- Tytuł:
-
Promieniotwórczość naturalna węgli kamiennych i frakcji gęstościwoych o zróżnicowanej budowie petrograficznej i chemicznej
Natural radioactivity of hard coals and coal density fractions of differentiated petrografical and chemical construction - Autorzy:
- Róg, L.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/340675.pdf
- Data publikacji:
- 2005
- Wydawca:
- Główny Instytut Górnictwa
- Tematy:
-
promieniotwórczość naturalna
węgiel kamienny
natural radioactivity
rock coal - Opis:
-
Węgiel kamienny, jak każdy surowiec mineralny, charakteryzuje się pewną zawartością naturalnych izotopów promieniotwórczych. Ich ilość zależy od ilości i rodzaju zanieczyszczeń zawartych w węglu. Zawartość naturalnych izotopów promieniotwórczych w stałych odpadach ze spalania węgla kamiennego jest jednym z podstawowych parametrów decydujących o możliwościach ich wykorzystania. Wymagania stawiane przez ochronę środowiska i odbiorców węgla kamiennego zmuszają do produkcji sortymentów o ściśle określonych parametrach jakościowych. Spełnienie tych wszystkich wymagań jest możliwe jedynie przy dobrej znajomości parametrów jakościowych węgla stanowiącego nadawę do procesów wzbogacania. Optymalizacja procesu wzbogacania w cieczach ciężkich na podstawie znajomości składu petrograficznego nadawy, a także zależności między składem petrograficznym węgla i składem chemicznym popiołu a interesującą nas właściwością czy składnikiem, daje możliwość uzyskania koncentratów węglowych o właściwościach wymaganych lub zbliżonych do wymaganych przez odbiorców. Zależności między składnikami petrograficznymi węgla i współwystępującą z nimi substancją mineralną (charakteryzowaną składem chemicznym popiołu) a zawartością naturalnych izotopów promieniotwórczych są słabo rozpoznane. Znajomość tych zależności daje możliwość produkcji węgli energetycznych, przyjaznych dla środowiska nie tylko z uwagi na konieczność ograniczania emisji, ale również dzięki temu, że powstające podczas ich spalania odpady, mogą być wykorzystywane do produkcji materiałów budowlanych lub bezpiecznie składowane. Badania wykazały, że zawartość radionuklidów różnicuje się w zależności od klasy ziarnowej węgla (sortymentu). Maksymalne zawartości poszczególnych izotopów są znacznie większe w miałach niż w sortymentach grubych i średnich. W sortymentach grubych i średnich wrasta stężenie radionuklidów wraz ze wzrostem sumarycznej ilości macerałów grupy witrynitu i karbargilitu, w którym substancja mineralna współwystępuje z witrynitem. W sortymentach grubych i średnich stwierdzono regularny wzrost zawartości wszystkich izotopów w miarę wzrostu zawartości popiołu. W przypadku miałów taka korelacja jest wyraźnie widoczna dla izotopu 40K. Zawartość radionuklidów zmienia się również wraz ze wzrostem gęstości węgla. W miarę wzrostu gęstości wydzielonych frakcji zwiększa się zawartość popiołu i stężenia izotopów promieniotwórczych. Maleje zawartość czystych, niezmineralizowanych mikrolitotypów witrynitowych: witrytu, klarytu witrynitowego oraz duroklarytu. Wzrasta natomiast wyraźnie zawartość karbominerytu, głównie karbargilitu (połączenia substancji węglowej z substancją ilastą). Najczęściej są to ziarna witrynitowe i klarytowe przesycone substancja ilastą (zmineralizowany witryt). Wraz ze wzrostem ilości popiołu, karborninerytu i izotopów promieniotwórczych we frakcjach zwiększa się zawartość Si02 i K20. Maleje natomiast zawartość: Fe203 i CaO, Na20, S03 i P205. Wzrasta również zawartość: As i Rb, a obniża się zawartość Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Sr i V.
For hard coal, as for any other raw mineral material, some content of natural radioactive isotopes is characteristic. Their quantity depends of quantity and kind of contaminants contained in coal. Content of natural radioactive isotopes in solid waste materials from hard coal combustion is one of basic decisive parameters about possibilities of their utilisation. The demands put up by environmental protection and requirements of hard coal receivers force production of assortments with rigorously defined quality parameters. Fulfilment of all these requirements is possible only under the condition of good knowledge concerning qualitative parameters of coal constituting material fed mechanically for enriching processes. An optimisation of enriching process in heavy liquids on the ground of knowledge concerning fed material petrografical composition, as well as relations between petrografical composition of coal and ash chemical composition and the property or component we are interested in, gives us the possibility of obtaining of coal-extracts with required properties or closed to the properties required by receivers. Relations between petrografical components of coal and coincidental mineral matter (characterised by chemical composition of ash) and content of natural radioactive isotopes are only weakly recognised. The knowledge of these dependencies gives possibility of production of steaming coals, environmentally friendly not only because of necessity of its issue limiting, but also owing to the fact that arising during their combustion waste materials can be used in production of building materials or may be safely dumped. Investigations demonstrated that the content of specific radionuclides differentiates depending of coal grain-size categories. Maximal contents for each of isotopes are considerably greater in fines than in large and average coal sizes. For large and average size grades, concentration of radionuclides increases together with increase of total maceral quantities of group vitrinite and carbargilite, in which mineral matter coincides with vitrinite. For large and average size grades, regular increase of content of all isotopes was ascertained together with increase of ash content. In the case of fines such a correlation is clearly visible for isotope 40K. Radionuclides content also changes together with increase of coal density. As the density of extracted fractions grows larger, the content of ash and concentrations of radioactive isotopes increases. Decreases the content of clear, non-mineralised vitrinite microlitotypes: vitrite, vitrinite clarite and hardening clarite. However, clearly increases significantly content of carbominerite, mostly carbargilite (connections of coal-matter with silty matter). Most often these are the grains of vitrinite and clarite permeated with silty matter (mineralised vitrite). Together with growing quantity of ash, carbominerite and radioactive isotopes, the content of Si02 and K20 in fractions increases. However, decreases content: Fe203 and CaO, Na20, S03 and P205. Increases also content As and Rb, and drops content Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Sr and V. - Źródło:
-
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa; 2005, 3; 81-101
1643-7608 - Pojawia się w:
- Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł