Fly ash is produced in the coal burning process in heat power plants equipped with electrofilters, located in the Upper Silesia Industrial Region (USIR). The collected material has been investigated by the following techniques: X-ray diffraction analysis powder method, analytical scanning electron microscopy (ASEM), spectrometric ICP method, as well as laser method (size analysis of fly ash). Fly ash has been investigated with respect to the size of its particles. Average content of such heavy metals as Ni, Cu, and Zn has been defined. Chemical composition of particles rich in heavy metals is of oxide and aluminosilicate nature. They have rarely been observed on the surface of the unburnt organic matter. The size of individual particles of fly ash, which are carriers of Cu, Zn, and Ni, ranges from 1 to 5 mm, and of aggregates - to 12 mm.
PL
Zbadano popioły lotne powstające podczas spalania węgli w elektrociepłowniach wyposażonych w elektrofiltry, zlokalizowanych na obszarze górnośląskiego obszaru przemysłowego. Zebrane próbki poddano badaniom rentgenostrukturalnym, mikroskopii skaningowej (ASEM), badaniom spektrometrycznym (ICP) oraz określono ich skład ziarnowy metodą laserową. Badania wykonano dla różnych frakcji ziarnowych popiołów. W próbkach określono zawartość Ni, Cu i Zn. Zaobserwowano, że skład chemiczny cząstek popiołu bogatych w metale ma charakter glinokrzemianów. Wielkość cząsteczek popiołu, które były nośnikami Ni, Cu i Zn, wahał się od 1 do 5 mm, a agregatów - do 12 mm.
W pracy przedstawiono wyniki badań składu mineralnego (fazowego) popiołów pochodzących ze spalania paliwa stałego w indywidualnych paleniskach domowych. Analizowano skład chemiczny wyciągów wodnych popiołów. Określono potencjalny wpływ popiołów na środowisko naturalne.
EN
The paper presents analysis results on mineral (phase) composition of coal ash from the individual domestic furnaces. The chemical composition of water solubility compoents in coal ash was analyzed. Contamination potential influence of coal ash on the natural environment
W niniejszej pracy analizowano skład chemiczno-mineralogiczny popiołów lotnych odseparowanych w elektrolitach. Badano skład granulometryczny popiołów, identyfikowano fazy mineralne i badano własności morfologiczne pojedynczych cząsteczek popiołów i ich agregatów. Analizowano rozpuszczalność składników tworzących popioły. Określono wpływ popiołów lotnych na stan czystości środowiska przyrodniczego.
EN
The aims of the complex investigations were: grain composition, identification of mineral phases, characterization of morphology and chemical composition of particles and their aggregates, water solubility components in fly ashes. Above mentioned investigations are essential for the environment preservation cause.
Fly ash particles formed during coal combustion are composed entirely of organic or/and mineral matter. The proportions of the two components depends on combustion conditions and the presence of minerals in feed coal particles. The aims of this paper are the classification of char morphologies, the quantification of the inert- and semiinert components, and the characterisation of the morphologies and compositions of mineral particles in fly ash from Będzin Power Station, Poland. Various char morphologies are presented and their distribution in individual pulverised fuel boilers is discussed as are the morphologies of mineral particles and the distribution of major and minor elements in different size fractions of fly ash.
Porównano fazy glinokrzemianowe występujące w popiołach lotnych z analogicznymi fazami spotykanymi w pyłach atmosferycznych. Zwrócono uwagę na skład chemiczny tych faz. Wyróżniono charakterystyczne amorficzne cząsteczki o formach kulistych, zbudowane z tlenków żelaza w postaci siateczek wypełnionych substancją glinokrzemianową. Cząsteczki te obserwowano licznie w popiołach lotnych oraz spotykano je w pyłach atmosferycznych.
EN
Aluminosilica particles of fly ash from selected power plants were compared with atmospheric dust. The chemical composition of these particles was also analyzed. Characteristic amorphous particles in spherical forms were composed of iron oxides as a grid and aluminosilicates as a matrix. That kind of particles commons with fly ash and was also observed in atmospheric dust.
The paper presents preliminary data concerning sizes, distribution and composition of the most popular particles, which are formed during coal combustion, i.e. iron oxide particles. It is written only about particles of iron oxides, not describing different phases which contain iron (such as sulphides, carbonates or native iron). Particles of PM10 (Particule Matter 10) and the fallen dust were collected in several towns of the Upper Silesia. Fly ash samples from the coal combustion were separated in electrofilters. All samples were gathered during the last years. Samples were analysed by X-ray diffraction on Philips PW 3710 instrument (with CoKa radiation) and Philips XL30 TMP scanning electron microscope equipped with EDAX system and EDS type Sapphire. In fly ashes, similar iron oxide particles were found. However, differences in concentration of accessory components were observed. The magnesioferrite, hercynite and chromite occurred in the fly ashes. Differences were also observed in grain size of the dominating particles. About 50–60 wt. % of iron oxides particles present in the atmospheric dust have diameters less then 10 mm, while about 10 wt. % of them show particles less then 2.5 mm (respirable particles). The fly ashes from the electrofilters contained a lot of iron oxide particles with the diameter range 30–80 mm (average about 70 wt. % of all iron oxides particles). Most of larger iron oxide particles originating from the coal combustion are separated in the electrofilters, but the smallest fractions (less then 10 mm) are emitted to the atmosphere. Since a lot of iron oxides particles, which diameters is less than 10 mm are observed in the air it may be assumed that these diameters are transported to long distances. Moreover, iron oxide particles which diameters are less then 2.5 mm can show a potential hazard to human health. There are preliminary studies of iron oxides, which will be continued.
PL
Niniejszy artykuł przedstawia wstępne wyniki badań dotyczące rozmiarów, rozmieszczenia i składu najczęściej występujących cząsteczek o składzie tlenków żelaza, które powstały podczas procesów spalania węgla kamiennego. Opis dotyczy tylko wyżej wymienionych, cząstek natomiast pominięto inne fazy zawierające żelazo (takie jak siarczany, węglany czy też żelazo metaliczne). Cząsteczki PM 10 (pył zawieszony) oraz pył opadowy pobrane były w kilku wybranych miastach Górnego Śląska. Próbki popiołu pobrano z elektrofiltrów zakładów spalających węgiel kamienny. Wszystkie próbki zebrano w ciągu kilku ostatnich lat. Materiał badawczy poddano analizie rentgenowskiej metodą proszkową, wykorzystując dyfraktometr Philips PW 3710, używając lampy kobaltowej CoKa oraz badaniom w skaningowej mikroskopii elektronowej przy użyciu środowiskowego mikroskopu Philips XL30 TMP wyposażonego w EDS typu Sapphire. Dominujące cząsteczki tlenków żelaza (magnetyt, hematyt, wustyt) obserwowano w pyłach atmosferycznych i popiołach z elektrofiltrów. Różnice obserwowano w ilości i składzie cząstek akcesorycznych. W popiołach częściej występowały: magnezioferryt, harcynit i chromit. Różnice obserwowano też w rozmiarach dominujących cząstek. Tlenki żelaza w pyłach atmosferycznych o średnicach poniżej 10 mm stanowiły ok. 50–60% obj., podczas gdy cząstki o średnicach respirabilnych (poniżej 2,5 mm) to ok. 10% obj. Popioły z elektrofiltrów zawierają cząstki tlenków żelaza o średnicach rzędu 30–80 mm (co stanowi ok. 70% obj. wszystkich cząstek o składzie tlenków żelaza). Większość dużych cząstek tlenków żelaza powstających w procesach spalania węgla kamiennego osadza się na elektrofiltrach, jednak najmniejsze frakcje (poniżej 10 mm) są emitowane z gazami spalinowymi do atmosfery. Stąd w powietrzu odnotowuje się znaczne ilości tlenków żelaza o średnicach mniejszych niż 10 mm, co powoduje, iż rozmiary tych cząstek sprzyjają dalekiemu transportowi od źródła ich powstawania. Natomiast cząstki zawierające tlenki żelaza o średnicach respirabilnych mogą niekorzystnie działać na zdrowie. Badania te powinny być kontynuowane celem szczegółowego określenia wpływu tlenków żelaza na środowisko i organizmy żywe.
W pracy przedstawiono wyniki badań występowania związków żelaza. w popiołach lotnych pochodzących ze spalania węgla kamiennego. Popioły odseparowano ze spalin w urządzeniach odpylających typu elektrofiltry. Zauważono, że w zależności od uziarnienia popioły różnią się udziałem substancji amorficznej oraz frakcji superparamagnetycznej hernatytu.
EN
The paper presents the results of investigations of the iron compounds occurrence in fly ash originated from coal combustion. The fly ash samples were separated from electrofilters. It was observed that depending on the grain size distribution the fly ash differ in amorphic matter content and the superparamagnetic fraction of hematite.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.