- Tytuł:
-
Crystalline phases in the waste foundry sands based on quartz sand matrix
Fazy krystaliczne w zużytych masach formierskich na osnowie piasku kwarcowego - Autorzy:
-
Jonczy, I.
Kamińska, M.
Bilewska, K.
Gerle, A. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/297124.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
- Tematy:
-
foundry sand
quartz sand
phase composition
formy piaskowe
piasek kwarcowy
skład fazowy - Opis:
-
This paper characterizes the crystalline phases present in waste foundry sands prepared based on a quartz sand matrix. The main component of the examined waste is quartz, which is accompanied by its polymorphic forms: tridymite and cristobalite. In addition to quartz, iron oxides such as magnetite, hematite and occasionally wüstite, and grains represented by metallic iron precipitation and Cu-Zn-Pb polymetallic aggregates were found. A particular emphasis was placed on the magnetite present in relatively high amounts, characterized by variable chemical composition, associated with the presence of numerous admixtures of chromium and titanium, which may suggest presence of chromite and titanomagnetite.
W odlewnictwie powszechnie odlewy wykonywane są w formach piaskowych. Sporządzone na bazie piasku masy formierskie stanowią mieszaninę, do której oprócz piasku kwarcowego dodawane są: woda, bentonit, pył węglowy oraz spoiwa nieorganiczne lub organiczne. Zużyte masy formierskie, w których udział piasku dochodzi do około 90%, są na ogół poddawane w odlewni wewnętrznemu odzyskowi (czyli regeneracji), ale część z nich trafia na składowiska. Odpady mas formierskich, których głównym składnikiem jest piasek kwarcowy, w swoim składzie często zawierają minerały reprezentujące tlenki różnych metali, ponadto mogą być w nich obecne drobne wytrącenia metaliczne. Z uwagi na ich obecność materiał ten może stać się wtórnym źródłem ich odzysku. W artykule scharakteryzowano, pod względem jakościowym, skład fazowy zużytych mas formierskich sporządzonych na osnowie piasku kwarcowego. Do badań ze zwałowiska pobrano 3 próbki materiału odpadowego charakteryzujące się odmienną barwą: szarą, brązowo-czerwoną i czarną, które poddano identyfikacji faz metodą dyfrakcji rentgenowskiej oraz rentgenowskiej analizie spektralnej w mikroobszarach; ponadto przy użyciu metod spektrometrycznych oznaczono zawartość wybranych metali występujących w odpadach. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że w składzie fazowym wszystkich analizowanych odpadów dominujący udział ma kwarc, obok którego oznaczono jego dwie polimorficzne odmiany: trydymit i krystobalit - ich obecność jest wynikiem przemian alotropowych dokonujących się w trakcie wykonywania odlewów w formach z mas kwarcowych. Oprócz kwarcu w odpadach występują dość znaczne ilości tlenków metali oraz wytrąceń metalicznych, co znalazło swoje odzwierciedlenie w udziale poszczególnych metali w składzie chemicznym odpadów. W próbce 1 obok dominującego żelaza w większych ilościach występują Cr i Mn, ponadto w pojedynczych analizach zaznacza się udział Ti. Pierwiastki te były również wskazane jako główne w składzie chemicznym faz tlenkowych oznaczonych podczas rentgenowskiej analizy spektralnej w mikroobszarach. Na podstawie tych badań oraz przy wykorzystaniu identyfikacji faz metodą dyfrakcji rentgenowskiej wśród faz tlenkowych wyróżniono: roztwór stały FeO-MnO-MgO, magnetyt, tytanomagnetyt, chromit, a także hematyt. Obok nich stwierdzono występowanie α-żelaza. W próbce 2 obok dość znacznej ilości żelaza zaznacza się obecność: Cu, Mn, Pb, Ti, V, Zn. Pierwiastki te są przede wszystkim związane z wtrąceniami metalicznymi, które obok kwarcu i faz tlenkowych żelaza (magnetytu, hematytu i sporadycznie występującego wüstytu) stanowią jeden z głównych składników próbki 2. Próbka 3 charakteryzuje się najwyższym, wśród badanych odpadów, udziałem Fe, któremu towarzyszą Mn i Cr. Rentgenowska analiza spektralna w mikroobszarach wykazała, że chrom tworzy własną fazę - chromit, natomiast mangan wchodzi w skład wytrąceń metalicznych żelaza. Podczas identyfikacji faz metodą dyfrakcji rentgenowskiej potwierdzono obecność α-żelaza, wykazano również dość znaczący udział magnetytu. Obecność w badanych odpadach domieszek magnetytu oraz wytrąceń metalicznych mogłaby wskazywać na potencjalne źródło ich pozyskiwania. - Źródło:
-
Inżynieria i Ochrona Środowiska; 2018, 21, 3; 213-226
1505-3695
2391-7253 - Pojawia się w:
- Inżynieria i Ochrona Środowiska
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł