Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Wpływ mineralnej sekwestracji $CO_{2}$ na wymywalność zanieczyszczeń z żużli z hutnictwa stali — The impact of the $CO_{2}$ mineral sequestration process on the leachability of pollutants from slags from steel industry / Alicja ULIASZ-BOCHEŃCZYK, Eugeniusz Mokrzycki // Rocznik Ochrona Środowiska ; ISSN 1506-218X. — 2016 — vol. 18 cz. 1, s. 682–694. — Bibliogr. s. 690–692, Abstr., Streszcz.
Autorzy (2)
- AGHUliasz-Bocheńczyk Alicja
- Mokrzycki Eugeniusz
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 101675 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2016-11-21 |
| Rok publikacji | 2016 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | Rocznik Ochrona Środowiska = Annual Set The Environment Protection |
Streszczenie
Polska, jako kraj ratyfikujący Protokół z Kioto i należąca do Unii Europejskiej zobowiązana jest do obniżania emisji ditlenku węgla. Przemysłem, który jest znaczącym emitentem CO2 jest hutnictwo żelaza i stali. W przemyśle tym powstają również odpady − Żużle z procesów wytapiania (wielkopiecowe, stalownicze) o kodzie 10 02 01. Żużle stalownicze stosowane są przede wszystkim w drogownictwie, a żużle wielkopiecowe do produkcji cementów. Pomimo, że są one wykorzystywane gospodarczo, żużle z hutnictwa żelaza i stali, ze względu na swój skład chemiczny, są odpadami, które potencjalnie mogą być surowcem stosowanym do mineralnej sekwestracji ditlenku węgla. Proces mineralnej sekwestracji przy zastosowaniu żużli hutniczych może być prowadzony metodą bezpośrednią – jednoetapową, w której poddawane są bezpośrednio działaniu ditlenku węgla lub pośrednią − dwuetapową, w której składniki reaktywne są wstępnie ekstrahowane z matrycy mineralnej, a następnie poddawane reakcji z CO2. Ważnym zagadnieniem związanym z mineralną sekwestracją ditlenku węgla jest wpływ prowadzenia procesu na wymywalność zanieczyszczeń ze stosowanych odpadów. Przedstawione w artykule badania prowadzono przy zastosowaniu żużli wielkopiecowych oraz żużli stalowniczych charakteryzujących się wysoką zawartością CaO, odpowiednio: 44% i 20%. Ponieważ, czynnikiem ograniczającym powstawanie kalcytu, jest maksymalna ilość dostępnych jonów wapnia w środowisku wodnym, zbadano ich wymywalność z analizowanych żużli, która dla żużli stalowniczych wyniosła 28,9 mg/dm3 i 3,11 mg/dm3 dla żużli wielkopiecowych. Proces prowadzono przy zastosowaniu 100% CO2 jako karbonatyzację bezpośrednią gaz-ciało stałe w szczelnych komorach, w których były sezonowane przez 28 dni. Żużle poddano działaniu ditlenku węgla bez wcześniejszego mielenia, dzięki temu nie jest wydatkowana dodatkowa energia i przez to unikana jest emisja pośrednia. Badania wykazały obniżenie pH z wartości 12 do 10 wskazujące na zachodzenie procesu karbonatyzacji. Analiza otrzymanych wyników badań wymywalności żużli stalowniczych i wielkopiecowych wykazały, że proces sekwestracji ditlenku węgla wpłynął na obniżenie stężenia jonów Ba, Sr, Mn, Ni, Co, Hg, Sb, V, Cu, Mo, SO4. Wymywalność pozostałych zanieczyszczeń: Zn, Pb, Cd, Cr, As nie uległa zmianie. Stwierdzono również wysoką wymywalność jonów wapnia i magnezu z żużli stalowniczych. Uzyskane wyniki badań porównano z rezultatami analiz z wymywalnością zawiesin wodnych żużla stalowniczego. Z niezmielonych żużli stalowniczych, wymywalność jonów Zn, Cu, Pb, Cr, As, SO4, Cl była niższa w porównaniu z zawiesinami wodnymi. Wartości wymywalności Ni była taka sama, a Hg i Cd wyższe od tych stwierdzonych dla zawiesin żużlowo-wodnych.
Abstract
Poland has ratified the Kyoto Protocol and belongs to the European Union, due this facts is committed to reducing carbon dioxide emissions. Iron and steel production industry is one of major emitters of CO2. It’s also industry creating wastes such as slags from smelting (blast furnace, steelmaking) code 10 02 01. Steelmaking slags are mainly used in road construction. Blast furnace slags are used to produce cement. Although slags from iron and steel production are used economically, due to their chemical composition, they are classified as waste. The slags potentially could be the raw material used to mineral sequestration of carbon dioxide. An important issue, related to mineral sequestration of carbon dioxide, is the impact of the mineral sequestration process on the leachability of pollutants from used waste. Studies presented in the paper were conducted using a blast furnace slags and steel slags with a high content of CaO, respectively – 44% and 20%. The limiting factor of calcite formation is the maximum amount of available calcium ions in an aqueous environment. Due to this fact, leachability of the analyzed slags has been examined. Leachability of the steelmaking slags was 28.9 mg / dm3, and for the blast furnace slag 3.11 mg / dm3. The process direct carbonation gas-solid was conducted using 100% CO2 in a sealed chambers where they were seasoning for 28 days. Slags were treated carbon dioxide without prior milling, so that no additional energy is used and the indirect emissions are avoided. Studies have shown the pH lowering from 12 to 10, this indicating the carbonation process. Analysis of the results of steelmaking slags leachability tests and blast furnace slags have shown that the process of carbon dioxide sequestration contributed to the decrease in the concentration of Ba, Sr, Mn, Ni, Co, Hg, Sb, V, Cu, Mo, SO4. Leachability of other pollutants: Zn, Pb, Cd, Cr, As, has not changed. The results were compared with the results of aqueous suspensions leachability analysis of steel slags. The leachability of pollutants: Zn, Cu, Pb, Cr, As, SO4, Cl from unground steelmaking slags was lower compared to aqueous suspensions. Values of Ni leachability were the same, Hg and Cd higher than those found for the slag-water suspensions.
