Szénmosási meddő

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Telephone/fax
+36-1-4632347
Denomination of the waste or by-productSzénmosási meddő
Denomination of the waste or by-product in English
Coal wash
Type of the waste or by-product data-sheet
General characterization
Functional characterisation
Non-hazardous waste from mining
EWC code of waste
  • 01 WASTE RESULTING FROM EXPLORATION, MINING, QUARRYING, AND PHYSICAL AND CHEMICAL TREATMENT OF MINERALS
  • 01 03 wastes from physical and chemical processing of metalliferous minerals
  • 01 03 09 red mud from alumina production other than the wastes mentioned in 01 03 07
Consistency of the waste or by-product
Solid
Description of the waste generating technology

A kibányászott nyers szenet a szénelőkészítőbe szállítják. A szénelőkészítés célja az éghetetlen alkotóanyagok eltávolítása a nyersszénből és a szénnek a kereskedelemben szokásos szemcsenagyság osztályokra való elkülönítése mechanikai és egyéb fizikai módszerekkel. Az előkészítés műveletei: (a) aprítás, őrlés, osztályozás. A szén kereskedelemben megkívánt szemnagyság osztályai : kocka, (80-40 mm), dió, (40-20 mm), dara, (20-10 mm) és porszeme, (10 mm alatt); b) mosás, dúsítás (hamutartalom csökkentése); (c) szárítás (nedvességtartalom csökkentése); (d) porszén darabosítása (brikettezés). A szénmosási meddő a szén mosása, dúsítása (nedves előkészítési eljárás) után visszamaradt meddő (talaj és kőzetdarab). A szénmosás célja a szén hamutartalmának (éghetetlen, illetve égetéskor visszamaradó anyagtartalom) csökkentése. A vizes mosás lényege, hogy a szén és a víz relatív mozgása közben a nagyobb sűrűségű, sok meddőt tartalmazó szemcsék alul, a meddőben szegény szén felül helyezkedik el. Megvalósítása áramoltatással és ülepítássel lehetséges. A legtökéletesebb sűrűség szerinti szétválasztás a víznél nagyobb sűrűségű folyadékkal (valódi oldatok: szerves anyagok vagy szuszpenziók: barit, magnezit) érhető el, mivel ez esetben függetlenül a szénszemek nagyságától és alakjától a szenek a folyadék tetején úsznak, a nagyobb sűrűségű meddő lesüllyed. A 3 mm alatti szenet dúsítják flotálással. A porszén dúsítására flotáláskor azt a fizikai tulajdonságot használják fel, hogy a tiszta szén hidrofób (víztaszító), míg a meddő hidrofil (könnyen nedvesedik). A könnyen nedvesedő anyagok a vízben lesüllyednek, míg a rosszul nedvesíthető szén felületi feszültség hatására a víz-levegő határfelületén helyezkedik el.

Any special characteristics of the waste or by-product

A meddő jellemzői függnek a szénhez keveredett kőzet/talaj és a szén jellemzőitől és összetételétől, valamint a szénelőkészítés hatékonyságától.

Is it a hazardous waste?
no
Characterisation of the waste as a chemical substance
Blend
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Other inorganic chemical compounds
  • silicon
Other type of chemical substance
szilikátok
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • aluminium
Other type of chemical substance
alumínium oxidok és hidroxidok, szilikátok
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • iron
Other type of chemical substance
kőzetalkotó vasvegyületek
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Other inorganic chemical compounds
  • calcium
Other type of chemical substance
kálciumkarbonát és egyéb kőzetalkotó ásványok
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • titanium
Other type of chemical substance
titánoxid, kőzetalkotó titánvegyületek
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Other inorganic chemical compounds
  • magnesium
Other type of chemical substance
ásványi alkotórészek
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Other inorganic chemical compounds
  • sodium
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Other inorganic chemical compounds
  • potassium
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Other type of chemical substance
szénpor
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Chemical substance, Main group|Chemical substance, Subgroup
  • Other inorganic chemical compounds
  • sulphur
Other type of chemical substance
elemi kén, szulfid vagy szulfát formájában
Is the contained chemical substance main component, component or contaminant of the waste or by-products / biochar?
Component
Name of the waste/by-product
Szénmosási meddő
Components of the waste/by-product

A szén közé beágyazott, a szénnel együtt települt üledékes kőzet, rendszerint paladarabok vagy/és márga, agyagmárga, homokkő, mészkő, tufásmárga, homok, agyag, dolomit, agyagos homok, kavics, riolittufa, tengeri üledék vagy vulkanikus kőzet (andezit) valamint széndarabok hamuképző ásványtartalommal (kaolin és agyagféleségek, pirit, mészpát, vaspát, ankerit, dolomit, hematit, kvarc) (1) és további fémszulfidok (galenit, szfalerit, pirotit, markazit), szulfátok (Jarosite: KFe^3+·3(SO4)·2(OH)·6), oxidok és foszfátok (2). A kőszénmeddő kb. 40 elemet tartalmazhat, ezek közül nagyobb mennyiségben csak nyolc - az Si, Al, Fe, Ca, Ti, Mg, Na és K - fordul elő.
Referenciák: (1) http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/kemiai_technologia/energiaterm… Accessed, 2012, 05.14.
(2) L. F. O. Silva, M. Izquierdo, X. Querol et al (2011) Leaching of potential hazardous elements of coal cleaning rejects, Environ Monit Assess, 175:109

Other characteristics of the waste/by-product

A szenet kísérő meddő, az alapanyag függvényében eltérhet szemcseméret-eloszlásban, ásványi összetételben, de alapvetően alapkőzethez vagy talajhoz hasonló anyagról van szó, melyet talajba vagy termesztőközegbe keverve azzal szervesen képes keveredni és vele egységes szerkezetű anyagot képezni. Kivétel ez alól a kavics méretnél nagyobb kőzetdarabokat tartalmazó frakció, melyből a talajképződés nem történik meg belátható időn belül.
A kavics, homok, vályog vagy agyag textúrának megfelelő meddőanyag a talajba keverve részt vesz a talaj normális ásványi-anyag körforgalmában, ásványok mállásában és ásványok épülésében.

pH
5
Dry matter content (%)
90
Moisture content (%)
10
Density (g/cm3)
2
Sand content (Grain size distribution) (%)
80
Silt content (Grain size distribution) (%)
15
Clay content (Grain size distribution) (%)
5
Homogeneity
Inhomogeneous
Pozzolan activity
no
Other

A pH: 4-7 között változhat (1). Hidrofil anyag (könnyen nedvesedik). Vízben kevéssé oldható (1). Sodrási határ: 17.7%, folyási határ: 27.2% (2). Jól tömörítve a legnagyobb száraz térfogattömege elérheti a 1600 kg/m3-t 10%-os optimális nedvességtartalom mellett (2). A jól tömörítve áteresztőképessége 10^-8 -10^-9 m/s (2). Telítetlen közegben tömörítve nyírószilárdsága 10-100 kPa, míg telített közegben tömörítve 5-10 kPa (2). Az omlási ellenállása tömörítve megegyezik a tömörített homokéval (2).
Referenciák:
(1) L. F. O. Silva, M. Izquierdo, X. Querol et al (2011) Leaching of potential hazardous elements of coal cleaning rejects, Environ Monit Assess, 175:109–126
(2) B. Indraratna, C. Rujikiatkamjorn, and G. Chiaro (2012) Characterization of Compacted Coal Wash As Structural Fill Material, Geo-congress 2012. Geotechnical Special Publication No. 225 ' State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121

Is this waste or by-product being utilised?
Yes
Utilisation

Tört és/vagy szitált osztályait kötőanyaggal útalapozásra, feltöltésre használják, pl. autópályák nyomvonalának feltöltésére, utak alaprétegének kialakítására (1). Kezeletlen <60 mm-es szemcsenagyságú előkészítőműi meddő, kötőanyaggal föld- és útépítésben hordozó- és tömörítő- rétegben hasznosítható (1). A kötőanyag - filmmel bevont szemcsék - fagyállóságot is biztosít a rétegnek (Essenben épült autópálya) (1). Agyagos-márgás meddőt a cementgyártásban adalékanyagként használják (1). Téglagyártásban adalékanyagként (legalkalmasabb a nagy illit és montmorillonit tartalmú) (1). Mosási és flotálási meddő égetésével, duzzasztásával könnyű adalékok előállítása (1). 20-50% széntartalmú meddőhányókból a szén kivonására (2). Talajjavítás (4,5), talajerősítés, jól tömöríthető töltőanyag telítetlen talajban (3). Bányák tömedékelésére mésszel és cementtel keverve (1).

References on utilisation

(1) http://hulladekonline.hu/files/178/
(2) Temesi S (1997) Szénkinyerés szén meddőhányókból, OMIKK Műszaki Információ-Hulladékok és másodnyersanyagok hasznosítása, Budapest, 10, 61-68.
(3) B. Indraratna, C. Rujikiatkamjorn, and G. Chiaro (2012) Characterization of Compacted Coal Wash As Structural Fill Material, Geo-congress 2012. Geotechnical Special Publication No. 225 ' State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121
(4)Cox, J. A.and Whelan, R. J (2000) 'Soil development of an artificial soil mix: nutrient dynamics, plant growth, and initial physical changes. 'Australian Journal of Soil Research: http://www.biomedsearch.com/article/Soil-development-artificial-soil-mi… (5)A.W.L. Dudeney, K.J. Neville, I. Tarasova1, A.O.D. Heath andS.R. Smith (2004) Utilisation of Ochreous Sludge as a Soil Amendment, In: Jarvis, A. P., Dudgeon, B. A. & Younger, P. L.: mine water 2004 – Proceedings International Mine Water Association Symposium 1. – p. 31-40, https://www.imwa.info/docs/imwa_2004/IMWA2004_05_Dudeney.pdf

Hazard characteristics
Not classified
If harmful effect was measured, please, specify what was measured, which method was used, who did the measurement, and what was the result

Talajhoz hasonló anyagként, inert hulladékként vagy hulladéktalajként hasznosítják, nem toxikus. Enyhén savanyú.

Suspected harmful effects

A tározókból, a meddőanyagban kialakult pH függvényében kioldódhatnak toxikus fémek, melyek veszélyeztethetik a felszíni- és felszín alatti vizek, valamint a környező talaj ökoszisztémáját és az embert. Silva et al. (2011) kioldási kísérleteiben a Zn, Cu, Mn, Co, Ni és Cd oldódott ki. Savas pH-jú környezetben a vízoldható frakció aránya 80%-al nőtt a semleges kémhatásúhoz képest. A csurgalék pH-ja nagymértékben függ a meddő eredetétől, összetételétől (1). A meddőben található szén oxidációja spontán öngyulladáshoz vezethet, mely légszennyezést okoz (2). Referencia (1) L. F. O. Silva, M. Izquierdo, X. Querol, R. B. Finkelman, M. et al (2011) Leaching of potential hazardous elements of coal cleaning rejects, Environ Monit Assess, 175:109–126
(2) Zhao, Y., Zhang, J., Chou, C. L., Li, Y., Wang, Z., Ge, Y.,et al. (2008). Trace element emissions from spontaneous combustion of gob piles in coal mines, Shanxi, China. International Journal of Coal Geology, 73, 52–62

Would it be suitable for soil reclamation in general?
Yes
Justification, references

Igen, elemtartalmának és megfelelő szemcseméret-eloszlásának köszönhetően.

Would it supply nitrogen, phosphorous and/or potassium to the soil?
No information
Would it supply mesoelements (Ca, Cl, Fe, Mg, Na, S, Si) to the soil?
No information
Would it supply microelements (B, Co, Cu, Mn, Mo, Zn, V) to the soil?
No information
Would it provide sufficient amounts of special nutrients to the soil?
No information
Would it increase the humus/organic matter content of the soil?
No
Would it suffice as a main component of growing media?
No
Would it suffice as an additive to growing media?
Yes
Justification, references

A szenet kísérő meddő, az alapanyag függvényében eltérhet szemcseméret-eloszlásban, ásványi összetételben, de alapvetően üledékes kőzethez vagy talajhoz hasonló anyagról van szó, melyet bizonyos arányban termesztőközegbe keverve képes vele egységes szerkezetű anyagot képezni (2,3). Mivel hidrofil (vizet felszívó, vízzel keveredő anyag (1), alkalmazható termesztőközegekben (2), ha a kioldható toxikus fémtartalma nem lépi túl a határértéket.
Referencia: (1) http://hulladekonline.hu/files/178/ (2)Cox, J. A.and Whelan, R. J (2000) 'Soil development of an artificial soil mix: nutrient dynamics, plant growth, and initial physical changes. 'Australian Journal of Soil Research: http://www.biomedsearch.com/article/Soil-development-artificial-soil-mi… (3)A.W.L. Dudeney, K.J. Neville, I. Tarasova1, A.O.D. Heath andS.R. Smith (2004) Utilisation of Ochreous Sludge as a Soil Amendment, In: Jarvis, A. P., Dudgeon, B. A. & Younger, P. L.: mine water 2004 – Proceedings Internationa

Would it improve the structure of compacted soil and/or contribute to soil crumb formation of poorly structured soils?
Yes
Justification, references

Az osztályozott (homokos) frakció alkalmas lehet kötött talajok lazítására, hiszen az útépítésben laza töltőanyagként használták (1).
Referencia: (1) http://hulladekonline.hu/files/178/
A könnyű frakció (széntartalmú rész) textúrajavításra alkalmas lehet mind kötött, mind homokos talajoknál.

Would it be suitable for physical stabilisation and/or texture improvement of loose, quagmire soils?
Yes
Justification, references

elsősorban más anyagokkal, hulladékokkal keverve, például cementtel és erőművi pernyével.

Would it be suitable for amending sandy soils?
Yes
Justification, references

A könnyű frakció (széntartalmú rész) textúrajavításra alkalmas lehet mind kötött, mind homokos talajoknál (1. Elsősorban más anyagokkal, hulladékokkal keverve, például cementtel és erőművi pernyével alkalmas lehet homoktalajok erősítésére.
Referencia: (1) http://hulladekonline.hu/files/178/

Would it be suitable for erosion prevention?
Yes
Justification, references

Jól tömörítve, az áteresztőképessége lecsökken, megközelíti az agyagét, ezért alkalmas lehet gátak, rézsűk szigetelésére, eróziójának gátlására (1).
Referencia: (1) B. Indraratna, C. Rujikiatkamjorn, and G. Chiaro (2012) Characterization of Compacted Coal Wash As Structural Fill Material, Geo-congress 2012. Geotechnical Special Publication No. 225 ' State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121
(2) http://hulladekonline.hu/files/178/

Would it be suitable for amending acidic soils?
No
Would it be suitable for amending saline and sodic soils?
No
Would it reduce the mobility and availability of the contaminants?
Yes
Justification, references

Főként a kis szemcseméretű, nagy szorpciós kapacitású frakció.

Would it intensify the mobility, availability of the contaminants?
No information
Would it intensify physical, chemical, and/or biological degradation and decomposition of contaminants?
No information
Would it be suitable for production of geotechnical elements?
Yes
Justification, references

Jól tömörítve, az áteresztőképessége lecsökken, megközelíti az agyagét, ezért alkalmas olyan elem létrehozására, amely megakadályozza például a tengerszint változás okozta talajvízszint hirtelen változását a töltésben. A tömörített meddő omlási képessége megegyezik a jól tömörített homokéval, ezért geotechnikai elemekben helyettesítheti a homokot.
Referencia: (1) B. Indraratna, C. Rujikiatkamjorn, and G. Chiaro (2012) Characterization of Compacted Coal Wash As Structural Fill Material, Geo-congress 2012. Geotechnical Special Publication No. 225 ' State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121

Risks associated with potential utilisation in soil

A nagy szulfidtartalmú (pirit, markazit) szenek meddője esetén a szulfidok oxidációjának köszönhetően savas csurgalék képződése, toxikus fémek kilúgzása a meddőből. Széntartalma miatt levegővel érintkezve öngyulladásra hajlamos.

Datasheet id (original)
1187
Creator
Vaszita Emese
Status
Verified
Adatlap típusaWaste / by-product survey
Létrehozás
Módosítás