Academic literature on the topic 'Fosfogips'

Abstract Phosphogypsum (PG) is a waste product (residue) from the production of phosphoric acid characterized by technologically enhanced natural radioactivity. Croatia’s largest PG deposition site is situated at the edge of Lonjsko Polje Nature Park, a sensitive ecosystem possibly endangered by PG particles. This field study investigates two aspects relevant for the general radiological impact of PG: risk assessment for the environment and risk assessment for occupationally exposed workers and local inhabitants. Activity concentrations of natural radionuclides (238U, 235U, 232Th, 226Ra, 210Pb, and 40K) were measured in the PG (at the deposition site), soil, and grass samples (in the vicinity of the site). The ERICA Assessment Tool was used to estimate the radiological impact of PG particles on non-human biota of the Lonjsko Polje Nature Park. The average annual effective dose for occupationally exposed workers was 0.4 mSv which was within the worldwide range.

The classification and grouping of materials investigation according to raw material's nature and product purpose (use) was conducted by using comparative material energetic usefulness and its production ecobalance analytical methods. Energy expenditures and pollution emissions into the environment were studied and compared to analogical purpose materials. One of the most economically perspective technogenic waste ‐ extractive hemihydrate phosphogypsum was investigated. Two technological production streams of phosphogypsum were studied. It was found, that the energy needs for production of analogical purpose materials (wall partitions) differ significantly. The nature of raw materials has an influence on energetic usefulness. The most effective materials according to their nature, energetic usefulness and environmental protection are mineral ones, especially if they are made with technogenic inorganic waste materials. The best results, from the energetic and ecological point of view, are obtained by using the waste raw material ‐ extractive hemihydrate phosphogypsum. Its reprocessing energy expenditures and pollutant emissions into the environment are several times less, than for other analogical purpose and properties wall materials, also with less environmental pollution. Products made from reprocessing extractive hemihydrate phosphogypsum can replace other energy consuming articles for wall partitions. Santrauka Klasifikuojant ir grupuojant medžiagas pagal žaliavų kilmę ir gaminių paskirtį atlikti lyginamieji medžiagų energinio naudingumo ir jų gamybos ekobalanso analitiniai tyrimai. Nagrinėtos ir lygintos energijos sąnaudos ir teršalų patekimas į aplinką analogiškos paskirties medžiagoms gauti. Tirtos vienos iš perspektyviausių ekonomoniu ir ekologiniu požiūriu technogeninės atliekos – ekstrakcinio pushidračio fosfogipso (E-PG) savybės. Nustatyta, kad energijos poreikis gaminant analogiškos paskirties medžiagas iš esmės skiriasi. Žaliavos kilmė turi įtaką produkcijos energiniam naudingumui. Efektyviausios pagal kilmę energinio naudingumo ir aplinkosaugos požiūriu yra mineralinės medžiagos, ypač jeigu jos pagamintos iš technogeninių neorganinių atliekų. Geriausi rezultatai energiniu ir ekologiniu požiūriu gauti naudojant atliekų žaliavą – E-PG. Jo perdirbimo energijos sąnaudos ir teršalų emisija į aplinką yra kelis kartus mažesnės, negu gaminant kitas analogiškos paskirties ir savybių sienines medžiagas, be to, mažėja aplinkos tarša. Ateityje gaminiai iš perdirbto E-PG galėtų pakeisti pastatų atitvaroms naudojamus keraminius, silikatinius ir kitus energijai imlius dirbinius.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas ką tik nuo atliekų šalinimo konvejerio nuimtas, neatvėsęs ir nesusihidratavęs ekstrakcinis pushidratis fosfogipsas. Tai pati gausiausia mineralinė atlieka, kurios sąvartynai sparčiai auga, o panaudojimas lig šiol nėra išspręstas. AB “Lifosa” kasmet į sąvartynus šalina daugiau kaip 1 mln. tonų E-PG, o su kiekviena tona prarandama apie 160 kWh jame akumuliuotos atliekinės energijos. Todėl būtina ieškoti efektyvių būdų jam perdirbti neleidžiant sunykti atliekinei energijai. Tokio pavidalo, kokio fosfogipsas šalinamas į sąvartynus, jis negali būti naudojamas statyboje dėl jame esančių priemaišų (nesureagavęs apatitas, H3PO4 ir H2SO4 likučiai, CaS, geležies, aliuminio druskos). Dėl šių priemaišų poveikio fosfogipso bandiniai labai lėtai kietėja ir pasižymi nedideliu tankiu ir stipriu, dideliu vandens įgeriamumu. Darbe pasiūlytas ir išbandytas mechaninės aktyvacijos būdas, neleidžiantis pushidračiame fosfogipse akumuliuotai atliekinei energijai sunykti. Nustatyta, kad tiek neaktyvuoto, tiek aktyvuoto fosfogipso bandinių stipriai mažai priklauso nuo išlaikymo trukmės, o bandinių, suformuotų iš gipscemenčio stipriai pastebimai didėja. Vandens poveikis skirtingos formavimo masių sudėčių bandiniams yra nevienodas: fosfogipso bandiniai prarado pradinę formą ir iš dalies arba visiškai stiprį, tuo tarpu gipscemenčio bandinių forma nepakito, o stipris sumažėjo nežymiai. Analizuojant kietėjimo deformacijų duomenis, matyti, kad kietėjimo deformacijos... [toliau žr. visą tekstą]
The main magistracy final work motivation and aims: The main goal was to implementation a pilot project for use of surplus energy accumulated in E-PG. Phosphogypsum is one of the most abundant mineral waste materials, the use of which is solved fully up to the present time. In spite of the fact, that there are tens of millions of tons of phosphogypsum accumulated in stacks, an additional million tons of E-PG is added each year. Due to the fact, that during the phosphoric acid production process from apatite phosphogypsum is formed in the hemi hydrate state (CaSO4  1/2 H2O) similarly like construction gypsum, therefore it could be used in construction work as a gypsum binding material. However the acids present in the E-PG compositions block the hydratation and hardening processes. Various technological solutions such as washing out the soluble admixtures or neutralization with slaked lime suspensions increase the energy expenditures substantially. Energy requirements then increase by almost two times to produce a gypsum binding material in comparison to when natural gypsum materials are used. Correspondingly the energy costs increase and pollutant emissions into the environment. Taking into account these conditions, we investigated the E-PG properties when mechanical activation method was used. It allows obtaining chemically active formation mixtures with out using fuel or other sources of heat energy. However from a technological point of view, if we store E-PG for longer... [to full text]

Nuotekų dumble esančių sunkiųjų metalų neigiamą poveikį aplinkai bei žmogaus sveikatai galima sumažinti apribojant metalų judrumą aplinkoje. Magistro darbe tiriamas sunkiųjų metalų judrumas ir jų immobilizacija fosfogipsu nuotekų dumble bei jo mišiniuose su dirvožemiu. Šiuo tyrimu siekiama išplėsti Lietuvoje dideliais kiekiais susidarančių ir sunkiai pritaikymą randančių atliekų – vandenvalos nuotekų dumblo ir trąšų gamybos metu susidarančio atliekinio fosfogipso utilizavimo galimybes, panaudojant jas žemės ūkyje kaip dirvožemio kokybę gerinančius priedus. Darbo objektas – anaerobiškai apdorotas vandenvalos nuotekų dumblas ir fosfatinių trąšų gamybos metu susidarančios mineralinės atliekos – fosfogipsas. Darbo tikslas – ištirti ir įvertinti atliekiniame fosfogipse esančių fosfatinių priemaišų poveikį sunkiųjų metalų bei augalų maisto elementų judrumui nuotekų dumble ir jo mišiniuose su dirvožemiu bei šarminėmis medžiagomis, taip pat pasiūlyti sunkiųjų metalų stabilizavimo dirvožemyje priemones. Darbo metodai. Tyrimams paruoštas nuotekų dumblo mišinys su molingu natūraliu dirvožemiu (masės santykis 1:1) bei cemento dulkėmis (8:2). Sunkiųjų metalų bei augalų maisto elementų judrumas vertintas ekstrahuojant mišinius, turinčius 5, 10, 20 ir 40% fosfogipso, 0,01M CaCl2 tirpalu. Mišinių pH ir elektrinis laidumas, tirpus Ca2+, K+, ir NO3 kiekis išmatuotas jonometrinu metodu. Tirpus fosforo (PO43-) kiekis nustatytas kolorimetriškai. Sunkiųjų metalų koncentracija tirpale matuota... [toliau žr. visą tekstą]
Negative impact of heavy metals originating from sewage sludge on the environment and human health can be minimised by limiting their mobility in soil. In this study heavy metal immobilisation using pshosphogypsum in sewage sludge and its mixtures with soil have been investigated. This research seeks to broaden utilisation posibilities of two types of waste products – wastewater sewage sludge and by-product of phosphate fertiliser production– phosphogypsum, using them in agriculture as soil amendments. The object of the study – waste of organic origin - anaerobically processed wastewater sewage sludge and mineral by-product of phosphate fertiliser production – waste phosphogypsum. The aim of the study – to investigate and evaluate impact of waste phosphogypsum on the mobility of heavy metals and plant nutrients in sewage sludge and its mixtures with soil and alkaline materials as well as to suggest effective measures for heavy metal stabilisation in soil environment. The methods: for the assessment of metal and nutrient mobility sewage sludge mixtures with soil (mass ratio 1:1) and cement kiln dust (8:2) have been prepared. Heavy metal and macroelement bioavailability has been evaluated by carrying out extraction of different mixtures with 5, 10, 20 and 40% phosphogypsum additive using 0.01M CaCl2 solution. Electric conductivity, pH and water soluble Ca2+, K+ and NO3 concentration has been measured in extracts using ionometric method. Water soluble phosphorus have been... [to full text]

U ovoj doktorskoj disertaciji predstavljena je radiološka i strukturna karakterizacija građevinskih materijala koji se mogu naći u upotrebi u Srbiji. Izvršena je radiološka karakterizaicija ukupno 348 uzoraka: granita,  fosfogipsa,  sirovina  u  keramičkoj  industriji,  keramičkih pločica,  betona,  opeke,  maltera,  siporeksa,  crepa  i  drugihgrađevinskih materijala opšte upotrebe.  Radiološka karakterizacija je  sprovedena  merenjem  koncentracija  aktivnosti 226 Ra,232 Th  i 40 K metodom  gama  spektrometrije,  kao  i  ekshalacije  radona  iz selektovanih  građevinskih  materijala  korišćenjem  aktivnih  uređaja RAD7,  RTM  1688-2,  AlphaGUard  i  AlphaE.  Korišćenjem  Monte Karlo  simulacija  izvršena  je  procena  jačina  apsorbovanih  dozagama  zračenja,  uočena  su  odstupanja  od  teorijski  procenjenih vrednosti  i  dati  predlozi  za  korekciju.  Izvršena  je  procena radijacionog  rizika  od  korišćenja  analiziranih  građevinskih materijala  u  enterijeru,  kao  i  za  profesionalna  lica  pri  radu  sa sirovinskim  materijalima.  Ispitivane  su  mogućnosti  upotrebe fosfogipsa  kao  NORM  materijala  u  proizvodnji gips-karton  ploča  i opeke  uz procenu radijacionog rizika od upotrebe.  Napravljeno je 8 uzoraka  opeke  sa  različitim  udelog  fosfogipsa  i  izvršena  jeradiološka  i  strukturna  karakterizacija  dobijenih  materijala. Ispitivane  su  varijacije  koeficijenata  emanacije  radona  iz građevinskih materijala tokom vremena, kao i uticaj efekata curenja i povratne difuzije koji dovode do tih varijacija. Ispitivan je takođe i uticaj strukture materijala u smislu mineraloškog i hemijskog satava i  poroznosti  na  vrednosti  koeficijenta  emanacije  radona. Meneraloška  karakterizacija  uzoraka  izvršena  je  metodom rendgenske  strukturne  analize  (XRD),  a  hemijska  metodom rendgenske  fluorescentne  analize  (XRF).  Merenje  ukupne  efektivne poroznosti izvršeno je metodama apsorpcije vode i metodom živine porozimetrije.  Na  osnovu  dobijenih  rezultata  uspostavljene  su značajne  korelacije  između  pojedinih  radioloških  i  strukturnih parametara za analizirane uzorke građevinskih materijala.
In  this  doctoral  dissertation,  the  results  of  the  radiological  and structural characterization of building materials used in Serbia were presented.  Radiological  characterization  of  a  total  of  348  samples was performed, including granite, phosphogypsum, raw  materials  in the ceramic industry, ceramic tiles, concrete, brick, mortar, siporex, tiles,  and  other  materials  frequently  used  as  building  materials.Radiological characterization was performed by measuring activity concentrations  of 226 Ra,232 Th,  and 40 K  by  gamma  spectrometry method, as well  as radon exhalation from selected building materials using active devices RAD7, RTM 1688-2, AlphaGuard and AlphaE.Using  Monte  Carlo  simulations,  the  absorbed  gamma  dose  rates were  estimated.  Furthermore,  the  deviations  from  the  theoretically estimated  absorbed  dose  rates  were  observed,  and  suggestions  for correction were given. An assessment of the radiation risk from the use  of  analyzed  building  materials  in  the  interior,  as  well  as  for occupational  workers  working  with  raw  materials  was  conducted.The possibilities of using phosphogypsum as a NORM material in the production  of  gypsum  plasterboard  and  bricks  were  investigated, with  an  assessment  of  the  radiation  risk  due  to  use  of  phosphogypsum as a component in the building materials. 8 samples of  bricks  with  different  proportions  of  phosphogypsum  were  made and  radiological  and  structural  characterization  of  the  obtained materials was performed. Variations of radon emanation coefficients from building materials over time, as well as the influence of leakage and  back  diffusion  effects  leading  to  these  variations,  were investigated. The influence of the structure of the material in terms of mineral and chemical composition and porosity on the values of the radon  emanation  coefficient  was  also  investigated.  The mineralogical characterization of the samples was performed by the method  of  X-ray  structural  analysis  (XRD),  and  the  chemical characterization  by  the  method  of  X-ray  fluorescence  analysis (XRF). The measurement of total effective porosity was performed by water absorption methods and mercury porosimetry method. Based on  the  obtained  results,  significant  correlations  were  establishedbetween  individual  radiological  and  structural  parameters  for  the analyzed samples of construction materials.

Gaminant fosforo rūgštį susidaro fosfogipso (PG) atliekų, kurių susidarymo išvengti neįmanoma, todėl nuolat ieškoma būdų, kaip būtų galima PG panaudoti. Fosfogipsas gali būti pritaikomas statybinių rišamųjų medžiagų gamyboje, tačiau ieškoma ir naujų pritaikymo sričių, pavyzdžiui, iš fosfogipso gali būti sintetinamas hidroksiapatitas. Hidroksiapatito sintezė iš fosfogipso atliekų turi dvigubą naudą – sintezės metu naudojamos atliekos sukurti naujam produktui, o pats hidroksiapatitas gali būti pritaikomas nuotekų valymui nuo nepageidaujamų priemaišų. Iš hidroksiapatito gali būti gaminami filtrai, kurie gerai adsorbuoja fluorą, sunkiuosius metalus, taip pat ir dažų likučius.Be to, švarus hidroksiapatitas gali būti naudojamas medicinoje. Šio eksperimento metu buvo sintetinamas hidroksiapatitas keičiant sintezės sąlygas, buvo susintetinti 8 bandiniai siekiant išrinkti optimalias sintezės sąlygas. Buvo įvertintos bandinių fizikinės (drėgnis, bandinių pH vertė po sintezės) savybės ir cheminė sudėtis. Svarbiausias rodiklis, nusakantis hidroksiapati-to kokybę, yra kalcio ir fosforo santykis. Šis santykis turi būti toks pats kaip žmogaus kauluose – 1,677(7). Nustatyta, kad didžiausiu Ca/P santykiu (1,68) pasižymėjo bandinys, gautas atliekant sintezę 4 h be maišymo, esant 0,1 bar slėgiui uždaroje sistemoje. Tyrimo metu susintetintuose bandiniuose sunkiųjų metalų kiekis neviršija hidroksiapatito kokybę apibūdinančiame standarte nurodytų normų.