ORIGINAL PAPER
Refractory magnesia-carbon scrap as a valuable secondary raw material
 
More details
Hide details
1
State Higher Vocational School Tarnów
2
University of Science and Technology Kraków, Poland
3
ArcelorMittal Refractories Kraków, Poland
CORRESPONDING AUTHOR
Piotr Wyszomirski   

State Higher Vocational School Tarnów
Submission date: 2019-07-04
Final revision date: 2019-08-12
Acceptance date: 2019-09-19
Publication date: 2019-09-19
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2019;35(3):23–36
 
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
The authors established the chemical and phase compositions of grain fractions of the magnesia carbon scrap disintegrated using industrial cone crushers. The investigations included chemical and XRD analyses and optical investigations. The contents of admixtures: SiO2, CaO, Fe2O3 and Al2O3 increase with the decreasing size of the scrap grain fractions, whereas the C/S ratio decreases in finer and finer fractions due to changes of the phase composition. These relations are caused by the presence of low-fusible silicate phases, characterized by their cleavage and brittleness. Such phases were mainly derived from the graphite ash containing a high silica content. The scrap after removing its finest grain fractions can be recycled and utilized for producing the magnesia-carbon refractory materials. However, the finest grain fractions may be used, e.g. as a component of gunite mixes. Many years of experience collected by the ArcelorMittal Refractories Ltd., Krakow, Poland in the field of refractory scrap utilization has also been presented.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
ZŁOMY MAGNEZJOWO-WĘGLOWYCH WYROBÓW OGNIOTRWAŁYCH JAKO WARTOŚCIOWY SUROWIEC WTÓRNY
wyroby ogniotrwałe, złomy magnezjowo-węglowe, surowiec wtórny
Potrzeba wykorzystania złomów magnezjowo-węglowych w przemyśle materiałów ogniotrwałych istnieje szczególnie w tych krajach, które nie dysponują zasobami kopalin grafitowych i magnezytowych. Należy do nich m. in. Polska, która nie ma złóż grafitu i jakichkolwiek perspektyw na ich odkrycie. Z kolei kopaliny magnezytowe, występujące na Dolnym Śląsku, reprezentują wyłącznie skrytokrystaliczną, zbitą odmianę. Ta zaś niekiedy nie nadaje się - co ma miejsce w przypadku magnezytów dolnośląskich - do produkcji zasadowych materiałów ogniotrwałych z uwagi na występowanie w niej zmiennej, najczęściej podwyższonej zawartości niepożądanej krzemionki. W artykule przedstawiono wyniki badań składu chemicznego i fazowego frakcji ziarnowych złomów magnezjowo-węglowych po rozdrobnieniu w kruszarkach przemysłowych. W badaniach posłużono się oznaczeniami składu chemicznego, rentgenowskimi i mikroskopowymi. Stwierdzono, że ze zmniejszaniem się rozmiarów ziaren wzrasta zawartość domieszek w postaci SiO2, CaO, Fe2O3 i Al2O3 oraz maleje wartość stosunku C/S wskutek zmian składu fazowego. Przyczynę stanowią łatwo topliwe fazy krzemianowe odznaczające się łupliwością i kruchością pochodzące z popiołu grafitowego o dużej zawartości krzemionki oraz z klinkieru magnezjowego. Omówiono sposoby uzdatniania złomów na drodze eliminacji frakcji drobnoziarnistych. Podjęto też próby wykorzystania odsianych frakcji ziarnowych do przygotowywania mas do torkretowania. Przedstawiono wieloletnie doświadczenia firmy ArcelorMittal Kraków, Poland w zakresie wykorzystania złomów ogniotrwałych.
 
REFERENCES (13)
1.
Anonym, 2018. Out of the melting pot: A year of change in refractories. Industrial Minerals September 2018, pp. 28–31.
 
2.
Ducastel et al. 2015 – Ducastel, A., Gueguen, E., Horckmans, L., Bouilot, F., Fricke-Begemann, C., Knapp, H., Makowe, J. and Stark, A. 2015. Innovative separation technologies for refractory waste. Materials Unitecr 2015, abstr. No. 141.
 
3.
Flook, R. and Wilson, I. 2018. Demanding supply. Industrial Minerals September 2018, pp. 47–51.
 
4.
Galos, K. and Wyszomirski, P. 2001. Some refractory raw materials– mineralogical and technological characteristics (Niektóre surowce przemysłu materiałów ogniotrwałych – charakterystyka mineralogiczno-technologiczna). Ceramika/Ceramics 64, pp. 59–68 (in Polish).
 
5.
Hartenstein et al. 2016 – Hartenstein, J., Ducastel, A., Guegen, E., Horckmans, C., Fricke-Begemann, C., Knapp, H., Bouillot, F., Makowe, J. and Stark, A. 2016. Enhanced recycling of refractories by automated sorting. Materials 59th International Colloquium on Refractories 2016, Aachen, Eurogress, pp. 34–37.
 
6.
Kielski et al. 2013 – Kielski, A., Obszyńska, L., Sułkowski, M., Wyszomirski, P. and Blumenfeld, Ph. 2013. The issue of use basic refractory scrap. Materials Unitecr 2011, Toronto, pp. 1250–1255.
 
7.
Kloska, A. and Piech, J., 1991. Magnesia clinkers obtained from mine brines (Klinkiery magnezjowe z solanek kopalnianych). Polskie Towarzystwo Mineralogiczne – Prace Specjalne 1, pp. 111–115 (in Polish).
 
8.
Nadachowski, F., 1995. Outline of refractories technology (Zarys technologii materiałów ogniotrwałych). Second edition. Katowice: Śląsk Publishing House, pp. 283–300 (in Polish).
 
9.
Piątkowski, W., 1991. Mine brines as a source of magnesia (Solanki z wód kopalnianych jako źródło otrzymywania magnezji). Polskie Towarzystwo Mineralogiczne – Prace Specjalne 1, pp. 147–153 (in Polish).
 
10.
Radwanek-Bąk B., 2016. Designation of key raw materials for the Polish economy (Określenie surowców kluczowych dla polskiej gospodarki). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN No. 96, pp. 241–256 (in Polish).
 
11.
Roberts, J., 2015. European refractories recycling – current trends and prospects. Materials Unitecr 2015, abstr. No. 73.
 
12.
Skalska et al. 2016 – Skalska, M., Darłak, M., Śnieżek, E., Madej, D. and Szczerba, J. 2016. Magnesia-carbon products made from raw materials originated from alternative resources – properties and application (Wyroby magnezjowo-węglowe z zastosowaniem surowców magnezjowych z alternatywnych źródeł – właściwości i zastosowanie). Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials 68(4), pp. 355–361 (in Polish).
 
13.
Smakowski et al. 2015 – Smakowski, T., Galos, K. and Lewicka, E. (eds) 2015. Mineral Yearbook of Poland 2013 (Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i świata 2013). ISBN 978-83-7863-467-6. Warszawa: PIG-PIB (in Polish).
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953