REPOZITORIJ > REZULTATI

Doktorska disertacija

Temperaturna frakcionacija živega srebra v procesu proizvodnje cementa

Avtor(ji): Sabina Berisha (Avtor), Milena Horvat (Mentor), Tanja Ljubič-Mlakar (Somentor)

Datum zagovora: 05.01.2024

Organizacija: MPŠ - Mednarodna podiplomska šola Jožefa Stefana

PID: 20.500.12556/ReVIS-13726

Ogledi: 6 | Prenosi: 8

Povzetek

Proizvodnja cementa je med pomembnimi povzročitelji emisij živega sr
ebra ( v ozračju .
Številni nacionalni in mednarodni pravni instrumenti so namenjeni nadzoru in zmanjšanju
emisij Hg. Hg se v proces u proizvodnje cementa vnaša kot nečistota v gorivih in surovinah,
pri čemer so slednje glavni vir Hg. Na obnašanje Hg v pr oizvodnem procesu vplivajo različni
dejavniki, kot so: protitočni tok materialov in dimnih plinov, različni temperaturni
gradienti, recikliranje filtrirnega prahu nazaj v visokotemperaturni proces, režimi delovanja
mlinov surovin e itd. Posledično lahko Hg obstaja v elementarni, oksidirani in v partikularni
obliki.
Ta disertacija je osredotočena na metodološki pristop k preučevanju pretvorbe Hg v
procesu proizvodnje cementa. V zvezi s tem je to delo sestavljeno iz kvantitativnega in
kvalitativnega pristopa k problematiki . Pregled nad vsebnostjo Hg v vhodnih materialih za
proizvodnjo cementa je koristna informacija pri spremljanju emisij Hg. Metode, ki
uporabljajo neposredno termično razgradnjo v povezavi z atomskim absorpcijskim
spektrometrom (TPD AAS), so se izkazale za primerne za kvantitativno analizo Hg v
različnih matricah, zlasti v zemlji , sedimentih, mavcu itd. Ob priznavanju prednosti, ki jih
takšne tehnike zagotavljajo, je bil prvi del te študije namenjen validaciji metode za
določanje skupne vsebinos ti Hg v trdnih vzorcih surovin, ki se uporabljajo za proizvodnjo
cementa. Pri tem sta bila uporabljena dva kalibracijska pristopa: kalibracija z uporabo
certificiranih referenčnih materialov (CRM), usklajenih z matriko, in tako imenovana " spike
calibration ", pr i kateri je bila trdni matric i brez naravnega Hg dodana standardna
kalibracijska raztopina. Čeprav je bilo ugotovljeno, da sta oba kalibracijska pristopa
primerna za kalibracijo instrumenta, sta negotovost masnega deleža in potreba po več CRM
glavni p omanjkl jivosti pri kalibraciji matričn o usklajenih CRM. Drugi pristop se je izkazal
za primernega, njegova negotovost pa je bila manjša.
Drugi del disertacije je namenjen preučevanju temperaturne frakcionacije Hg v trdnih
vzorcih. V ta namen je bil uporabl jen kvadrupolni masni spektrometer (QMS), ki ima več
prednosti: boljšo občutljivost, možnost opazovanja sproščanja drugih ionov med procesom
razgradnje, odsotnost nosilnega plina itd. Rezultati analize frakcioniranja so pokazali, da
je Hg v primarnih surov inah, kot je apnenec, močno vezan na matrico in ima le eno frakcijo.
Z dodajanjem drugih materialov, potrebnih za proizvodnjo cementa, se spreminjata tako
vsebnost Hg kot profil desorpcije. Ko surova moka vstopi v toplotn i izmenjevalnik , kjer so
temperatur e med ~ 290 °C v prvem ciklonu in ~ 900 °C v petem ciklonu, Hg iz trdne faze
izhlapi in se pretvori v elementarno obliko. Klinker kot končni proizvod piro procesa ima
zelo nizko vsebnost Hg in njegov termo desorpcijski profil ne kaže nobene prepoznavne
fra kcije. Prah iz prašnih filtrov dosledno kaže enako desorpcijsko krivuljo z maksimumom
pri temperaturi od 200 do 250 C, kar kaže na prisotnost kloro vsebujočih spojin.
Izvedeni pristop omogoča boljši vpogled v mobilnost Hg v proizvodnji cementa in je
zato lahko v veliko pomoč pri razvoju tehnologij za nadzor emisij.

Priloge

Citiraj to delo