Characteristics of chalcedonite from Teofilów deposit for possible use in technology of water and wastewater treatment

Chalcedonite is a diatomaceous sedimentary rock, which, on account of a very small occurrence area, is included into a group of unique rocks. It occurs at Dęborzynka, Gapinin, Lubocz and Teofilów deposits, located on the Rawska Plateau in the region of Tomaszów Mazowiecki and Nowe Miasto. The deposit in Teofilów is the only documented one and it is now being exploited. The surface of this deposit is 577 437 m2 and its geological resources were determined to be 21.587 - 106 kg (21 587.0 thousand tones). The main component of this rock is chalcedon (69.0-96.6 vol.%), however quartz, opal, iron hydroxides, pyrite, manganese compounds and clay minerals occur in small quantities. The active surface of chalcedonite is relatively small and it was determined as 3-6 m2/g. Chalcedonite had a mesoporous structure of a significantly high pore homogeneity, and the total volume of these pores was 0.03-0.04 cm3/g. On account of its small spatial distribution chalcedonite is a unique rock, which has multi-resource properties. It is useful for manufacturing perlite-like material, crystobalite, wollastonite and mullite. It was also found to be a valuable raw material for the production of pastes, scouring powders, grinder tools and also as good filler for the production of : paints, varnishes, enamel ware, lute and putty materials. Because of its mesoporous structure and due to extended outer surface of the grains, chalcedonite is utilized in water treatment technology, mostly as an effective filtration material. A high usefulness of chalcedonite bed for manganese and iron removal from water shows mostly the presence of a low height of iron removal zone in the filter, and it is also manifested by a relatively short time of introduction into effective manganese(II) removal, as well as by good hydraulic properties of the material, which enable to achieve high mass capacities of the filter and to reach long filtration cycles. Chalcedonit is a very good carrier of manganese oxides and its surface modification of leads to the creation of chemically active bed, which enables removal of manganese(II) from water with high efficiency and without the introduction process. Chalcedonite bed effective removes of ammonia nitrogen from the water in the process of nitrification and waste water treatment. Chalcedonite can be also taken into account as a sorbent for the removal of oil spills.

METADATA IN OTHER LANGUAGES:

Polish

Charakterystyka chalcedonitu ze złoża Teofilów pod kątem możliwości wykorzystania w technologii uzdatniania wody i oczyszczania ścieków

chalcedonit, skała krzemionkowa, uzdatnianie wody, oczyszczanie ścieków

Chalcedonit jest to krzemionkowa skała osadowa, która ze względu na bardzo niewielki obszar występowania zalicza się do skał unikalnych. Występuje w złożach Dęborzynka, Gapinin, Lubocz i Teofilów na Wysoczyźnie Rawskiej w rejonie Tomaszowa Mazowieckiego i Nowego Miasta. Złoże Teofilów jako jedyne jest udokumentowane i obecnie eksploatowane. Powierzchnia złoża wynosi 577 437 m2, a jego zasoby geologiczne zostały określone na 21,587 ź 106 kg (21 587,0 tys. ton). Głównym składnikiem skały jest chalcedon (69,0-96,6% obj.), natomiast kwarc, opal, wodorotlenki żelaza, piryt, związki manganu oraz minerały ilaste występują w niewielkich ilościach. Powierzchnia właściwa chalcedonitu jest stosunkowo mała i została określona na 3-6 m2/g. Chalcedonit posiada strukturę mezoporowatą o stosunkowo dużej jednorodności porów, których całkowita objętość wynosi 0,03-0,04 cm3/g. Z racji niewielkiego rozprzestrzenienia chalcedonit jest skałą unikalną, która posiada właściwości wielosurowcowe. Wykazuje przydatność w wytwarzaniu tworzywa perlitopodobnego, krystobalitu, wollastonitu oraz mullitu. Uznany został za dobry surowiec do produkcji past, proszków do szorowania, nasypowych narzędzi ściernych oraz dobry wypełniacz do produkcji farb, lakierów, emalii, kitów i szpachlówek. Ze względu na mezoporowatą strukturę oraz rozbudowaną zewnętrzną powierzchnię ziaren chalcedonit może znaleźć zastosowanie w technologii uzdatniania wody głównie jako skuteczny materiał filtracyjny. Wysoka przydatność złoża chalcedonitowego do odżelaziania i odmanganiania wody przejawia się głównie występowaniem w filtrze strefy odżelaziania o małej wysokości, stosunkowo niedługim czasem wpracowania do efektywnego usuwania manganu(II), a także dobrymi właściwościami hydraulicznymi materiału, pozwalającymi na uzyskanie dużych pojemności masowych na filtrze oraz długich cykli filtracyjnych. Chalcedonit jest bardzo dobrym nośnikiem tlenków manganu, a modyfikacja jego powierzchni prowadzi do wytworzenia złoża aktywnego chemicznie, które umożliwia usuwanie manganu(II) z wody z wysoką efektywnością bez konieczności wpracowania filtru. Na złożu chalcedonitowym zachodzi skuteczne usuwanie azotu amonowego z wody w procesie nitryfikacji oraz oczyszczanie ścieków komunalnych. Chalcedonit również może być brany pod uwagę jako sorbent do usuwania rozlewów olejowych.

REFERENCES (32)

Jeż-Walkowiak J., Sozański M. M., Weber Ł., 2004 - Wykorzystanie piasku chalcedonitowego do uzdatniania wody podziemnej z ujęcia wrzesińskiego. Materiały z Konferencji Naukowo-Technicznej "Sanitacja Wsi", Warszawa-SGGW 2004.

eISSN:	2299-2324
ISSN:	0860-0953