suspensions is a method which allows both for economic applications of waste and for the reduction of anthropogenic emissions of carbon dioxide at the same time. It can also be used as a method of waste processing which decreases the leaching of some pollutants. The research was conducted using two kinds of aqueous suspensions of fly ashes and desulphurization waste mixtures from the Siersza and Łaziska power plants. A theoretical binding capacity of the mixtures was calculated. The results of research into CO2 binding in aqueous solutions of fly ashes and desulphurization waste mixtures and into the influence of subjecting them to the effects of carbon dioxide on the leachability of pollutants were presented. Based on thermogravimetric research the degree of CO2 binding in the analyzed suspensions was calculated. The research showed an influence of mineral carbonation on the decrease in certain pollutants' leaching from the discussed suspensions subjected to the effects of CO2.

PL

Mineralna sekwestracja CO2 w zawiesinach odpadowo-wodnych jest metodą, która pozwala na równoczesne gospodarcze wykorzystanie odpadów oraz redukcję antropogenicznej emisji ditlenku węgla. Może być również stosowana jako metoda obróbki odpadów, ograniczająca wymywalność z nich niektórych zanieczyszczeń. Badania przeprowadzono na dwóch rodzajach zawiesin wodnych mieszanin popiołów z produktami odsiarczania z El. Siersza i El. Łaziska. Obliczono teoretyczną pojemność związania tych mieszanin. Przedstawiono wyniki badań związania CO2 w zawiesinach wodnych mieszanin popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania oraz wpływu poddania ich działaniu ditlenku węgla na wymywalność zanieczyszczeń. Na podstawie badań termograwimetrycznych obliczono stopień związania CO2 w analizowanych zawiesinach. Badania wykazały wpływ mineralnej karbonatyzacji na redukcję wymywalności określonych zanieczyszczeń z omawianych zawiesin poddanych działaniu CO2.