Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Migration of Cadmium and Antimony from Zinc Oxide Emitted from a Sintering Machine in Zn and Pb Pyrometallurgical Process into Environment

100%

Adamczyk Z. , Nowińska K.

|

tom Tom 21, cz. 2

1307--1317

EN

The pyrometallurgical process of production of zinc and lead realized in The Zinc Smelting Plant "Miasteczko Śląskie" S.A. poses a potential threat to the natural environment. Technologies applied in the process produce toxic pollutants, among which one of the most important is dust which contains Pb, Zn, Cd, As, Sb, Tl, etc. The detailed determination of chemical and mineral compositions of the dust allows to understand its behaviour in the environment and observe migration pathways. The paper presents results of investigations of the migration possibility to the soil and water environment of trace elements cadmium and antimony present in one of the main phases, zinc oxide, emitted with dusts from various operations of pyrometallurgical extraction of Zn and Pb at the Miasteczko Slaskie Zinc Smelting Plant, Poland. The quantity of elements was estimated on the basis of: (i) dust fall, (ii) zinc oxide content in dust, (iii) element content in zinc oxide, and (iv) mobility of zinc oxide under the hypergenic conditions of the soil and water environment of the Smelting Plant area. Among the elements considered, cadmium and antimony emitted with zinc oxide contained in dusts from the Sintering Machine will pose a potential hazard for the soil and water environment of the Miasteczko Slaskie Zinc Smelting Plant area.

PL

Proces pirometalurgicznego otrzymywania cynku i ołowiu metodą Imperial Smelting Process (ISP) stwarza potencjalne zagrożenie dla środowiska naturalnego. Proces technologiczny ISP jest źródłem toksycznych zanieczyszczeń, spośród których jednymi z najważniejszych są pyły zawierające w swym składzie między innymi takie pierwiastki jak Pb, Zn, Cd, As, Sb, Tl. Dokładne poznanie składu chemicznego i mineralnego zanieczyszczeń pyłowych pozwala na określenie ich zachowania się w środowisku, prześledzienie drogi migracji. W pracy przedstawiono wyniki badań możliwości migracji do środowiska gruntowo-wodnego pierwiastków śladowych występujących w jednej z głównych faz – siarczku cynku – emitowanej z pyłami pochodzącymi z różnych odcinków technologicznych pyrometalurgicznego otrzymywania Zn i Pb w Hucie Cynku Miasteczko Śląskie S.A., Polska. Ilość pierwiastków została oszacowana na podstawie: (i) opadu pyłu, (ii) udziału siarczku cynku w pyle, (iii) zawartości pierwiastka w siarczku cynku oraz (iii) mobilności siarczku cynku w warunkach hipergenicznych środowiska gruntowo-wodnego rejonu huty. Potencjalne zagrożenie dla środowiska gruntowo-wodnego rejonu Huty Cynku „Miasteczko Śląskie” S.A., spośród rozpatrywanych pierwiastków, będą stanowić kadm oraz antymon emitowane wraz z siarczkiem cynku zawartym w pyłach Maszyny Spiekalniczej

2

Synthesis of pitiglianoit and tobermorite from fly ash originating from lignite combustion

80%

Białecka B. , Adamczyk Z. , Cempa M.

|

tom T. 35, z. 3

5--22

EN

Fly ash which has been separated from the flue gas stream as a result of fossil fuels combustion constitutes a huge amount of waste generated worldwide. Due to environmental problems, many directions of their rational use have been developed. Various attempts to convert fly ash into sorption materials, mainly synthetic zeolites, are conducted successfully. In this paper, an attempt was made to convert fly ash from lignite combustion from one of the Polish power plants, using alkaline hydrothermal synthesis. The primary phases in the fly ash were: quartz, gehlenite, mullite, hematite, feldspar, lime, anhydrite, occasionally grains of ZnO phase and pyrrhotite, glass and unburned fuel grains. As a result of hydrothermal synthesis a material containing new phases – pitiglianoite and tobermorite was obtained. Among the primary ash constituents, only gehlenite with an unburned organic substance, on which tobermorite with crystallized pitiglianoite was present. As a result of detailed testing of products after synthesis, it was found that among the tested grains: • two populations can be distinguished – grains containing MgO and Fe2O3 as well as grains containing Fe2O3 or MgO or containing none of these components, • the main quantitative component was pitiglianoite, • pitiglianoite was present in larger amounts in grains containing Fe2O3 or MgO or in the absence of both components than in grains in which Fe2O3 and MgO were found. The results of the study indicate that in post-synthesis products, the contribution of components were as follows: pitiglianoite – 39.5% mas., tobermorite – 54% mas., gehlenite – 3% mas. and organic substance – 3.5% mas.

PL

Popioły lotne po separacji ze strumienia gazów spalinowych, powstałych ze spalania paliw kopalnych, stanowią ogromne ilości w światowej skali odpadów. Z uwagi na problemy środowiskowe opracowano wiele kierunków ich racjonalnego wykorzystania. Z powodzeniem podejmowane są różne próby wykorzystania popiołów lotnych do materiałów sorpcyjnych, głównie syntetycznych zeolitów. W niniejszej pracy podjęto próbę wykorzystania popiołu lotnego pochodzącego ze spalania węgla brunatnego z jednej z polskich elektrowni, z zastosowaniem syntezy hydrotermalnej alkalicznej. W składzie mineralnym badanego popiołu lotnego stwierdzono obecność kwarcu, gehlenitu, mullitu, hematytu, skaleni, wapna, anhydrytu, sporadycznie ziaren fazy ZnO i pirotynu, szkliwa i ziaren nieprzepalonego paliwa. W materiale po hydrotermalnej syntezie popiołu lotnego stwierdzono obecność nowych faz – pitiglianoitu i tobermorytu. Wśród pierwotnych składników popiołu obecny był jedynie gehlenit z niespaloną substancją organiczną, na których krystalizowały nowe fazy. W wyniku szczegółowych badań produktów po syntezie stwierdzono, że wśród badanych ziaren: • można wyróżnić dwie populacje – ziarna zawierające MgO i Fe2O3 oraz ziarna zawierające Fe2O3 lub MgO lub niezawierające żadnego z tych składników, • głównym ilościowym składnikiem był pitiglianoit, • pitiglianoit obecny był w większych ilościach w ziarnach zawierających Fe2O3 lub MgO lub przy braku obu tych składników, niż w ziarnach, w których stwierdzono obecność Fe2O3 i MgO. Wyniki badań wskazują, że w produktach po syntezie udział składników był następujący: pitiglianoit – 39,5% mas., tobermoryt – 54% mas., gehlenit – 3% mas. i substancja organiczna – 3,5% mas.

3

The impact of depositing waste from coal mining and power engineering on soils on the example of a central mining waste dump

80%

Marcisz M. , Adamczyk Z. , Gawor Ł. , Nowińska K.

|

tom T. 37, z. 2

179--192

EN

The purpose of the study was determining of degree of contamination of soil cover as a result of disposing of different industrial wastes and comparison of the soil quality with quality of soils and the grounds described in standards in relation to the reclamation works carried out on the dump. Analysed waste dump belongs to the sparse objects of this type in the Upper Silesian Coal Basin, where both coal mining wastes as well as flying ashes occur. During investigations there was done a collection of 9 soil samples around the dump using Egner`s cane from the depth of 30 cm. The content of heavy metals was determined (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) using method of emission spectrometry (ICP-AES) and phase composition studies using the X-ray diffraction method (XRD ). Obtained results enabled determination of impact of disposed wastes on the degradation of pedosphere of studied area, which represents III group of fallow lands. The contents of heavy metals in soil samples vary in wide spectrum, but do not exceed permissible content of metals and metalloids for the aforementioned soil group. The highest concentrations reaches iron (average content 0,6%), while concentrations of other elements do not exceed 0.02%. In the mineral composition of soil samples the dominant components are typical for soils in the area of post-mining dumps, i.e. quartz, feldspars, clay minerals, represented by kaolinite and illite. The presence of muscovite with a share of < 5% was also found. Minerals from the carbonate group – calcite (< 3.5%) and dolomite (< 0.3%) occur rarely. In the investigated samples there was identified presence of mullite, component typical for wastes coming from energy sector.

PL

Celem badań było określenie stopnia zanieczyszczenia powłoki glebowej wskutek deponowania różnorodnych odpadów przemysłowych oraz porównanie jej jakości z określonymi standardami jakości gleby i ziemi, w odniesieniu do przeprowadzonych prac rekultywacyjnych na zwałowisku (należącym do nielicznych obiektów tego typu na obszarze GZW), gdzie występują zarówno węglowe odpady pogórnicze, jak i popioły elektrowniane. W ramach badań pobrano 9 próbek glebowych wokół zwałowiska (za pomocą próbnika – laski Egnera) z głębokości do 30 cm. Wykonano oznaczenia zawartości metali ciężkich (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) metodą spektrometrii emisyjnej (IC P-AES) oraz badania składu fazowego metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Uzyskane wyniki umożliwiły określenie wpływu deponowanych odpadów na degradację pedosfery badanego obszaru, reprezentującego III grupę gruntów – nieużytki. Zawartości badanych metali ciężkich w pobranych próbkach gleb zmieniają się w szerokim zakresie, lecz nie przekraczają dopuszczalnych zawartości metali i metaloidów dla wspomnianej grupy gruntów. W największych koncentracjach występuje żelazo (średnia zawartość 0,6%), natomiast koncentracje pozostałych pierwiastków nie przekraczają 0,02%. W składzie mineralnym próbek gleb dominują elementy typowe dla gleb rejonu zwałowisk pogórniczych, tj. kwarc, skalenie, minerały ilaste, reprezentowane przez kaolinit i illit. Stwierdzono również obecność muskowitu o udziale <5%. Znacznie rzadziej występują minerały z grupy węglanów: kalcyt (< 3,5%) i dolomit (<0,3%). W badanych próbkach gleb zidentyfikowano obecność mullitu, składnika typowego dla odpadów pochodzących z energetyki.

4

Cost-effectiveness analysis and cost-benefit analysis for X-type zeolite production from fly ash

70%

Białecka B. , Cempa M. , Adamczyk Z. , Świnder H. , Krawczyk P.

|

2022

|

tom T. 38, z. 3

83--103

EN

This paper presents the results of a cost-effectiveness analysis and a cost-benefit analysis for the production of X-type zeolites from fly ash. Positive results of the laboratory tests on the quality of zeolites derived from fly ash initiated a cost analysis on the production of this materials on an industrial scale. The cost-effectiveness analysis was conducted using the dynamic generation cost indicator (DGC ). The calculated DGC expresses the technical manufacturing cost of 1 Mg of synthetic zeolites. Whereas the cost-benefit analysis (CBA) was completed using the economic net present value (ENP V) and the economic internal rate of return (EIRR ) indicators. The calculated unit technical cost of producing 1 Mg of zeolites using an installation consisting of five reactors with a capacity of 25 m3 each is 211 EUR and is lower than the current market price of this product, including transportation costs. This proves the financial viability of the investment. The calculations of the economic efficiency of the installation (CBA method) show that it is fully economically viable to operate and use the products from a social point of view.

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki oceny efektywności kosztowej i ekonomicznej produkcji zeolitów typu X z popiołów lotnych. Pozytywne wyniki badań laboratoryjnych dotyczące jakości materiału zeolitowego otrzymanego z popiołów lotnych były podstawą do przeprowadzenia oceny kosztów ich produkcji w skali przemysłowej. Ocenę efektywności kosztowej przeprowadzono przy wykorzystaniu dynamicznego kosztu jednostkowego (DGC ). Obliczony wskaźnik DGC wyraża techniczny koszt produkcji 1 Mg zeolitów syntetycznych. Natomiast analiza kosztów i korzyści (CBA) polegała na obliczeniu ekonomicznej bieżącej wartości netto (ENP V) i ekonomicznej wewnętrznej stopy zwrotu (EIRR). Obliczony jednostkowy techniczny koszt wyprodukowania 1 Mg zeolitów na instalacji składającej się z 5 reaktorów o pojemności 25 m3 każdy wynosi 211 EUR i jest niższy od ceny rynkowej tego produktu, wliczając koszty transportu. Świadczy to o opłacalności finansowej inwestycji. Przeprowadzone obliczenia efektywności ekonomicznej instalacji (metodą CBA) potwierdzają w pełni opłacalność jej eksploatacji i wykorzystania produktów z punktu widzenia społecznego.