Chemical parameters of coal sludge deposits. DMW database
 
More details
Hide details
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2012;15(3):231–245
 
KEYWORDS
ABSTRACT
In order to develop the most cost-effective enrichment technology for inventoried deposits of coal sludge, detailed qualitative research was carried out under the project entitled “Identification of the energy potential of coal sludge deposits in the national fuel balance and technological development strategy for their use”. The most modern methods of geophysical profiling techniques were applied for determining the horizontal distribution of coal deposits at different depths, and probing techniques to determine the distribution of deposits in vertical planes. Research was also performed on the basic physical and chemical parameters of coal sludge samples originating from inventoried deposits. For this purpose, a testing algorithm was defined and the range necessary to determine the physical and chemical parameters of individual coal sludge samples were determined. The chemical composition of the coal sludge samples denoting content of SiO2 , Al2O3 , TiO2 , Fe2O3 , CaO, MgO, K2O, Na2O, Sc , C, and P2O5 was analyzed in order to make a qualitative identification. The content of metals was determined, including arsenic, bar, chrome, tin, zinc, aluminum, cadmium, cobalt, magnesium, manganese, copper, molybdenum, nickel, lead, mercury, vanadium, and calcium. The analysis involved the aqueous extract prepared from samples of coal sludge by marking the following basic parameters: pH, conductivity, TDS, salinity, temperature, ChZTCr, phenols, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen (V), nitrate nitrogen (III), free cyanides, chlorides, sulfates (VI), sulfides, chromium (VI), PAHs, TOC, SPC nonionic, anionic SPC, and metals – listed above. These studies were performed in the Department of Mineral and Waste Utilization and in the Institute of Geology, Faculty of Mining and Geology. Markings were made on the basis of Polish Standards and according to procedures developed in the laboratory. This paper presents the results of the determination of the chemical composition and metal content (direct analysis) together with the basic physical parameters. The paper presents the results of the analysis of an aqueous extract. Some exemplary results are presented on two samples of coal sludge from the settling tank, designated for the project symbol K17 (samples Nos. K17/1 and K17/2). The article also includes information about the registry of coal sludge deposits (DMW database) created for the project. DMW database contains data on: location – name, contact details, the owner, a description of the location, geographical coordinates, the type and amount (volume) of deposited waste, the type and quantity of samples collected from the settling tank with a metric and a sketch of applying the depth of the hole, qualitative analysis of test results with marking parameters such as transient and hygroscopic moisture, content of ash, sulfur, volatile matter and calorific value in the analytical working and a dry state, the results of granulometric and densitometry analysis of averaged samples from selected settling tanks. the estimated approximate potential energy value of a settling tank. The database also enables: aggregating (combining) data in order to present data from many settling tanks, sorting data (ascending or descending) by a selected physical parameter, filtering data exporting data to disk in Excel spreadsheet format – for subsequent treatment or consultation in offline mode (without network). During work on the database DMW, a computer visualization was also developed presenting the location of inventoried coal sludge settling tanks on topographic, hydrographic, and sozological rough.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Parametry chemiczne depozytów mułów węglowych. Baza danych DMW
muły węglowe, parametry jakościowe mułów, baza danych depozytów mułów
W celu opracowania najbardziej efektywnych ekonomicznie technologii wzbogacania zinwentaryzowanych depozytów mułów węglowych przeprowadzone zostały w ramach projektu pn. "Identyfikacja potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania szczegółowe badania jakościowe. W tym celu wykorzystano najnowocześniejsze metody geofizyczne, umożliwiające określenie techniką profilowań poziomych rozkładów złoża na różnych głębokościach, natomiast techniką sondowań określenie rozkładów złoża w płaszczyznach pionowych. Przeprowadzono również badania podstawowych parametrów fizycznych i chemicznych dla próbek mułów węglowych pochodzących ze zinwentaryzowanych depozytów. W tym celu opracowano algorytm badawczy oraz określono zakres niezbędnych do oznaczenia parametrów fizycznych i chemicznych dla poszczególnych próbek mułów węglowych. Analizowano skład chemiczny próbek mułów węglowych oznaczając w nich zawartość: SiO2, Al2O3, TiO2 , Fe2O3 , CaO, MgO, K2O, Na2O, Sc , C, P2O5 w celu dokonania ich identyfikacji jakościowej. Natomiast w celu określenia potencjalnego oddziaływania na środowisko określono w próbkach mułu węglowego zawartość metali, takich jak: arsen, bar, chrom, cyna, cynk, glin, kadm, kobalt, magnez, mangan, miedź, molibden, nikiel, ołów, rtęć, wanad i wapń. Analizie poddano także ekstrakt wodny sporządzony z próbek mułów węglowych oznaczając w nim nastąpujące parametry podstawowe, tj.: odczyn, przewodność, TDS, zasolenie, temperaturę, ChZTCr , fenole, azot amonowy, azot azotanowy(V), azot azotanowy(III), cyjanki wolne, chlorki, siarczany(VI), siarczki, chrom(VI), WWA, OWO, niejonowe SPC, anionowe SPC oraz metale - wymienione powyżej. Badania te wykonano w Katedrze Przeróbki Kopalin i Utylizacji Odpadów oraz w Instytucie Geologii Wydzia?u Górnictwa i Geologii. Oznaczenia były wykonywane na podstawie Polskich Norm oraz według procedur opracowanych w laboratorium. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań składu chemicznego oraz oznaczenia zawartości metali (analiza bezpośrednia) wraz z podstawowymi parametrami fizycznymi. Przedstawiono także wyniki analizy ekstraktu wodnego. Zaprezentowane przykładowe wyniki badań dotyczyły dwóch próbek mułów węglowych pochodz?cych z osadnika, oznaczonego na potrzeby projektu symbolem K17 (próbki o nr K17/1 i K17/2). W artykule zamieszczono również informacje dotyczące rejestru depozytów mułów węglowych (baza danych DMW) stworzonego na potrzeby projektu. Baza danych zwiera dane dotyczące: lokalizacji - nazwa, dane teleadresowe, właściciel obiektu, opis lokalizacji, współrzędne geograficzne, rodzaju i ilości (objętości) zdeponowanych odpadów, rodzaju i ilości pobranych prób z danego osadnika wraz metryką i szkicem otworu z naniesieniem głębokości, wyników analiz jakościowych pobranych prób z oznaczeniem takich parametrów jak: wilgoć przemijająca i higroskopijna, zawartości popiołu, siarki, części lotnych i wartości opałowej w stanie analitycznym, roboczym i suchym, wyników analiz granulometrycznych i densymetrycznych dla prób uśrednionych z wybranych osadników, oszacowanej przybliżonej wartości potencjału energetycznego osadnika. Baza umożliwia także: agregowanie (łączenie) danych w celu prezentacji danych z wielu osadników, sortowanie danych (rosnąco lub malejąco) według wybranego parametru fizycznego, filtrowanie danych, eksport danych na dysk w formacie.xls - do późniejszej obróbki lub wględu w trybie offline (bez sieci). W ramach prac nad bazą danych DMW opracowano również wizualizację komputerową prezentującą lokalizację zinwentaryzowanych osadników mułów węglowych na podkładach topograficznych, hydrograficznych i sozologicznych.
 
REFERENCES (11)
1.
Projekt rozwojowy Nr N R09 006 06/2009 pn. „Identyfikacja potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania”. IMBiGS, Warszawa 2009.
 
2.
LUTYŃSKI A. i in., 2010 – Sprawozdanie z pracy NB- 208/RG-5/09 wykonywanej w ramach projektu Nr N R09 0006 06/2009 – Zadanie 2 „Identyfikacja ilościowo-jakościowa depozytów mułów węglowych”. Gliwice 2010, (praca niepublikowana).
 
3.
BAIC i in. 2010 – BAIC I., BLASCHKE W., SZAFARCZYK J., 2010 – Depozyty mułów węglowych źródłem paliwa energetycznego – informacja o projekcie rozwojowym. Przegląd Górniczy Nr 1–2, s. 73.
 
4.
SOBKO W., BAIC I., 2011– Inwentaryzacja i identyfikacja ilościowa depozytów mułów węglowych. Politechnika Koszalińska. Rocznik Ochrona Środowiska Tom 13. Rok 2011, Środkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska ISSN 1506-218X, Koszalin.
 
5.
BLASCHKE i in. 2011 – BLASCHKE W., BAIC I., SOBKO W., LUTYÑSKI A., SZPYRKA J., 2011 – Analiza ilościowa, jakościowa i potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych. Monografia: Zrównoważona produkcja i konsumpcja surowców mineralnych; Wyd. IGSMiE, PAN, Kraków.
 
6.
LUTYŃSKI A., SZPYRKA J., 2012 – Analiza właściwości fizykochemicznych depozytów mułów węglowych pod kątem doboru technologii ich wzbogacania. Polityka Energetyczna (w druku).
 
7.
Instrukcja obsługi Bazy Danych Osadników – Panel użytkownika, ZUG Sp. z o.o., Jaworzno, 2011.
 
8.
WITKOWSKA-KITA i in. 2012 – WITKOWSKA-KITA B., BAIC I., LUTYŃSKI A., SUPONIK T., 2012 – Identyfikacja depozytów mułów węglowych – własności chemiczne. Baza Danych (DMW). Monografia Innowacyjne i przyjazne dla środowiska techniki i technologie przeróbki surowców mineralnych. Instytut Techniki Górniczej KOMAG.
 
9.
BLASCHKE i in. 2012 – BLASCHKE W., BAIC I., WITKOWSKA-KITA B., LUTYŃSKI A., SUPONIK T., 2012 – Deposits of coal sludge-chemical properties. Data base (DMW), Materiały Konferencyjne, Progressive technologies of exploration, extraction and beneficiation of mineral deposits and environment protection. Demianovska Dolina 2012 (w druku).
 
10.
HYCNAR J.J., BUGAJCZYK M., 2004 – Kierunki racjonalnego zagospodarowania drobnoziarnistych odpadów węglowych. Polityka Energetyczna, t. 7, z. spec.
 
11.
HYCNAR J.J., 2006 – Paleniska fluidalne przykładem racjonalnego rozwi¹zywania problemu odpadów. Polityka Energetyczna, t. 9, z. spec.
 
ISSN:1429-6675