Wpływ obróbki termicznej melafiru na jego właściwości odkwaszające wodę

Wody korozyjne i agresywne na różnych etapach oczyszczania wymagają alkalizacji, co można uzyskać poprzez ich kontakt z materiałami odkwaszającymi. W pracy analizowano właściwości odkwaszające melafiru naturalnego (surowego), jak również wpływ jego prażenia w temperaturze 550°C i 900°C na intensyfikację tych właściwości. Przeprowadzono badania polegające na kontakcie wody zdemineralizowanej z próbkami melafiru surowego i prażonego w warunkach nieprzepływowych (test naczyniowy) oraz przepływowych (test kolumnowy). Zmiany jakości wody po kontakcie z melafirem analizowano na podstawie typowych wskaźników fizyczno-chemicznych. Wykazano, że melafir surowy podnosił wartość pH, zasadowość ogólną i twardość ogólną wody, czemu towarzyszył wzrost jej mineralizacji oraz zmniejszenie kwasowości ogólnej. Prażenie melafiru w temperaturze 550°C nie wpływało na zmianę jego właściwości odkwaszających, natomiast prażenie w temperaturze 900°C pozwalało na uzyskanie materiału bardzo silnie alkalizującego i remineralizującego wodę. Jego właściwości odkwaszające były nietrwałe i dochodziło do nierównomiernego wypłukiwania alkaliów, występujących w melafirze prażonym w postaci pylastej. Woda zdemineralizowana ługowała zarówno z melafiru surowego, jak i prażonego związki wapnia, magnezu, sodu i potasu, na co wskazywała zasadowość alkaliczna wody. Melafir surowy oraz prażony w temperaturze 550°C wpływał na zwiększenie zasadowości ogólnej wody pochodzącej w całości od węglanów. Zasadowość ogólna wody, pochodząca z melafiru prażonego w temperaturze 900°C, składała się natomiast głównie z wodorotlenków i częściowo z węglanów.

Corrosive and aggressive water needs alkalization at different stages of treatment, what may be achieved by using deacidifying materials. The deacidifying properties of raw melaphyre as well as impact of its heat treatment at 550oC and 900oC on intensification of the aforementioned properties were investigated. The experiments relied on contact of demineralized water with the raw and calcined melaphyre samples under static (batch test) and dynamic (flow-through column test) conditions. Changes in water quality following its contact with melaphyre were analyzed on the basis of standard physico-chemical indicators. It was demonstrated that the raw melaphyre increased the pH, total alkalinity and total hardness of water, while improved its mineralization and decreased the acidity. The heat treatment at 550oC had no impact on the deacidifying properties of melaphyre, while treatment at 900oC resulted in a strongly alkalizing and water remineralizing material. Its deacidifying properties were unstable and leaching of mobile alkali from the calcined melaphyre occurred. Demineralized water leached the compounds of calcium, magnesium, sodium and potassium, both from the natural and calcined melaphyre, which was indicated by water alkalinity. Both the raw melaphyre and calcined at 550oC led to an increase in the total water alkalinity purely due to the carbonates. The total water alkalinity coming from the water contact with the calcined melaphyre at 900oC consisted mostly of hydroxides and carbonates to some extent.