Morphology and chemical composition of mineral matter present in fly ashes of bituminous coal and lignite

Abstract

The changing properties of energy waste force us to look for alternative directions of their use. The aim of the research presented in this paper was to indicate the possibilities of managing fly ashes from bituminous coal and lignite based on the observation of individual particles of these ashes. Innovative research techniques were used, among others: SEM with EDS detector and Image Analysis. Microscopic observations have shown that fly ashes are a heterogeneous material composed of particles occurring in three basic morphological forms: spherical, irregular and fine-detritic. A high proportion of spherical particles was found in bituminous coal ashes (rich in SiO2 and Al2O3), which gives them high pozzolanic activity. This kind of morphology and chemical composition make these ashes a potential material for zeolites synthesis. The amorphic phase of ash from lignite coal has aluminium–silicate-calcium chemical composition, which is what determines pozzolanic and hydraulic properties of these ashes. Magnetic separation of iron-rich particles may be a way to manage the researched ashes. One of the valuable components of hard coal ash are microspheres, which are characterized by high variability in chemical composition, so further utilization will require prior refining. The main component of irregular particles found in ashes is unburned coal and, to a lesser extent, a mineral substance. The separation of all useful components from the tested ashes before their further management will allow the full use of their raw material potential.

Remediation of Azure A Dye from Aqueous Solution by Using Surface-Modified Coal Fly Ash Extracted Ferrospheres by Mineral Acids and Toxicity Assessment

“…The presence of nonferrous particles was also observed. The ferrous particles are spherical in shape and have a comparatively higher amount of Fe than the alumino-silicate spheres; hence, it is called FS [39]. Based on the surface texture, two types of FS have an either smooth or rough surface as shown in Figures 2(b) and 2(d).…”

Caracterização físico-química de cinzas de resíduos perigosos para uso na construção civil

“…Ambas amostras apresentam formatos diversificados em suas superfícies irregulares, que relaciona com a distribuição granulométrica e o tamanho das partículas, sendo as frações finas observadas na CC (Figura 5d). STRZALKOWSKA [31] expõe que a morfologia diversificada e a falta de esfericidade nas cinzas ocasionam diminuição do deslizamento dos grãos, da trabalhabilidade e da fluidez para aplicações em matrizes cimentícias.…”

Caracterização e avaliação da atividade pozolânica das cinzas provenientes da queima de carvão mineral das termelétricas do Pecém, Ceará, Brasil

“…Complementarmente aos resultados de caracterização granulométrica, a Figura 2 a e b, apresentam as micrografias das cinzas CV1 e CV2, realizadas por MEV. Conforme Figura 2, ambas as cinzas de carvão mineral apresentam formas esféricas e superfícies lisas, diferindo-se quanto ao tamanhos médio das partículas esféricas [63]. Os maiores diâmetros foram observados para cinza CV2 e, assim, os resultados são compatíveis com a caracterização granulométrica e finura do resíduo [15].…”

“…Os maiores diâmetros foram observados para cinza CV2 e, assim, os resultados são compatíveis com a caracterização granulométrica e finura do resíduo [15]. A morfologia esférica das cinzas podem indicar uma tendências de deslizamento dos grãos, o que pode aumentar a trabalhabilidade e a fluidez de compostos cimentícios, em função do teor de substituição ou adição das cinzas nestes compostos [63][64][65]. Além do formato das partículas, foi realizada a análise por energia dispersiva-EDS, o qual indica os elementos químicos que estão presentes nas amostras.…”