Cynk metaliczny i jego związki mają we współczesnym świecie ogromne znaczenie gospodarcze. Zasoby Zn szacuje się na 180 mln t i przy obecnym zużyciu powinny one wystarczyć na ok. 30 lat. Światowa górnicza produkcja cynku w 2016 r. wyniosła ok. 13 mln t. Ponad 39% światowej produkcji górniczej tego metalu przypada na Azję, z czego ponad 27% przypada na Chiny1). Około 40% światowej produkcji cynku wykorzystuje się jako materiał ochronny przed korozją wyrobów stalowych. Wynika to z fizyczno-chemicznych właściwości cynku, który tworzy tzw. powłoki anodowe zapobiegające korozji żelaza. Około 30% produkcji zużywa się do otrzymywania stopów, głównie mosiądzów (stopy Cu-Zn). Dużym zainteresowaniem na rynku cieszą się także stopy odlewnicze i stopy przeznaczone do przeróbki plastycznej, zwane ZnAl (stopy na bazie cynku z dodatkiem Al, Cu i Mg). Nowe kierunki zastosowania cynku są związane z wytwarzaniem nowego typu diod emisyjnych z udziałem tlenku cynku, które wykorzystuje się w budowie wysokiej klasy odtwarzaczy DVD (czytnik laserowy) i telefonów komórkowych2). Cynk może być otrzymywany z rud pierwotnych (głównie siarczków) lub z surowców wtórnych. Do jego produkcji stosuje się metody hydrometalurgiczne (ok. 80% produkcji) oraz pirometalurgiczne (20% produkcji)2). W Polsce duże zasoby cynku zostały rozpoznane w rejonie śląsko- -krakowskim. Jednak rudy sfalerytowe wydobywane w tym rejonie są ubogie. Wydobywanie i wzbogacanie rud do zawartości ok. 60% Zn wiąże się z wytworzeniem dużej ilości odpadów, co negatywnie oddziałuje na środowisko naturalne3). Rejonami szczególnie zagrożonymi odpadami cynkonośnymi są obszary wydobycia rud Zn-Pb i składowiska odpadów4). W Polsce istnieją dwa podstawowe składowiska odpadów pochodzących z procesów wzbogacania rud Zn-Pb. Pierwszym jest staw osadowy powstały w wyniku działalności kopalni "Trzebionka" uruchomionej w 1962 r., zlikwidowanej w 2009 r. Zakończenie eksploatacji rud w tym regionie było s[...]

Przedstawiono metody produkcji klinkieru cementowego w wysokich temperaturach. Wykonane badania rentgenowskie i mikroskopowe jak również obserwacje makroskopowe wykazują, że otrzymany klinkier jest niejednorodny. Występują w nim znaczne obszary o zawyżonej lub obniżonej zawartości tlenku wapnia. Compositions (annealed) ofSiO220.7, Fe2O32.5, Al2O3 7.5, CaO 67.5, MgO 1.7, SO30.2%, saturation[...]

Opracowano oryginalną metodę otrzymywania włókien gipsowych polegającą na rekrystalizacji gipsu w środowisku kwasu solnego o stężeniu 6%, 8%, 10%. Nasycone roztwory oziębiano z szybkością ok. 0,2°C/min od temp. 80°C do 60°C oraz z szybkością 0,l°C/min od temp. 60°C do 20°C. Surowcem może być gips naturalny, gips syntetyczny oraz gips odpadowy z procesu odsiarczania spalin pochodzących np. z [...]

  Przedstawiono metodę termicznego przekształcania odpadowych elektronicznych obwodów drukowanych, realizowaną w reaktorze z chemicznie obojętnym złożem fluidalnym. Pozostałą po wypaleniu substancji polimerowych niepalną część odpadów poddano dwustopniowej ekstrakcji w środowisku zasadowym (30-proc. KOH) oraz kwaśnym (95-proc. H2SO4). Przedstawiono udziały masowe wybranych metali w próbkach stałych po procesie spalania oraz po kolejnych etapach roztwarzania. Uzyskano wysoki stopień wyekstrahowania metali z materiału wyjściowego, mieszczący się w granicach od 90% (dla Ti) do ponad 97% dla innych metali. Fourteen printed circuits were disintegrated and combusted in fluidized-sand quartz reactor (diam. 96 mm, height 400 mm) fired with PrH-PrMe mixts. The combustion gases were analyzed for O2, NO, NO2, SO2, CO, CO2 and volatile org. compds. The solid residues were analyzed for 11 metals after extn. with concd. KOH and H2SO4 solns. High recovery degree (from 90.56% for Ti up to 99.96 for Ni) was achieved. W 2009 r. każdy mieszkaniec Unii Europejskiej wytwarzał przeciętnie ponad 500 kg odpadów rocznie, z czego ok. 17-20 kg stanowiły odpady przemysłu elektrycznego i elektronicznego1). Ilość tego typu odpadów ciągle wzrasta. Ocenia się, że ich udział stanowi 3-5% ogólnej ilości odpadów w Europie1). Ponadto szacuje się, że w państwach Unii Europejskiej pojawia się rocznie 10,3 Tg nowego sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Przewiduje się, że do 2020 r. Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki Amelia Woynarowska*, Stanisław Kandefer, Małgorzata Olek, Sylwester Żelazny, Witold Żukowski Termiczna dekompozycja odpadów elektronicznych z wykorzystaniem reaktora fluidyzacyjnego Thermal decomposition of electronic waste using fluidized-bed reactor Prof. dr hab. inż. Stanisław KANDEFER w roku 1973 ukończył studia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej. W 1977 r. obronił pracę doktorską, w 1990 r. przeprowadził przewód [...]

  Przedstawiono wyniki badań termicznej dekompozycji fragmentów obwodu drukowanego z podzespołami elektronicznymi prowadzonej w reaktorze z pęcherzowym złożem fluidalnym, oraz ługowania produktów spalania w środowisku kwaśnym. Uzyskaną po spaleniu pozostałość poddano dwuetapowej ekstrakcji w środowisku kwaśnym (H2SO4 i woda królewska). Uzyskano stopnie ekstrakcji wynoszące od 99,95% (Cu) do 97,42% (Mn), dla ołowiu (2,60%), przy użyciu H2SO4, oraz od 99,94% (Cu) do 71,73% (Ti) przy użyciu H2SO4 i wody królewskiej. Warunkiem uzyskania wysokich stopni ekstrakcji przy użyciu kwasu siarkowego było zastosowanie w początkowym okresie tego procesu kwasu stężonego. Printed circuit boards with electronic components were combusted in a fluidized bed reactor in air-liq. petroleum gas stream. The combustion products were leached with concd. H2SO4 and HNO3/H2SO4 at 50°C for 120 min. The metal recovering degree ranged from 99.95% (Cu) to 97.42% (Mn), with the exception of lead (2.60%), when H2SO4 was used, and from 99.94% (Cu) to 71.73% (Ti) when in a 2-stage process H2SO4 and HNO3/H2SO4 were used. Mgr inż. Amelia WOYNAROWSKA w roku 2010 ukończyła studia na Wydziale Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Jest doktorantką w Instytucie Chemii i Technologii Nieorganicznej tej uczelni. Specjalność - technologia chemiczna. Instytut Chemii i Technologii Nieorganicznej Politechniki Krakowskiej, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków, tel. (12) 628-27-71, e-mail: awoynarowska@ indy.chemia.pk.edu.pl * Autor do korespondencji: Politechnika Krakowska Amelia Woynarowska*, Jadwiga Zabagło, Jerzy Baron, Sylwester Żelazny, Witold Żukowski Spalanie odpadów elektronicznych w reaktorze z pęcherzowym złożem fluidalnym oraz proces ekstrakcji produktów w środowisku kwaśnym Combustion of electronic waste in a fluidized bed reactor and extraction of products in acidic medium Mgr inż. Jadwiga ZABAGŁO w roku 2007 ukończyła studia na Wydzi[...]

  Glycerol residue from biodiesel prodn. was combusted alone at 900°C or in a mixt. with natural gas at 765 or 900OC to recover energy and K2SO4. The final product had a purity of 97,3%. Its yield was 75% of the theor. one. Zweryfikowano doświadczalnie jedną z potencjalnych metod odzysku siarczanu(VI) potasu z pozostałości glicerolowej po otrzymywaniu biodiesla. Przedstawiono nową metodę utylizacji odpadu glicerolowego z produkcji biodiesla, polegającej na termicznej obróbce odpadu i termicznym wykorzystaniu składników organicznych oraz odzyskiem siarczanu(VI) potasu z pozostałości po spaleniu. W procesie wykorzystano znaczną wartość opałową odpadu oraz jego małą lepkość w podwyższonej temperaturze, co ułatwiło dozowanie materiału do komory spalania. Biodiesel jest paliwem wytwarzanym z biomasy roślinnej. Jest on otrzymywany w wyniku przetworzenia oleju rzepakowego, przez transestryfikację metanolem w obecności wodorotlenku potasu lub wodorotlenku sodu. W wytwórni biodiesla obok surowych olejów roślinnych można wykorzystywać zużyte oleje roślinne i kwasy tłuszczowe1). Katalizatorem alkalicznej transestryfikacji jest KOH, a kwaśnej stężony kwas siarkowy. Oleje surowe i zużyte zawierają wolne kwasy tłuszczowe, w związku z tym konieczne jest zastosowanie specjalnej obróbki wstępnej. Po jednostopniowej reakcji nadwyżka metanolu i woda z reakcji zostają odparowane, a reagenty zostają dostarczone do zbiornika sedymentacyjnego. Odparowane substancje (woda, metanol) doprowadzane są do jednostki rektyfikacji metanolu. Po obróbce wstępnej triglicerydy zostają poddane dwustopniowej transestryfikacji. W tym celu do triglicerydów dodana zostaje miesz[...]

  Pierwiastki ziem rzadkich (REE) i ich związki znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Kierunki zastosowań wynikają z ich unikatowych właściwości. Przykładowo, ich właściwości elektryczne i magnetyczne wykorzystywane są w produkcji magnesów stałych ze stopów Fe-Nd-B, które charakteryzują się wysoką gęstością energii magnetycznej na jednostkę masy. Zastosowanie neodymu, prazeodymu, dysprozu i terbu umożliwiło miniaturyzację sprzętu elektronicznego. Główne kierunki wykorzystania REE i ich związków przedstawiono w wielu pracach1-4). Strukturę zużycia w gospodarce światowej i USA tych metali zilustrowano na rys. 1. Według prognoz5) w ciągu nadchodzących 23 lat, zapotrzebowanie na metale ziem rzadkich, szczególnie na neodym i dysproz, wzrośnie 26-krotnie. Dostawy koncentratów REE i półproduktów na rynki światowe pochodzą zasadniczo z Chin1-6). Z tych też względów Chiny za pomocą REE mogą kontrolować rozwój innowacyjnych technologii w USA i UE. Ten instrument polityczno- -gospodarczy jest istotny przy rozwoju nowoczesnych technologii, szczególnie w aspekcie przemysłu zbrojeniowego8). Brak dostępu do złóż naturalnych przez kraje UE wymusza podjęcie działań w zakresie pozyskiwania REE z alternatywnych źródeł, takich jak fosfogipsy z produkcji kwasu fosforowego lub "czerwony szlam" z produkcji aluminium, zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny, żużle i popioły wulkaniczne oraz odpady z energetyki3, 6, 9-12). Ponadto potencjalnym źródłem REE są materiały wtórne, takie jak np. zużyte proszki polerskie, katalizatory do fluidalnego krakingu katalitycznego (FCC) lub szkła optyczne. Materiały te charakteryzują się stosunkowo 20% 60% 9% 7% 15% 7% 18% 7% 21% 3% 7% 3% 5% 10% 5% 3% Swiat USA Inne Wyroby ceramiczne Luminofory Magnesy Dodatki stopowe Proszki polerskie Produkcja szkła Katalizatory Fig. 1. Structure of rare earth element consumption in the world and in the USA 7) Rys. 1. Struktura zużycia REE[...]

  Opracowany proces wydobycia pierwiastków ziem rzadkich (REE) z popiołów lotnych ze spalania węgla poprzez stapianie ich z sodą i ługowanie kwasem solnym1) okazał się skuteczny i umożliwił wydobycie ok. 90% REE w postaci chlorków w roztworze wodnym. Związki REE odznaczają się niską rozpuszczalnością w wodzie i można je łatwo wytrącić w postaci stałej2). Najprostszą metodą jest neutralizacja roztworu pochodzącego z procesu za pomocą amoniaku lub wody amoniakalnej do pH 8,5, jednakże z roztworu o tym pH wytrąca się również żelazo, glin i inne metale. Celem pracy było selektywne wyodrębnienie REE z tego roztworu poprzez strącanie kwasem szczawiowym. W przypadku roztworu otrzymanego po ługowaniu spieku koniecznością było zatem prowadzenie tego procesu dwuetapowo. W pierwszym etapie strącenia REE stosowano kwas szczawiowy, który jest odczynnikiem grupowym dla metali ziem rzadkich. Według literatury3) proces powinno prowadzić się przy pH 1,3 i w temp. 60-70°C, co pozwoliło na oddzielenie lantanowców (wraz z innymi nierozpuszczalnymi szczawianami) od sodu, glinu, żelaza i potasu3 Część doświadczalna Surowce Roztwór REE stosowany do badań otrzymano w wyniku ługowania spieku popiołu lotnego z sodą (100 g popiołu, 120 g sody) kwasem solnym. Do wytrącania REE stosowano kwas szczawiowy uwodniony cz. C2H2O4·2H2O (odczynnik grupowy dla REE). Do korekty pH stosowano 25-proc. wodę amoniakalną. Metodyka badań Ponieważ przy niskim pH (1,3) występowało niecałkowite wytrącenie REE z roztworu, podwyższono jego wartość do poziomu 1,6-1,8 prze[...]

  Określono możliwości otrzymywania produktów prażenia koncentratów sfalerytowych odznaczających się małą zawartością siarki w postaci siarczkowej. Zwiększona zawartość siarki w prażonej blendzie wpływa negatywnie zarówno na przebieg, jak i na wskaźniki techniczno-ekonomiczne procesu elektrolizy cynku. Badano efekty modyfikacji procesu usuwania magnezu i wapnia z koncentratów sfalerytowych przez obróbkę chemiczną i flotację. Prace doświadczalne prowadzono w warunkach odpowiadających warunkom usuwania tych domieszek w skali przemysłowej. Zaproponowano nowy sposób przeprowadzenia procesu odmagnezowania z wykorzystaniem zaszczepki gipsowej. Stwierdzono, że gdy w procesie odmagnezowania stosuje się szczepionkę w postaci gipsu, efektywność aPolitechnika Krakowska; bZakłady Górniczo-Hutnicze Bolesław SA w Bukownie Otrzymywanie prażonki cynkowej w procesie konwersji termicznej w piecu fluidyzacyjnym. Część I. Modyfikacja procesu odmagnezowania i flotacji koncentratu sfalerytowego Production of roasted zinc concentrates by thermal treatment in fluidized bed. Part 1. Modification of magnesium removal and flotation of sphalerite concentrate następującego po nim procesu flotacji jest większa, a ziarna sfalerytu są wolne od gipsu. Uzyskuje się w ten sposób materiał, który lepiej poddaje się utlenianiu w wysokotemperaturowym procesie prowadzonym w reaktorze fluidyzacyjnym. Roasted sphalerite concentrate was pulped in H2O, inoculated with CaSO4 crystals, treated with H2SO4 to remove Mg and Ca ions as resp. sulphates and enriched in Zn by flotation after activated with CuSO4. The Zn content was increased from 54.3-56.4% in the raw material up to 59.0-59.2% in the final concentrates. W procesie otrzymywania cynku znaczenie gospodarcze mają te siarczkowe rudy Zn-Pb, z których pozyskuje się koncentraty sfalerytowe (ZnS). Koncentraty takie poddaje się następnie prażeniu w celu utlenienia siarczku cynku i otrzymania tlenku cynku. Obecni[...]

  Przedstawiono wyniki badań mających na celu sprawdzenie wpływu modyfikacji procesu odmagnezowania koncentratu cynkowego na szybkość utleniania zawartego w nim ZnS. Badania wykonano w warunkach zbliżonych do tych, w jakich proces utleniania ZnS jest przeprowadzany w praktyce przemysłowej. Stwierdzono, że szybkość utleniania w znacznym stopniu zwiększa się wskutek wprowadzonych zmian w procesie odmagnezowania blendy cynkowej. W wyniku przeprowadzonej optymalizacji sposobu przygotowania próbek blendy uzyskano prawie dwukrotny wzrost stałej szybkości procesu utleniania przeprowadzanego w warunkach, w których o jego szybkości decyduje dyfuzja tlenu od strumienia gazów, poprzez warstwę graniczną, do wnętrzna ziarna. Three ZnS concentrates were oxidized with air in fluidized bed reactor at 1130-1180 K to det. the process kinetics. The preliminary removal of Mg from the concentrates resulted in an increase in the process rate consts. by 80-100%. Dr inż. Małgorzata OLEK w roku 2002 ukończyła studia na Wydziale Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Jest adiunktem w Instytucie Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza Politechniki Krakowskiej. Specjalność - utylizacja odpadów. Instytut Chemii i Technologii Nieorganicznej, Politechnika Krakowska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków, tel. (12) 628-27-66, e-mail: pczukows@pk.edu.pl * Autor do korespondencji: Mgr inż. Jadwiga ZABAGŁO - notkę biograficzną i fotografię Autorki drukujemy w bieżącym numerze na str. 1080. Dr hab. inż. Witold ŻUKOWSKI*), prof. PK - notkę biograficzną i fotografię Autora drukujemy w bieżącym numerze na str. 810. Dr hab. inż. Andrzej JAROSIŃSKI, prof. PK - notkę biograficzną i fotografię Autora drukujemy w bieżącym numerze na str. 809. Dr inż. Mirosław FATYGA - notkę biograficzną i fotografię Autora drukujemy w bieżącym numerze na str. 811. aPolitechnika Krakowska; bZakłady Górniczo-Hutnicze Bolesław SA w Bukownie Ma[...]