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.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The use of carbonate wastes in ceramic masonry units production might be an environmental friendly way to utilize them. While the presence of coarse-grained calcite in the clay raw material can lead to destruction of the fired product, the controlled amount of fine-grained calcite addition can lead to enhancement of ceramic material properties. Such a fine-grained calcite is present in wastes from limestone aggregates washing and also from Maerz furnace bag filters. This paper presents laboratory research on the usefulness of carbonate wastes in production of ceramic masonry units. As additives to kaolinite-illite clay, the waste from washing limestone aggregates and the waste from Maerz furnace bag filters were used. As a comparison, ceramic material with the addition of pure calcite to clay also was made. Selected properties of ceramics materials such as water absorption, porosity, density, frost resistance, and compressive strength were determined. The addition of wastes and calcite to raw material mixtures was at a level of 5%, 10% or 15% by weight. The firing temperature were 950 °C and 1050 °C. Studies confirmed the possibility of use of the calcite wastes as an additive in production of ceramic masonry units protected and unprotected from external factors (according to PN-EN 771-1).
PL
Zastosowanie odpadów węglanowych w produkcji ceramicznych elementów murowych może przynieść korzyści ekologiczne. Podczas gdy obecność gruboziarnistego węglanu wapnia w surowcach ilastych jest szkodliwa, to kontrolowana ilość drobnoziarnistego węglanu wapnia, dodana do iłu ceramicznego, może poprawiać właściwości tworzyw. Taki drobnoziarnisty węglan wapnia jest obecny w odpadach z płukania kruszyw wapniennych oraz w pyłach z filtrów workowych zamieszczonych przy piecu Maerza. Niniejsza praca przedstawia badania laboratoryjne użyteczności odpadów węglanowych w produkcji ceramicznych elementów murowych. Jako dodatki do gliny kaolinitowo-illitowej zastosowano odpad z płukania kruszyw wapniennych i pył z filtrów workowych zamieszczonych przy piecu Maerza. Otrzymane wyniki porównano z wynikami otrzymanymi w przypadku tworzyw wykonanych z mas na bazie iłu z dodatkiem czystego węglanu wapnia. W pracy przedstawiono wybrane właściwości uzyskanych tworzyw, tj. absorpcję wody, porowatość, gęstość i wytrzymałość na ściskanie. Dodatki węglanowe do mieszanin surowcowych wprowadzano na poziomie 5%, 10% lub 15% masowych. Zastosowano temperatury wypalania równe 950 °C i 1050 °C. Badania potwierdziły możliwość zastosowania uzyskanych tworzyw jako elementów murowych do zastosowania w murach zabezpieczonych oraz niezabezpieczonych (wg PN-EN 771-1).
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Popioły lotne powstające w wyniku spalania węgli kamiennych w kotłach pyłowych posiadają specyficzne właściwości, które pozwalają na ich różnorakie zastosowanie. Właściwości te to między innymi kulisty kształt ziaren, duża zawartość szkła glinokrzemianowego oraz skład chemiczny zbliżony do surowców kaolinitowych. W artykule przedstawiono charakterystykę struktury składników popiołów lotnych. W tym celu wykorzystano następujące metody badawcze: rezonans jądrowy 27Al NMR, fourierowską spektroskopię w podczerwieni FTIR oraz analizę składu fazowego XRD/Rietveld. Popioły objęte analizą pochodziły z różnych stref elektrofiltrów, przez co różniły się m.in. uziarnieniem. Badania omawianych popiołów dostarczyły informacje o budowie ich składników oraz wykazały szereg różnic pomiędzy nimi. Wykazano między innymi, że glin w szkle popiołów lotnych występuje jedynie w pozycjach tetraedrycznych, a stopień jego zeszklenia jest tym większy im popiół ma drobniejsze uziarnienie i dodatkowo szkło to charakteryzuje się większą ilością podstawień izomorficznych Si4+↔Al3+ oraz większą ilością wiązań terminalnych Si-O-.
EN
Fly ashes produced by combustion of pulverized hard coal have specific properties that make possible their various applications. These properties include: the spherical grain shape, the high content of aluminosilicate glass, and the chemical composition similar to kaolinite type raw materials. The article presents a detailed description of the structure of components of selected fly ashes. For this purpose, 27Al nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) together with an analysis of the phase composition by XRD/Rietveld were used. The studied ashes of different graining were taken from different zones of electrostatic precipitators. The research provided information about the structure of ash constituents and showed a number of differences between the ashes. It has been proved that the aluminium in the fly ash glassy phase occurred only in the tetrahedral positions and the amount of glass is greater in finer grains. Moreover, the glass is characterized by greater isomorphic substitutions Si4+↔Al3+ and greater amount of terminal Si-O- bonds.