slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Hornicko-geologická fakulta VŠB–TUO

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 22

Hornicko-geologická fakulta VŠB–TUO - PowerPoint PPT Presentation


  • 97 Views
  • Uploaded on

Hornicko-geologická fakulta VŠB–TUO. V004 - „Aplikace jílových sedimentů pro ušlechtilé stavební hmoty (žáruvzdorná ostřiva a plniva)“. VEŘEJNÁ SOUTĚŽ VE VÝZKUMU A VÝVOJI Výzkumná centra - 1M poskytovatel - MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY. Definice dílčích cílů V 004.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Hornicko-geologická fakulta VŠB–TUO' - baina


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Hornicko-geologická fakulta VŠB–TUO

V004 - „Aplikace jílových sedimentů pro ušlechtilé stavební hmoty (žáruvzdorná ostřiva a plniva)“

VEŘEJNÁ SOUTĚŽ VE VÝZKUMU A VÝVOJI Výzkumná centra - 1Mposkytovatel - MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY

definice d l ch c l v 004
Definice dílčích cílů V004

Dílčí cíl- zhodnocení hlušiny doprovázející těžbu uhlí jako potenciální druhotné suroviny pro výrobu hlinito-křemičitých žáruvzdorných ostřiv a plniv s uplatněním především v keramickém průmyslu.

Úkoly:

  • vytipování lokalit obsahující vhodné jílové sedimenty pro výrobu žáruvzdorných ostřiv a plniv;
  • posouzení obsahu a stupně kaustické metamorfózy kaolinitických jílovců vzniklých zahořením odvalů;
  • prokázat vhodnost této druhotné suroviny pro výrobu žáruvzdorných ostřiv a plniv;
  • návrh úpravy předmětných materiálů na surovinu srovnatelnou s průmyslově vyráběnými ostřivy;
  • návrh technologie odtěžování a likvidace odvalů jako ekologické zátěže.
slide3

Výběr vhodných lokalit

Kritéria výběru:

  • vhodné petrografické složení hlušinového materiálu odvalu(velký podíl jílovců, prachovců, jílovitých hornin s uhelnou příměsí a uhelné hmoty);
  • prokázaný endogenní požár na odvalu (teplota vyšší než 900 oC);
  • množství přepáleného skládkovaného materiálu;
  • vyřešené střety zájmů.
slide4

Výběr vhodných lokalit

Studované oblasti:

  • česká část hornoslezské pánve (především ostravská část OKR);
  • limnické pánve lugika (především dolnoslezská pánev);
  • kamenouhelné pánve středočeské oblasti (především kladenská pánev);
  • rosicko oslavanská oblast;
  • podkrušnohorské terciérní pánve.
slide5

Výběr vhodných lokalit

Ostravská část OKR

Vhodné lokality

  • odval Dolu Heřmanice
  • (17 mil. m3);
  • odval Dolu Odra
  • (3,75 mil. m3);
  • odval Dolu Petr Bezruč
  • (8 mil. m3).

Heřmanice

Odra

Ema

Šverma

Podmínečně vhodné lokality

  • odval Dolu Šverma
  • (5 / 0,32 mil. m3).
slide6

Výběr vhodných lokalit

Kladenská pánev

Vhodné lokality

  • odval Ronna (2,1 mil. m3);
  • odval Tuchlovice(18,3 mil. m3);
  • odval V Němcích (5,2 mil. m3);
  • odval U Jiřího (2,15 mil. m3).
slide7

Výběr vhodných lokalit

Podkrušnohorské terciérní pánve

Poznatky

  • na odvalech deponováno velké množství skrývkového materiálu / malé množství organické hmoty;
  • odvaly s deponovaným materiálem z hořících uhelných slojí již rekultivovány nebo odtěženy;
  • pozornost zaměřena na přírodní lokality výskytu porcelanitů.

Vybrané lokality

  • rekultivovaný odval Nové Dvory;
  • rekultivovaný kamenolom Dobrčice;
  • výchoz Sezemice;
  • výchoz Nechranice.
slide8

Odběry vzorků

  • Odběry vzorků
  • Pozornost zaměřena na termicky modifikovaný materiál – makropetrografická klasifikace (Králík 1984).
  • Určení místa maximální termické aktivity není možné (chybí dokumentace skládkového hospodářství, nebyl prováděn monitoring endogenních požárů).
  • Vzorky odebírány z povrchu odvalů, z erozních rýh, starých zářezů nebo z partií odkrytých při rekultivaci.
  • Odběry vzorků z větších hloubek pomocí mechanizace není možné provést – nebezpečí zažehnutí endogenního požáru

(viz odval Heřmanice, Odra).

slide9

Laboratorní výzkum

  • Laboratorní výzkumu byl zaměřen na:
    • komplexní stanovení chemického složení;
    • mineralogického složení tepelně alterovaného materiálu.

Použité analytické metody:

chemického složení

- vlnově disperzní rentgenfluorescenční spektrometr - WD XRF (Spectroscan MAKC GVII)

složení minerálních fází

- RTG difrakční prášková analýza (Seifert – FPM (Co katoda 0,179026 nm)

Celkem bylo analyzováno 47 vzorků.

slide10

Laboratorní výzkum

Výsledky laboratorního výzkumu:

  • Střední až nejvyšší stupeň tepelné alterace vykazují vzorky Heřmanice Hr-2 a Šverma Šv-1.
  • Zjištěné minerály indialit, mullit, a cristabalit ve vzorcích, potvrzují teplotu výpalu kolem 1000oC.
slide11

Laboratorní výzkum

Výsledky laboratorního výzkumu:

  • Střední až nejvyšší stupeň tepelné alterace vykazují vzorky Heřmanice Hr-2 a Šverma Šv-1.
  • Zjištěné minerály indialit, mullit, a cristabalit ve vzorcích, potvrzují teplotu výpalu kolem 1000oC.
  • Nejvyšší stupeň tepelné alterace vykazují také vzorky Tuchlovice TU-1 a Ronna Rn-2.
  • Zjištěné minerály indialit, mullit, a cristabalit ve vzorcích, potvrzují teplotu výpalu kolem 1100oC.
  • Podle zjištěných obsahů novotvořených minerálů (indialit - až 31 %, mulit - až 25 %, cristabalit - až 28 %, tridymit - až 12,5 %) prošly nejvyšším stupněm výpalu přírodní porcelanity.
slide12

Laboratorní výzkum

  • Požadavky na křemenný šamot:
    • chemické složení 10 – 30 % Al2O3;
    • minerální složení mulit, cristobalit, tridymit, křemen.
  • Zkoumaný materiál splňuje podmínky pouze s ohledem na chemické složení.
  • Pro potřeby keramického průmyslu je nezbytné zájmový materiál zušlechtit.
slide13

Zušlechtění zájmového materiálu

Stanovení nejoptimálnějšího postupu zušlechtění antropogenně přepáleného materiálu

Dílčí úkoly:

  • stanovení nejvhodnější přípravy vzorku pro výpal;
  • stanovení nejvhodnější teploty a doby výdrže výpalu vzorků;
  • zjistit u vzorků s vysokým podílem amorfní fáze teplotní úrovně novotvořených minerálních fází (především mulitu).
slide14

Zušlechtění zájmového materiálu

Metodický postup

Metodický postup vychází z podmínek zjišťování fyzikálních a keramicko - technologických vlastností porcelanitů (Tománek 1959) a normou ČSN 72 1082 (Vypalovací zkoušky keramických surovin).

  • homogenizace a podrcení vzorků pod 4 mm;
  • sítová analýza;
  • rozdělení vzorků na podsítné a nadsítné (0,063 mm);
  • rozdělení vzorků na kvarty;
  • výpal jednotlivých kvartů na 900oC, 1100oC a 1400oC;
  • stanovení váhového úbytku;
  • zjištění minerálních fází pomocí RTG práškové difrakce;
  • makropetrografický popis dílčích vypálených vzorků.

Postup prací:

slide15

Zušlechtění zájmového materiálu

Metodický postup

  • postup prací byl testován na dvou referenčních vzorcích;
  • experimentálně zjištěný postup byl ověřen na zbývajících vzorcích;
  • výsledky byly statisticky vyhodnoceny.
slide16

Zušlechtění zájmového materiálu

Výsledky testů:

  • přítomnost alkálií a vyššího podílů oxidu železa způsobují tavení směsi při nižších teplotách, než uvádějí fázové diagramy - krystalizace mulitu při teplotách do 1100 °C;
  • při výpalu na 1400 °C vzrůstá podíl mulitu již nepatrně;
  • vyšší podíl oxidů železa způsobil ve vzorcích vypálených na 1400 °C značnou pórovitost případně roztavení vzorku;
  • nejvhodnější teplota výpalu pro tvorbu mulitu je 1250 °C;
  • prodloužení doby výpalu na 3 hodiny při teplotě 1250 °Cprokázalo pozitivní vliv na zvýšení množství mulitu.

Upravený výpal referenčních vzorků

Výpal:400 °C/h 800 °C /h1000 °C/h 1250 °C/h

Výdrž: 3 h

Ochlazení:samovolné chladnutí pece

slide18

Zušlechtění zájmového materiálu

Po zušlechtění zkoumaný materiál splňuje podmínky kladené na ostřivo a plnivo do křemenného šamotu.

slide19

Technologie odtěžování a likvidace

Návrh technologie odtěžování a likvidace odvalů jako ekologické zátěže

  • selektivní odtěžení termicky modifikovaného materiálu;
  • drcení, mletí a homogenizace;
  • tepelné zpracování v rotačních pecích při teplotě 1250 °C a snížené rychlosti posunu suroviny;
  • drcení výsledné suroviny na
  • požadovanou zrnitost.
slide20

V004 - „Aplikace jílových sedimentů pro ušlechtilé stavební hmoty (žáruvzdorná ostřiva a plniva)“

  • Výsledky:
  • Byly vybrány čtyři nejvhodnější odvaly.
  • Předmětný materiál bez úpravy nesplňuje podmínky kladené na průmyslové ostřivo - je nutné jeho zušlechtění.
  • Byl navržen a experimentálně vyzkoušen postup zušlechtění zájmového materiálu na úroveň parametrů průmyslově vyráběných ostřiv.
  • Výzkumem byla prokázána vhodnost použití této zušlechtěné druhotné suroviny pro výrobu žáruvzdorných ostřiv a plniv.
  • Byla navržena technologie odtěžování a průmyslového zušlechtění předmětných materiálů.
slide21

V004 - „Aplikace jílových sedimentů pro ušlechtilé stavební hmoty (žáruvzdorná ostřiva a plniva)“

  • Výsledky:
  • Výsledky řešení tohoto dílčího cíle byly dosud prezentovány na mezinárodních konferencích a publikovány v zahraničních odborných periodikách.
  • V přípravě je kapitola do monografie a souhrnná publikace v zahraničním odborném recenzovaném periodiku.
  • Výsledky tohoto dílčího cíle budou aplikovány v návazném výzkumu CVVP při studiu využití vedlejších produktů z těžby, úpravy a zpracování energetických surovin (VEP) jako výchozích surovin pro přípravu nových geopolymerních materiálů.
slide22

V004 - „Aplikace jílových sedimentů pro ušlechtilé stavební hmoty (žáruvzdorná ostřiva a plniva)“

  • Děkuji za pozornost.
ad