Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Statistical Approach to the Transformation of Fly Ash into Zeolites

100%

Derkowski A. , Michalik M.

|

2007

|

tom Vol. 38, iss. 1

47--69

EN

The experimental conversion of F-class fly ash into zeolites is described. The ash, composed mainly of aluminosilicate glass, mullite and quartz, was collected in the Cracow power plant (southern Poland). The experiments involved the heating of fly ash samples in PTFE vessels. Time, temperature and solution composition were the reaction parameters considered in the experiments and in the subsequent modeling. A series of reactions with 0.5, 3 and 5M NaOH solutions (and some with additional 3M NaCl) were carried out at 70°, 100° and 150°C for 12-48 hours under autogenic pressure (not measured) and at a constant ash-to-solution ratio of 33.3 g/l. The following zeolite phases were synthesized: sodalite (SOD structure), hydroxysodalite (SOD), CAN type phases, Na-X (FAU), and NaP1 (GIS). Statistically calculated relationships based on the mineral- and chemical compositions of the reaction products support the conclusion that the type of zeolite phase that crystallizes depends on the concentration of OH- and Cl- in solution and on the temperature of the reaction. The duration of reaction, if on the order of tens of hours, is of less significance. The nature of the zeolite phase that crystalises is controlled by the intensity and selectivity of the substrate dissolution. That dissolution can favour, in sequence, one or other of the components in the substrate, resulting in Si/Al variation in the reaction solutions. Mullite dissolution (decreasing solution Si/Al) characterizes the most advanced reaction stages. The sequence of crystallization of the zeolite phases mirrors the sequential dissolution of substrate components, and the composition of the crystallizing zeolite crystals reflects the changes in the solution Si/Al.

PL

Niniejsza praca prezentuje syntezę zeolitów z popiołów lotnych. Popiół lotny –uboczny produkt spalania węgla kamiennego – został pobrany w Elektrociepłowni Kraków. Składa się on głównie ze szkliwa glinokrzemiankowego, mullitu i kwarcu. Podczas eksperymentów przowadzonych przy użyciu autoklawu z pojemnikami z PTFE testowano efektywność reakcji w szerokim zakresie warunków hydrotermalnych. Synteza zeolitów polegała na reakcji popiołu z roztworem NaOH (0,5-, 3- lub 5-molowym) z dodatkiem 3-molowego roztworu NaCl, w temperaturze 70 , 100 lub 150 C, przez 12 i 24 godziny, w stosunku popiołu do roztworu 33,3 g/L. Sodalit (struktura typu SOD), hydroksysodalit (SOD), fazy typu CAN, Na-X (FAU) i NaP1 (GIS) były strukturami zeolitowymi zidentyfikowanymi w produktach reakcji. Na podstawie szczegółowej analizy statystycznej ilościowych wyników eksperymentów i parametrów reakcji stwierdzono, że typ krystalizującego zeolitu zależy przede wszystkim od stężenia anionów OH– i Cl– w roztworze reakcyjnym oraz od temperatury reakcji. Czas trwania reakcji, jeżeli rozpatrywany jest w rzędzie wielkości kilkudziesięciu godzin, ma zdecydowanie mniejsze znaczenie. Rodzaj zeolitu krystalizującego z popiołów lotnych jest kontrolowany przez kolejność i intensywność rozpuszczania składników mineralnych popiołu. Różna kolejność rozpuszczania substratów glinokrzemianowych powoduje zmianę stosunku Si/Al w rozworze reakcyjnym, wraz z czasem reakcji. Mullit jest najbardziej odpornym składnikiem popiołu i jego rozpuszczanie, zachodzące przy najbardziej agresywnych warunkach, powoduje obniżenie stosunku Si/Alwroztworze. Sekwencja krystalizacji zeolitów w czasie reakcji odzwierciedla różne tempo rozpuszczania składników popiołów w czasie, a ewolucja składu chemicznego kryształów zeolitów jest skutkiem zmian stosunku Si/Al w roztworze reakcyjnym.

2

Primary and secondary monazite in a calcitized gneiss clast from Bukowiec (the Silesian Unit, western outer Carpathians)

80%

Budzyń B. , Michalik M. , Malata T. , Poprawa P.

|

2005

|

tom Vol. 36, iss. 2

161--166

EN

Primary and secondary monazite-(Ce) in a calcitized gneiss clast from Bukowiec near Rożnowskie Lake (the Silesian Unit, Western Outer Carpathians) has been analysed using SEM-EDS methods. Secondary monazite-(Ce) formation probably took place prior to calcitization of the gneiss.

PL

W mocno zmienionym w wyniku kalcytyzacji klaście gnejsu z odsłonięcia piaskowców ciężkowickich (górny paleocen–dolny eocen; jednostka śląska) w Bukowcu (rejon Jeziora Rożnowskiego) stwierdzono obecność pierwotnego oraz wtórnego monacytu-(Ce). Forma występowania wtórnego monacytu-(Ce) wskazuje, że powstał on prawdopodobnie w trakcie przeobrażeń biotytu, przed kalcytyzacją gnejsu.

3

Bioleaching using Acidithiobacillus Thiooxidans – an option for element recovery from highly alkaline waste incineration ash?

61%

Kasina M. , Jarosz K. , Salamon K. , Wierzbicki A. , Mikoda B. , Michalik M.

|

2022

|

tom T. 38, z. 3

105--120

EN

Bioleaching research considers both the bio- and anthroposphere in the search for novel ways to recover resources and elements, which is important to the concept of sustainable development. Since the efficient, cost-effective and simple recovery of resources is of increasing importance in the circular economy model, the bioleaching of metals is a method currently gaining interest. The process is also of importance considering the need for the neutralization of waste materials/resources that allow for their safe storage and use. In this study, Acidithiobacillus thiooxidans bacteria, which is commonly found and widely utilized in the bioleaching process due to its high tolerance to heavy metals, was used in a twenty-eight-day experiment. The manner in which bacteria inhabit incineration residues was observed using fluorescence optical microscopy and scanning electron microscopy. The concentration of elements in incineration residues and in the post-reaction solutions was measured using inductively coupled plasma mass spectrometry and the efficiency of element recovery was calculated based on the results. Municipal waste incineration bottom ash and sewage sludge incineration fly ash were considered in the experiment. The extraction rates were far from satisfactory, with the average 20 and 50% for bottom ash and sewage sludge ash, respectively. The obtained results were consistent with microscopic observations where the relative number of bacteria increased only slightly over time in the sewage-sludge fly ash and was barely observed in the bottom ash of municipal-waste incineration.

PL

Badania procesów bioługowania to analiza przenikania się bio- i antroposfery, w poszukiwaniu nowych sposobów na odzyskiwanie zasobów i pierwiastków. Granica tych sfer ma duży potencjał dla wdrażania modelu zrównoważonego rozwoju. Ze względu na fakt, że efektywne, tanie oraz proste metody odzyskiwania surowców mają rosnące znaczenie w gospodarce o obiegu zamkniętym, bioługowanie metali jest metodą, która obecnie cieszy się coraz większym zainteresowaniem. Jest to również proces istotny w kontekście neutralizacji surowców odpadowych umożliwiającej ich bezpieczne magazynowania i zastosowanie. W przeprowadzonym badaniu powszechnie występujące bakterie Acidithiobacillus thiooxidans, które są często używane w procesach bioługowania ze względu na fakt ich wysokiej tolerancji na metale ciężkie, zostały wykorzystane w 28-dniowym eksperymencie. Sposób i zmienność w czasie, w jaki bakterie zasiedlają osad po spalaniu, został zaobserwowany przy pomocy fluorescencyjnej mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Stężenie pierwiastków w osadach po spalaniu i w poreakcyjnych roztworach zostało zmierzone przy użyciu indukcyjnie sparowanej plazmowej spektrometrii mas, a efektywność odzyskiwania pierwiastków została obliczona na podstawie uzyskanych wyników. Popioły po spalaniu odpadów komunalnych oraz popioły lotne ze spalania osadów ściekowych zostały ujęte w eksperymencie. Stosunki ekstrakcji pierwiastków były dalekie od zadowalających ze średnią 20 oraz 50% dla popiołów po spalaniu odpadów komunalnych oraz popiołu z osadów ściekowych. Pozyskane wyniki są w zgodzie z obserwacjami dokonanymi przy pomocy mikroskopii, gdzie relatywna liczba bakterii wzrosła niewiele we wspomnianym czasie w przypadku popiołów ściekowych i była w zasadzie niedostrzegalna w przypadku popiołów dennych.