Wstępne określenie przydatności żużli ze zgazowania węgla jako surowca pucolanowego

żużle ze zgazowania, skład chemiczny, skład granulometryczny, aktywność pucolanowa, wytrzymałość na ściskanie

Wymagania dotyczące ochrony środowiska, takie jak: ograniczenie emisji CO2, NOx i SO2 spowodowały coraz większe zainteresowanie nowymi technologiami energetycznego wykorzystania węgla. Jedną z testowanych i promowanych obecnie technologii jest zgazowanie węgla. Jednak, jak każda technologia produkcji energii wykorzystująca węgiel, powoduje ona powstawanie odpadów: popiołów lotnych i żużli. Ze względu na niewielką ilość instalacji zgazowania węgla funkcjonujących obecnie w świecie, odpady te są w niewielkim stopniu poznane, dlatego też przed podjęciem decyzji o wprowadzaniu technologii zgazowania węgla, powinno się opracować technologię utylizacji powstających w niej odpadów. Najlepszym rozwiązaniem będzie oczywiście opracowanie kierunku ich gospodarczego wykorzystania. Jedną z możliwości rozpatrywanych dla gospodarczego wykorzystania żużli ze zgazowania jest zastosowanie ich jako składnika spoiw mineralnych o charakterze pucolanowym. W artykule przedstawiono wyniki badań aktywności pucolanowej dwóch żużli: żużla ze zgazowania węgla z instalacji energetycznego zgazowania oraz podziemnego zgazowania. Ze względu na skład chemiczny żużel MI można zaklasyfikować jako żużel zasadowy o składzie chemicznym zbliżonym do krzemionkowego popiołu lotnego ze spalania węgla kamiennego. Z kolei żużel BA, z powodu czteroktrotnie wyższej zawartości tlenku wapnia, należy do grupy żużli słabozasadowych. Podstawowym i jedynym składnikiem mineralnym żużla MI jest faza szklista. W żużlu BA, obok fazy szklistej, tworzą się również fazy krystaliczne, a mianowicie: mullit 3 Al2O3 2 SiO2, kwarc \beta-SiO2, anortyt Ca(Al2Si2O8), gehlenit Ca2Al[(Si,Al)2O7], wollastonit Ca3[Si3O9], 2CaO SiO2 i 4 CaO Al2O3 Fe2O3. W wyniku badań stwierdzono, że żużel BA wykazuje większe wartości wskaźnika aktywności pucolanowej (75,1% po 90 dniach) od żużla MI (69,9% po 90 dniach). Niestety, wstępne badania pozwalają stwierdzić, że żużle te charakteryzują się zbyt niską aktywnością pucolanową i nie mogą być traktowane jako materiał pucolanowy w technologii produkcji cementu i betonu.