Nr2 InstytutuSzk³a,CeramikiMateria³ówOgniotrwa³ychiBudowlanych PRACE

(1)

PRACE

Instytutu Szk³a, Ceramiki Materia³ów Ogniotrwa³ych i Budowlanych

Scientific Works of Institute of Glass, Ceramics Refractory and Construction Materials

Nr 2

ISSN 1899-3230

Rok I Warszawa–Opole 2008

(2)

LUCYNA JANECKA BRONIS£AW WERYÑSKI

Wykorzystanie odpadu przemys³owego – zu¿ytego œcierniwa POLGRIT

do produkcji cementu

W artykule omówiono mo¿liwoœci wykorzystania ¿u¿la pomiedziowego, stanowi¹cego odpad œcierniwa POLGRIT, w przemyœle cementowym jako sk³adnika cementu. Stwierdzono, ¿e odpad ten z uwagi na wysok¹ zawar- toœæ fazy szklistej oraz krzemionki reaktywnej posiada w³aœciwoœci pucolanowe. Odpad œcierniwa POLGRIT mo¿na stosowaæ jako dodatek do produkcji cementów klasy 32,5.

1. Wprowadzenie

W produkcji cementów stosuje siê ró¿norodne surowce odpadowe i odpady przemys³owe. Odpady te dodawane do klinkieru stanowi¹ pe³nowartoœciowe uzupe³nienie surowca, pozwalaj¹ce na wytwarzanie cementów o specjalnych w³asnoœciach, np. cementy hutnicze, pucolanowe i inne.

Od wielu lat w przemyœle cementowym wykorzystywane s¹ odpady z górnic- twa, hutnictwa i energetyki, takie jak popio³y lotne z elektrowni oraz ¿u¿le wielkopiecowe z przemys³u hutniczego. Szczególnie istotne s¹ ¿u¿le wielkopiecowe stosowane jako pe³nowartoœciowy dodatek o w³aœciwoœciach hydraulicznych oraz popio³y lotne o w³aœciwoœciach pucolanowych w produkcji cementów portlandzkich, hutniczych i pucolanowych. Wobec deficytu ¿u¿li wielkopieco- wych podjêto równie¿ badania nad wykorzystaniem ¿u¿li pomiedziowych [1, 2], które mog¹ równie¿ stanowiæ pe³nowartoœciowy dodatek w produkcji ce- mentów.

Przedmiotem badañ jest odpad œcierniwa POLGRIT jako dodatek do cementu.

! "#$%& '#()*)+) ,-./0& 12!03"."& 40)2!"0/56 78#"9)!60/*:; " <+=96>0#*:;& 7==-"0/ '#$*#"2?

!"" 40)2!"0/962@& A!9:2(962@ " B!9=96"(.0 6 7C9>+%

A!9D% =! "#$%& '#()*)+) ,-./0& 12!03"."& 40)2!"0/56 78#"9)!60/*:; " <+=96>0#*:;& 7==-"0/ '#?

$*#"2!"" 40)2!"0/962@& A!9:2(962@ " B!9=96"(.0 6 7C9>+%

(3)

2. Charakterystyka odpadu – zu¿ytego œcierniwa POLGRIT

Œcierniwo POLGRIT jest materia³em o strukturze ¿u¿lowej; to odpad ¿u¿la pomiedziowego bêd¹cy odsiewem podziarnowym z produkcji materia³u œciernego POLGRIT. Zgodnie z ustaw¹ o odpadach materia³ zosta³ zakwalifikowany jako odpad o kodach: 12 01 21 i 12 01 99. Jest to suchy materia³ o uziarnieniu 80%

poni¿ej 0,6 mm. Sk³ad chemiczny œcierniwa charakteryzuje siê znaczn¹ zawar- toœci¹ tlenków kwaœnych SiO, AlO_!, i FeO_!; zawartoœæ MgO zwykle nie przekracza 8% i wystêpuje g³ównie w fazie szklistej lub w formie zwi¹zanej w minera³ach piroksenowych. Zawartoœæ siarki wynosi poni¿ej 1%.

Aby oceniæ mo¿liwoœci wykorzystania zu¿ytego œcierniwa POLGRIT jako dodatku do cementu przeprowadzono badania:

• sk³adu ziarnowego;

• zawartoœci podstawowych tlenków: SiO, FeO_!, AlO_!, CaO, MgO;

• sk³adu fazowego oraz zawartoœci fazy szklistej;

• zawartoœci metali ciê¿kich;

• w³asnoœci pucolanowych odpadu;

• promieniotwórczoœci naturalnej.

Wykonan¹ seriê badañ laboratoryjnych potwierdzono nastêpnie w skali przemys³owej.

Próby odpadu do badañ laboratoryjnych zosta³y pobrane przez wytwórcê odpadu (oznaczenie symbolem PL). Pochodzi³y z piêciu partii dostaw po 30 Mg ka-

¿da (oznaczenie symbolami P1-P5).

Sk³ad ziarnowy odpadu

Badania wykonano metod¹ analizy sitowej. Wyniki podano w tabeli 1.

! " # $ ! % Sk³ad ziarnowy odpadu

&'!()*! +,-.!/ 012

34 55 6748

4 9 % 55 :7;:

% 9 67< 55 %67:

67< 9 67= 55 4874

67= 9 674 55 4>7<

?674 55 :%7@

! "#$%&' ('&)$*'+ ,-.&/01'2 2)-%30*/

(4)

Sk³ad chemiczny oraz zawartoœæ metali ciê¿kich w odpadzie

Badania sk³adu chemicznego: strat pra¿enia, SO,Cl, Na_!O, K_!O wykonano wed³ug PN-EN 196-2:2006, a badania: SiO_!, Al_!O, Fe_!O, MgO, CaO wed³ug BN-83 6731-15. Zawartoœæ metali ciê¿kich po roztworzeniu wed³ug BN-83 6731-15 oznaczono metod¹ ASA na spektrometrze firmy Perkin Elmer. Wyniki przedstawiono w tab. 2.

! " # $ ! % Sk³ad chemiczny odpadu POLGRIT [% wag.]

&'(!)

*+#,-*./0

1./!*.#/-! 234"0

56 57 5% 58 59 5: ;'(!)

<3#)/-

&=3>23!?> @AB 7A8@ 7A%C @ACD 7A%9 7A87 7A7%

&-1 97A9 8CAE 8CA89 9%A:% 8CAC@ 8CAD7 9@A9:

F#1! 78AC 78AE% 79A8E 79A@9 78ADC 7BA@E 79A89

G$1_! 7@A: 7%A7E 77ACE 7@AB7 78A@B 7@A@% 77A8C

H!1 %@A8 %BAD %8AE %%AE %9A7 %BA@ %8AC:

IJ1 DA: 8AE :AD :A8 :A% 8AE :A%%

&1! @A7E @A7% @A7: @A79 @A78 @A7: @A7:

K!1 @A:% @AD9 @AD: %A@ @ADB @ADB @AC%

L1 8A7C %AE9 %AE9 %AB@ %AE: %AEE %AED

H$ @A@7 @A@7

H) @A@7%: @A@@% @A@@7: @A@@@: @A@@7 @A@@7 @A@@7

HM @A@:@@ @A@D@98 @A@D7: @A@BB% @A@BD: @A@BCE @A@B:C

H3 @A@78% @A@:@: @A@9B@ @A@8E: @A@:@@ @A@98@ @A@8E

HN @A9%7B @AB8@E @AB@7B @A9CD9 @AB@8% @A:B9@ @A::8

I/ @A7E:E @A7BC7 @A7BE% @A7:98 @A7BDE @A7B89 @A7BE7

K- @A@7E% @A@8@C @A@%DE @A@%%% @A@%DD @A@%7B @A@%8:

5" @A:@89 @ACEEE @ACBD: @AE:EE @AE%%: @AC87% @AE9:9

$ @A@@B@ @A@7:E @A@77D @A@@E: @A@@C8 @A@@7@B @A@@ED

O/ @AB:%@ @A9%@@ @A9%%: @A8B@@ @A99%: @A9%%: @A9:88

Sk³ad fazowy oraz zawartoœæ fazy szklistej

Sk³ad fazowy odpadu oznaczano metod¹ proszkow¹ na dyfraktometrze^"rentge- nowskim X^#Change firmy Philips. Dyfraktogram badanej próbki przedstawiono na ryc. 1.

(5)

Przeprowadzona analiza wykaza³a, ¿e w odpadzie wystêpuje g³ównie faza szkli- sta. Z faz krystalicznych wyodrêbniono jedynie kwarc SiO . Zawartoœæ fazy szklistej oznaczono mikroskopowo wed³ug PN-72/B 230/02. Badania wykaza³y, ¿e w odpadzie zawartoœæ fazy szklistej jest bardzo wysoka i wynosi 94%.

Badania w³asnoœci pucolanowych odpadu

Materia³y pucolanowe zawieraj¹ aktywn¹ krzemionkê, nadaj¹c¹ im w³aœciwoœci pucolanowe, tzn. zdolnoœæ do reagowania z wodorotlenkiem wapniowym w œrodo- wisku wodnym, z utworzeniem w temperaturze pokojowej zwi¹zków o w³aœci- woœciach hydraulicznych, przede wszystkim fazy CSH.

Ze wzglêdu na pochodzenie wyró¿niæ mo¿na pucolany naturalne (trasy, tufy wulkaniczne, trachity, ziemie okrzemkowe) i przemys³owe (pra¿one gliny i ³up- ki, odpady krzemionkowe, popio³y lotne oraz ¿u¿le).

Aby oceniæ w³asnoœci pucolanowe odpadu, zawartoœæ reaktywnego dwutlenku krzemu oznaczono zgodnie z PN-EN 196-2:2006 oraz PN-EN 197-1:2002 i PN-EN 450-1: 2006.

Stwierdzono, ¿e w badanym odpadzie zawartoœæ reaktywnego dwutlenku krzemu wynosi 37,16%. Wed³ug wymagañ PN-EN 197-1, zawartoœæ reaktywnego dwutlenku krzemu w pucolanach nie powinna byæ mniejsza ni¿ 25%. Na podstawie uzyskanych wyników badany odpad mo¿na zakwalifikowaæ do grupy od- padów przemys³owych o w³aœciwoœciach pucolanowych.

! "#$%&' ('&)$*'+ ,-.&/01'2 2)-%30*/

!"# $# %!&'()*+,'(- +./(.0 1234 56

(6)

Promieniotwórczoœæ naturalna odpadu

Badania przeprowadzono metod¹ porównawczej analizy widma promieniowa- nia gamma, zgodnie z instrukcj¹ ITB Nr 234/2003: „Badania promieniotwór- czoœci naturalnej surowców i materia³ów budowlanych”. Badania wykonywano na analizatorze Typ-MAZUR – 01, uzyskuj¹c nastêpuj¹ce wskaŸniki aktywno- œci:

• f = 1,41;

• f_!= 281,81 Bq/kg;

• Äf = 0,10;

• Äf!= 21,68 Bq/kg.

Zgodnie z klasyfikacj¹ przedstawion¹ w Rozporz¹dzeniu Rady Ministrów z dnia 2 stycznia 2007 r. (DzU 2007, nr 4, poz. 29 § 3) oraz instrukcj¹ ITB nr 234/2003 badany materia³ mo¿na zakwalifikowaæ do 2. grupy, poniewa¿

wskaŸniki aktywnoœci f> 1,2 i f_!>240 Bq/kg, lecz nie przekraczaj¹ wartoœci f £ 2,0 a f!£ 400 Bq/kg.

Badany materia³ mo¿e byæ wykorzystywany jako dodatek do produkcji materia³ów budowlanych stosowanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza ¿ywego w takich iloœciach, aby w gotowym wyrobie wskaŸniki aktywnoœci nie przekracza³y odpowiednio 1,2 i 240 Bq/kg.

3. Ocena mo¿liwoœci wykorzystania odpadu jako dodatku do cementu

Ocenê przydatnoœci odpadu POLGRIT jako dodatku do cementu oparto na ba- daniach laboratoryjnych i przemys³owych. Przeprowadzono kompleksowe badania cech fizycznych i wytrzyma³oœciowych, tj.: sta³oœci objêtoœci, stopnia zmielenia, czasu wi¹zania oraz wytrzyma³oœci na œciskanie po 2, 7 i 28 dniach twardnienia zapraw z ró¿nymi dodatkami odpadu. Wyniki badañ porównano z w³asnoœciami wzorcowego cementu bez dodatków oraz cementu z tak¹ sam¹ iloœci¹ dodatku ¿u¿la wielkopiecowego, powszechnie stosowanego do produkcji cementów CEM II 32,5.

3.1. Badania laboratoryjne

3.1.1. Wp³yw dodatku odpadu POPGRIT na wytrzyma³oœæ zapraw cementowych, czas wi¹zania, wodo¿¹dnoœæ oraz sta³oœæ objêtoœci Do badañ stosowano klinkier cementowy, odpad POLGRIT oraz, porównaw- czo, w tej samej iloœci ¿u¿el wielkopiecowy. Klinkier z dodatkiem odpadu POLGRIT: 10, 15, 20 i 30% mielono w m³ynku laboratoryjnym do uzyskania powierzchni w³aœciwej cementu ok. 3000 cm^!/g.

(7)

Badano:

• wytrzyma³oœæ na œciskanie zapraw po 2, 7 i 28 dniach wed³ug PN-EN 196-1;

• stopieñ zmielenia i gêstoœæ cementu wed³ug PN-EN 196-6;

• czas wi¹zania i sta³oœæ objêtoœci wed³ug PN-EN 196-3.

Wyniki badañ podano w tab. 3. Dodatkowo wyniki wytrzyma³oœci na œciskanie po 2, 7 i 28 dniach przedstawiono graficznie na ryc. 2 i 3.

! " # $ ! % W³asnoœci zapraw cementowych ( badania laboratoryjne)

&'

(')"* +,-.!/ .!('!0*

12!3,45 ,"6 /72,489 0#-3:;

<# =>!2#$9#'!

?@@AB 9$,45 CD ?EA

F,09#'.8>6 G9! 03!4890!

?8@B;A

=.!H 09I.!G9!

?@9GA

J*2'.*@!3,45 G!

489HK!G9#

?LF!A (,8.I2#K K,G9#8 M -G9 N -G9 MO -G9 P Q$9GK9#' R

%E ;9(H: PBMNST %MNT UMT UVT UVSO %TSO WXSW

U Q$9GK9#' R WE;9(H: R UPE

,-(!-: FD<Y+Z PBMNSP %MM% UTT MWT UOSN %PSO WMSP

M Q$9GK9#' OUE R WE;9(H: RUTE

,-(!-: FD<Y+Z PBMNST %MVT MUT MVP UXSU MOS% %OSN

% Q$9GK9#' R WE

;9(H: R MPE ,-6

(!-: FD<Y+Z PBMNSP %UXP MWP %%T UWS% M%S% %XSX

W Q$9GK9#' R WE

;9(H: R %PE ,-6

(!-: FD<Y+Z PBMNSP %PTU UOP MWP UUSU UOSV %PS%

T Q$9GK9#'RWE ;9(H:

R UPE [:[$!

09#$K,(9#8,0#;, PMNSP %PVP UXT MUP UNSX %PST WWS%

X Q$9GK9#' RWE

;9(H: R MPE [:[$!

09#$K,(9#8,0#;, PBMNST %PXP UOP MTP UTS% MOSX WTSV

N Q$9GK9#' R WE

;9(H: R %PE [:[$!

09#$K,(9#8,0#;, PBMNSP MVON MUP %PP UUS% M%SP %NSN

O Q$9GK9#' OUE R WE ;9(H: R NSTE ,-(!-: FD<Y+Z R NSTE [:[$!

09#$K,(9#8,0#;, PBMNST %MTN M%P %PP UXSV MVST W%SM

V Q$9GK9#' NXE R WE ;9(H: R UPE ,-(!-: FD<Y+Z R UPE [:[$!

09#$K,(9#8,0#;, PBMNST %UVN MWP %PP UXSV MNSW WUSN

!"#$%& '&%(#)&* +,-%./0&1 1(,$2/).

(8)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

próba zerowa odpad 10%

odpad 15%

odpad 20%

odpad 30%

wytrzyma³oœænaœciskanie[MPa]

oznaczenie próby [liczba dni]

!"# $# %&'()*+", -'./'0 "121)3*0!"4 - 567./*"1)3*0!2 89-,'&12 /:;)!"4 9*9'3<:0

oznaczenie próby [liczba dni]

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

wytrzyma³oœænaœciskanie[MPa]

próba zerowa

zaprawa z odpadem POLGRIT

¿u¿el wielkopiecowy

zaprawa z odpadem i ¿u¿lem wielkopiecowym !"# 5# %&'()*+", 0!3/-!2'&*+",*01 -'./'0 "121)3*0!"4

- 9*9'3<,12 *9.'98 =>?@ AB

(9)

Badania wp³ywu odpadu POLGRIT na wytrzyma³oœæ zapraw cementowych wykaza³y, ¿e wytrzyma³oœci dwudniowe cementów z odpadem s¹ nieco wy¿sze, natomiast wytrzyma³oœci 7- i 28-dniowe s¹ ni¿sze œrednio o 19% od cementów z tak¹ sam¹ iloœci¹ ¿u¿la wielkopiecowego stosowanego w cementowni. Nale¿y jednak podkreœliæ, ¿e dodatek 10–20% odpadu POLGRIT pozwala uzyskaæ cementy spe³niaj¹ce (z pewnym zapasem) wymagania normowe dla cementów marki 32,5. Cement z dodatkiem 30% POLGRITU nie spe³nia wymagañ normy w tym zakresie. Wytrzyma³oœæ na œciskanie po 28 dniach wynosi³a 30,3 MPa.

Na wytrzyma³oœæ cementów korzystnie wp³ywa dodatek ¿u¿la wielkopiecowego.

Wytrzyma³oœæ na œciskanie po 28 dniach cementu z dodatkiem 15% mieszaniny odpadu POLGRIT i ¿u¿la w stosunku 1:1 wynosi³a 43,2 MPa, a z dodatkiem 20% – 41,7 MPa; by³a zatem wy¿sza w pierwszym przypadku o 10%, a w dru- gim o 12%.

Analizuj¹c otrzymane wyniki badañ cementów z dodatkiem odpadu POLGRIT oraz porównuj¹c je z wynikami otrzymanymi dla cementów z dodatkiem ¿u¿la wielkopiecowego, zaobserwowano pewn¹ prawid³owoœæ, mianowicie powierz- chnia w³aœciwa cementów z odpadem POLGRIT przygotowywanych w m³ynku laboratoryjnym, przy zastosowaniu tego samego czasu mielenia, jest zawsze wy¿sza od cementów z dodatkiem ¿u¿la wielkopiecowego. Wskazywa³oby to na nieco lepsz¹ mielnoœæ tego dodatku w stosunku do ¿u¿la wielkopiecowego, co mo¿e byæ korzystne w przemys³owej produkcji cementów.

Pozosta³e w³aœciwoœci cementów z dodatkiem do 20% POLGRITU, takie jak sta³oœæ objêtoœci, czas wi¹zania oraz promieniotwórczoœæ naturalna (wskaŸniki aktywnoœci f<1,2 i f_!<240 Bq/kg) we wszystkich przypadkach spe³niaj¹ wymagania normowe.

3.2. Próba przemys³owa

Pozytywne wyniki badañ laboratoryjnych stanowi³y podstawê do przeprowadzenia próby przemys³owej. Próbê przeprowadzono w cementowni na m³ynie cementu o wydajnoœci 25 Mg/h. Przeprowadzono trzy próby oœmiogodzinne.

Wyprodukowano trzy partie cementu z dodatkiem 15, 20 i 22% odpadu POL- GRIT. Ka¿d¹ partiê przebadano zgodnie z wymaganiami normowymi. Czêœæ badañ wykonano równolegle w dwóch laboratoriach – w cementowni i w Insty- tucie. Wyniki badañ przedstawiono w tab. 4.

! "#$%&' ('&)$*'+ ,-.&/01'2 2)-%30*/

(10)

!"#$!% Wynikibadañcechchemicznych,fizycznychiwytrzyma³oœciowychzapraw(próbaprzemys³owa) &' (')"*

+,-.!/(')"*012!-34#563.7*8#34*96.*3.7# 1$67: 16#'

-,-!;#1

,-(!-< ="E#>>0>>$D06F(CB68$B>8!>!!! >?: @A +

(,: G6.:#' 3476! 3.!C!6K.!76G G2!H36: L567M !G <BG#-2 !67#J!I$

C;!2!

,": /N;,HO G#-2<B ?# 84!;#: $6#'!

G2!H36 G! 6$,HO P>

G*;'.*5!2,HO7! H36C1!76#LF=!M

$!",: '!;,: '6<5 L5ML35RBM1,76#3M5MLQMT-U-TV-LQ(,3.SLQMLQMLQMLQMLQMLQMLQMLQMLQ T[ZX[YZX%TZWA XY[YTVZXT%XWYX%]V[XWXZWYXXTWZ[[VX\Z[XYZWYUZ\]WZ\YTZY AAX%[Z]TTXZ[%Z [%ZTTZ\]%YZ[A YTVZXTUXWYXXZ[XYWUU%%W\ZTUYTXWZTTZX\YY[WZU]U\YYZYZ]\ AA\%[ZU[[Z%TTZ AT%[ZW[TZUTWZ %\T\XYZ[U[TTYTTZ\ZXTVZXWUW%YWZ]%YYZUWV]VVUWZXYT[\%XZ TAAW]ZU%TZ][WZ S6<5*52,G*C.#5('G,'$!",'G"!-!_16*76A^!; !7*5<;;*;A7C6<5,'!;$!",'"!-!_,G#-*;!1'G16*76G^AA<S

(11)

4. Badania promieniotwórczoœci cementów z dodatkiem odpadu POLGRIT

Badania wykonano dla trzech rodzajów cementów z dodatkiem 10, 20 i 22%

odpadu. Badania przeprowadzono metod¹ porównawczej analizy widma pro- mieniowania gamma, zgodnie z instrukcja ITB Nr 234/2003: „Badania promie- niotwórczoœci naturalnej surowców i materia³ów budowlanych”; wykonano je na analizatorze Typ-MAZUR–01. Wyniki badañ przedstawiono w tab. 5.

! " # $ ! % Promieniotwórczoœæ naturalna cementów z dodatkiem odpadu POLGRIT

&'() '*+",

-./0#1(# '(#*2(!).3+2 '*45(#1(4.2+*67,68

9:;<3=> ?)3!@1(3( !3.,214A6(

'4.!)B - *!CB -!" .4*B -#$ f_% f% f_&

9:;<3=> f&

9:;<3=>

D E3$(13(#*

F GH =(')B F EIH 4C'!CB

JKJLGGMNNLEJ GNLEOMEJLIJ EKLNPMGLPP ILPP ILI% GNLEO EJLIJ

D J 3$(13(#*

F GH =(')B F JIH 4C'!CB

PJKLGPMNOLJJ QPLEGMEPLJK JILNPMGLPG ILG% ILIN QPLEG EPLJK

D P 7 '*+", '*7#5,)R42#S T 3$(13(#*

F GH=(')B F JJH 4C'!CB

PPGLEOMQELII NNLINMEPLPI JJLIGMGL%N ILGP ILI% NNLIN EPLPI

Na podstawie otrzymanych wyników mo¿na stwierdziæ, ¿e zgodnie z klasyfikacj¹ przedstawion¹ w Rozporz¹dzeniu Rady Ministrów z dnia 2 stycznia 2007 r.

(DzU 2007, nr 4, poz. 29 § 3) oraz instrukcj¹ ITB nr 234/2003 odpad mo¿na zakwalifikowaæ do 1. grupy, poniewa¿ w badanym cemencie uzyskano wskaŸ- niki aktywnoœci f<1,2 i f_!<240 Bq/kg.

Badany materia³ z punktu widzenia ochrony radiologicznej mo¿e byæ wykorzystywany do produkcji materia³ów budowlanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza ¿ywego.

5. Omówienie wyników badañ

W realizowanej pracy, której celem by³a ocena mo¿liwoœci wykorzystania odpadu przemys³owego zu¿ytego œcierniwa POLGRIT jako dodatku do cementu, przeprowadzono badania nastêpuj¹cych w³asnoœci odpadu: sk³adu ziarnowego, zawartoœci podstawowych tlenków: SiO_!,Fe_!O_",Al_!O_", CaO, MgO, Na_!O, K_!O,

! "#$%&' ('&)$*'+ ,-.&/01'2 2)-%30*/

(12)

SO,Cl^! i metali ciê¿kich. Zbadano równie¿ sk³ad fazowy oraz zawartoœæ fazy szklistej, w³asnoœci pucolanowe oraz promieniotwórczoœæ naturaln¹. Na podstawie uzyskanych wyników badañ sk³adu chemicznego, fazowego, zawartoœci fazy szklistej oraz reaktywnoœci pucolanowej odpad mo¿na zakwalifikowaæ jako materia³ o w³asnoœciach pucolanowych. W³asnoœci pucolanowe, sk³ad chemiczny oraz promieniotwórczoœæ odpadu wskazuj¹, ¿e mo¿e on byæ stosowany jako dodatek do produkcji cementu.

Ocenê przydatnoœci odpadu POLGRIT jako dodatku do cementu oparto na wy- nikach badañ wytrzyma³oœci na œciskanie, sta³oœci objêtoœci i czasu wi¹zania zapraw cementowych z ró¿nymi dodatkami uzyskanych w skali laboratoryjnej.

Do badañ stosowano klinkier cementowy, odpad POLGRIT oraz, porównaw- czo, ¿u¿el wielkopiecowy. Wyniki porównano z w³asnoœciami wzorcowego cementu bez dodatków oraz cementu z tak¹ sam¹ iloœci¹ dodatku ¿u¿la wielkopiecowego, stosowanego do produkcji cementów.

Badania laboratoryjne potwierdzono w skali przemys³owej. Przeprowadzono próby z dodatkiem 15, 20 i 22% odpadu POLGRIT. Potwierdzi³y one pe³n¹ przydatnoœæ badanego œcierniwa do produkcji cementu klasy 32,5 jako dodatku o w³aœciwoœciach pucolanowych.

Z uwagi na podwy¿szon¹ zawartoœæ metali ciê¿kich (Pb, Cr i Cu) w próbie przemys³owej, w porównaniu z prób¹ laboratoryjn¹, niezbêdna jest kontrola zmiennoœci zawartoœci metali ciê¿kich w odpadzie oraz wymywalnoœci tych metali z zapraw cementowych.

6. Wnioski

1. Sk³ad chemiczny oraz w³asnoœci fizyczne i wytrzyma³oœciowe odpadu POLGRIT wskazuj¹ na mo¿liwoœæ wykorzystania go w produkcji cementu.

2. W³aœciwoœci odpadu POLGRIT, takie jak zawartoœæ fazy szklistej i zawar- toœæ krzemionki reaktywnej pozwalaj¹ zakwalifikowaæ odpad jako materia³ o w³asnoœciach pucolanowych.

3. Wyniki badañ wytrzyma³oœciowych oraz cech fizycznych wskazuj¹, ¿e przy dodatku 20% odpadu POLGRIT mo¿na uzyskaæ cement klasy 32,5.

4. Z punktu widzenia ochrony radiologicznej cementy z dodatkiem do 20% odpadu, z uwagi na niskie wskaŸniki aktywnoœci, mog¹ byæ wykorzystywane do produkcji materia³ów budowlanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza ¿ywego. W takim przypadku obligatoryjna jest kontrola goto- wego wyrobu budowlanego.

5. Podjêcie przemys³owej produkcji cementu z wykorzystaniem odpadu œcierni- wa POLGRIT wymaga przeprowadzenia badañ zmiennoœci zawartoœci metali ciê¿kich w odpadzie oraz wymywalnoœci ich z zapraw cementowych.

(13)

Literatura

!" # $ % & ' ( ) ' *+, - ' . / ( 0 1+, 2 ' 3 . 4 ( ) 4 5+, ¯u¿el pomiedziowy jako dodatek do ce- mentu, 67$8$9:;<'=9>;24=?@ !ABC, 9% D;A+

E" # $ % & ' ( ) ' *+, - ' . / ( 0 1+, 5 ' F > . $ = ? G H I+, Produkcja i w³asnoœci cementów z dodatkiem ¿u¿la pomiedziowego, 67$8$9:;<'=9>;24=?@ !ABB, 9% !J+

K" L / % & > 3 ? ) 4 <+, Poradnik technologa przemys³u cementowego, *%)'&H, <'%?G'3'

!AD!+

M" N G ( G $ % O ' I+, 2 ' % O ' ( 4 ) *+, Technologiczne ograniczenia wykorzystania odpadów, 3P" Materia³y konferencyjne. Miêdzynarodowa konferencja „Wykorzystanie odpadów prze- mys³owych i komunalnych w procesie produkcji cementu”, I'%9>F:Q3$) !AAD+

LUCYNA JANECKA BRONIS£AW WERYÑSKI

UTILIZATION OF INDUSTRIAL WASTE – THE USED UP POLGRIT ABRASIVE FOR PRODUCTION OF CEMENT.

The article described possibility of cupric slag utilization which is waste of POLGRIT abrasive used as cement component in cement industry. There was stated that this waste has pozzolanic properties caused by high content of glassy phase and reactive silica. Waste of POLGRIT abrasive can be used as additive to production of cements class 32,5.

! "#$%&' ('&)$*'+ ,-.&/01'2 2)-%30*/