treatment coal ash for beneficial use treatment of coal ash for beneficial use ... main avenue for...

41
Chemical Treatment of Coal Ash for Beneficial Use Applications / ByProduct Treatment Via Calcium Polysulfide CONFERENCE: 2015 World of Coal Ash – (www.worldofcoalash.org) KEYWORDS: coal ash, concrete, encapsulation, remediation, calcium polysulfide Written: March 16, 2015 Primary author: James T. Easton 1 Additional Authors: James Papp 1 , Guy Wojtowicz 1 1 JJG Environmental Solutions, llc PO Box 882191 Steamboat Springs, Colorado, USA 80488 ABSTRACT An explanation of US patent #8,741,058 B1 involving chemical treatment of the Coal Fired Electrical byproduct, Coal Ash, via Calcium Polysulfide. This method, first, provides a system to immobilize potentially toxic elements found in residual Coal Ash. A highly alkaline aqueous solution is generated to force the ionic charge of heavy metal elements to positive states in the presence of the Sulfur atom in a negative state. Elemental atoms are, then, bonded into nonsoluble Sulfide molecules diminishing the ability of toxic constituents to leach into water supplies. Secondly, this process leads to the encapsulation of toxins in concrete materials. These materials are formed by the pozzolanic reaction of Calcium Hydroxide with Silicates present in Coal Ash. The chemicals present in this reaction are similar to those found in the composition of Roman concrete. Resultant material is comparable and arguably superior in physical properties and compressive strength to materials formed with Ordinary Portland cement. This secondary reaction is capable of forming market ready raw material for use as road base and aggregate specified for Portland cement based concrete construction purposes. This material is required to meet the ASTM standard abrasion test for aggregate use, and is not limited by the measure of Carbon content indicated by the loss on ignition value stipulated in typical concrete Engineering specifications. This process presents an opportunity for safe, profitable beneficial use of mass accumulations of Coal Ash residuals with relatively minimal onsite processing. 2015 World of Coal Ash (WOCA) Conference in Nasvhille, TN - May 5-7, 2015 http://www.flyash.info/

Upload: trinhkiet

Post on 18-May-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

Chemical Treatment of Coal Ash for Beneficial Use 

Applications / By‐Product Treatment Via Calcium 

Polysulfide 

 

CONFERENCE:  2015 World of Coal Ash – (www.worldofcoalash.org) 

KEYWORDS: coal ash, concrete, encapsulation, remediation, calcium polysulfide 

Written:  March 16, 2015 

Primary author:  James T. Easton1 

Additional Authors:  James Papp1, Guy Wojtowicz1 

 1JJG Environmental Solutions, llc 

PO Box 882191 

Steamboat Springs, Colorado, USA   80488 

 

ABSTRACT  

An explanation of US patent #8,741,058 B1 involving chemical treatment of the Coal Fired 

Electrical by‐product, Coal Ash, via Calcium Polysulfide.  This method, first, provides a system to 

immobilize potentially toxic elements found in residual Coal Ash.  A highly alkaline aqueous 

solution is generated to force the ionic charge of heavy metal elements to positive states in the 

presence of the Sulfur atom in a negative state.  Elemental atoms are, then, bonded into non‐

soluble Sulfide molecules diminishing the ability of toxic constituents to leach into water 

supplies.  Secondly, this process leads to the encapsulation of toxins in concrete materials.  

These materials are formed by the pozzolanic reaction of Calcium Hydroxide with Silicates 

present in Coal Ash.  The chemicals present in this reaction are similar to those found in the 

composition of Roman concrete.  Resultant material is comparable and arguably superior in 

physical properties and compressive strength to materials formed with Ordinary Portland 

cement.  This secondary reaction is capable of forming market ready raw material for use as 

road base and aggregate specified for Portland cement based concrete construction purposes.  

This material is required to meet the ASTM standard abrasion test for aggregate use, and is not 

limited by the measure of Carbon content indicated by the loss on ignition value stipulated in 

typical concrete Engineering specifications.  This process presents an opportunity for safe, 

profitable beneficial use of mass accumulations of Coal Ash residuals with relatively minimal on‐

site processing. 

2015 World of Coal Ash (WOCA) Conference in Nasvhille, TN - May 5-7, 2015http://www.flyash.info/

Page 2: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

I.  Introduction 

Coal Fired Electrical power production has been used in the United States for well over a 

century.  The process involves burning coal to boil water and create steam.  Steam, then, 

creates positive pressure that is directed to spin turbines generating electricity.  This method of 

power production provides electrical service to roughly 40%, or over 42 million households 

spread across the United States.  Electrical production based on Coal is economical and reliable.  

Power companies rely on the availability of Coal to maintain steady service to homes and 

businesses in all weather conditions, times of day, seasonal climates and socio‐political 

environments.      

Coal is an important resource providing stability and security to the United States.  However, 

the use of Coal has proven to create serious Environmental threats to human health as proven 

by recent accidents including the Dan River spill in North Carolina and the Kingston Coal Ash 

spill in Tennessee.  The by‐products of Coal do contain potentially toxic materials, and when 

irresponsibly handled do negatively impact human beings.  Although 45% of Coal Ash by‐

products are safely and responsibly recycled into beneficial use applications the remainder is 

often discarded as trash with little regard to the potential effects on nearby populations.  

Countless instances of Ground Water pollution have now been documented as the direct result 

of Coal Ash residual by‐products.  Our society is reaching a critical point where irresponsible 

handling of Coal Ash accumulations has begun to cause obvious, negative impacts to our 

Environment. 

         

Coal Fired Power provides the majority of Electricity in the United States  

This paper is written with the intention of presenting a problem solving approach to mitigate 

the negative effects of the by‐products of Coal combustion.  Our intention is to propose 

solutions for problems associated with the 55% of Coal Ash by‐product material that does not 

make it into beneficial use under current standards.  We believe it is possible to beneficially 

Page 3: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

reuse up to 100% of Coal Ash by‐product material in safe, productive applications.  Through this 

analysis the reader will come to understand that Coal combustion can be used both as a clean, 

reliable source of Electrical production, and as a method to create harmless, beneficial raw 

material for public use. 

II.  Background Explanation and Description 

Science has proven Coal is formed from the Carbon remnants of old growth forests.  Carbon 

from organic life collects and is compressed over thousands of years by natural forces.  

However, Coal is not purely Carbon, nor is organic life able to sustain without multiple chemical 

constituents.  The Carbon component is what readily burns making Coal useful for the purpose 

of Electrical power generation.  However, as Coal is burned molecular chains are broken and 

traces of elemental substances are released.  When released, these substances can be caught 

by pollution control devices, or trapped in by‐product Coal Ash at production facilities.  In small 

amounts, most of these substances are not harmful, and many are required by living organisms 

to complete biological processes.  Yet, in large accumulations many of these substances 

become toxic, and are known to cause cancers, birth defects, deformities and other serious 

illnesses in human beings and wildlife. 

Efforts to beneficially use by‐products from Coal combustion are ongoing.  Up to 45% of Coal 

Ash is beneficially reused each year.  Most of the reused Ash is in the form of Fly Ash.  It is 

important to note that Fly Ash is divided into several "classes" depending on the chemical 

makeup of the Ash.  This material is used in certain cosmetics and other products, however, the 

main avenue for beneficial reuse is the construction industry.  The smaller particles of Ash 

collected in bagging systems used to filter emissions from combustion are termed Fly Ash.  

These particles are sold to concrete companies as an additive to Ordinary Portland Cement.  Fly 

Ash particles are up to 100 times smaller than the reactive particles found in Ordinary Portland 

Cement.  The addition of Fly Ash has multiple effects on, and does greatly increase the overall 

quality of Portland cement concrete.  The material reduces the heat of hydration in concrete, 

provides increased workability, reduces overall costs and improves water resistance protecting 

steel reinforcement in concrete structures.  The fact is, concrete containing Fly Ash is all around 

us, everyday.  Parking garages, highways, bridges, building foundations and bagged ready mix 

concrete available at local home improvement centers all contain amounts of Fly Ash. 

Page 4: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

      

Spherical Particles of Fly Ash in relation to Ordinary Portland cement 

The concrete industry is regulated under Engineering Specifications written to assist in 

controlling the end product of concrete used in construction.  The American Concrete Institute 

is the main body controlling these specifications.  Historically, specifications have been based 

on the recipe of components that are used.  In this manner, the results can be reliably 

predicted.  The process is rather simple.  Fly Ash meeting the standard is brokered and sold to 

concrete companies.  Ash not meeting the standard is generally discarded, or used as a form of 

structural fill when possible.   

Specified criteria dictates the size of particles, and the amount of Carbon present in the Ash; 

measured as the LOI or Loss on Ignition.  In the 1990s, a different method of specification was 

created.  This method is based on laboratory testing of the final product of concrete.  The 

newer method allows for greater flexibility in the materials used to create concrete, but has not 

yet gained wide‐spread industry acceptance.  As our understanding of the chemistry of 

concrete has improved our abilities to create blended cements has improved as well.  Although 

the recipe based standard has served the construction industry well in providing predictable 

results in strength and material properties technology has surpassed the aging, main stream 

specification procedure.   

The building code dictates basic structural requirements for use by Architects and Engineers.  

The specification system assists in ensuring that formulations of concrete will meet these 

requirements.  The most basic notion is that certain structural components must meet specific 

strength requirements measured in resistance by pounds per square inch or PSI.  For example, 

residential footings are typically 3,500 PSI concrete, a podium deck for a wood framed multi‐

family residential project will be 5,000 PSI footings for a steel framed skyscraper can be as 

much as 10,000 PSI and a common sidewalk 1,500 PSI.   

Additional requirements can also effect concrete selection.  Chemical resistance, workability, 

fluidity, formability, water resistance, heat resistance and other specific material qualities are 

recognized as significant factors in many construction projects.  Steel reinforcing must be 

Page 5: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

protected from oxidation and/or chemical attack as steel will expand as it rusts destroying 

structural concrete from the inside out.  In order to protect projects from failure, and loss of 

human life it is extremely important to carefully specify materials in their best use scenario.  

Professionals in the construction industry must study and identify the proper use of materials 

used in construction.  This is the underlying function of the specification system, and the most 

obvious explanation for the selective process for the beneficial use of Fly Ash.  Much of the 

remaining 55% of Coal Ash contains excess amounts of Carbon, and is not of a size determined 

appropriate for use in Portland cement, the adhesive portion of ordinary concrete.   

 

III.  Chemical Composition of Coal Ash 

Coal Ash shares a chemical formulation similar to Ordinary Portland Cement and to that of 

naturally occurring Volcanic Ash in many aspects.  The main body of Chemical constituents is 

identical.  The differences lie in the amounts of these chemicals that are present.  The basic 

ingredients are Calcium Oxide (Lime) and Silicon Dioxide (Silicate, also known as Quartz).  Other 

materials such as Aluminum Oxide, Iron Oxide, Manganese Oxide and Sulfur are also present.  

The following table illustrates the differences in composition of Class "F" Fly Ash, Class "C" Fly 

Ash and Ordinary Portland Cement. 

 

Chemical Portland Cement 

(OPC)  Fly Ash  Fly Ash 

Component (%) Ordinary Portland 

Cement  Class "C"  Class "F" 

           CaO  64.4  24.3  8.7 SiO2  22.6  39.9  52 Al2O3  4.3  16.7  25.8 MgO  2.1  4.6  1.8 Fe2O3  2.4  5.8  6.9 SO3  2.3  3.3  0.6 

Na2O/K2O  0.6  1.3  0.6            

SUB‐TOTAL   98.7  95.9  96.4            

TRACE ELEMENTS  1.3  4.1  3.6            

TOTAL  100%  100%  100% 

 

Page 6: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

Review of the above table indicates a significant difference in the amount of Calcium Oxide 

(CaO or Lime), Silicon Dioxide (Si2O) and Aluminum Oxide (Al2O3) present in Ordinary Portland 

Cement vs. that of Fly Ash.  These differences are significant for the following reasons.  First, 

Calcium Oxide mixes or "slakes" with water (H2O) to create Calcium Hydroxide.  Calcium Oxide 

is not reactive with Silicon Dioxide.  It is the reaction of Calcium Hydroxide with Silicon Dioxide 

that creates concrete.  Second, Silicon Dioxide reacted with Calcium Hydroxide creates what is 

termed Calcium Silicate Hydrate or C‐S‐H in concrete chemistry notation.  Third, Ordinary 

Portland Cement contains a minimal amount of Aluminum Oxide (Al2O3).  The level of 

Aluminum Oxide present in Fly Ash is significantly greater than that of Ordinary Portland 

Cement.   

      

Silicone Oxide Crystals (Left), Microscopic Calcium Hydroxide (Right) 

Recent International studies involving researchers from the University of California at Berkeley 

and the King Abdullah University in Saudi Arabia have identified the exact composition of 

Roman concrete using advanced light source technology.  Their results show the presence of 

Aluminum Tobermorite crystals in the Calcium Silicate Hydrate formation, and have been 

termed Calcium Aluminum Silicate Hydrate or C‐A‐S‐H.  These studies were performed to 

evaluate and identify how Roman concrete, under sea water for over 2000 years was able to 

out‐perform our best modern, Ordinary Portland Cement concrete.  The final hypothesis is that 

the presence of Aluminum Oxide in Volcanic Ash used by the Romans led to a far superior 

product as modern Ordinary Portland Cement concrete is completely devoid of the Aluminum 

Tobermorite compound.     

Page 7: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

         

The Aqueducts and Pantheon Constructed of Roman Volcanic Ash Concrete 

This hypothesis follows the basic, available knowledge of Aluminum Oxide.  Aluminum Oxide is 

completely insoluble in water, highly resistant to damage from heat and is purposely limited in 

Ordinary Portland Cement formulation due to the fact it causes a flash set in C‐S‐H.  Sulfur is 

purposefully added to Ordinary Portland Cement to slow the effect of flash setting due to 

Aluminum Oxide.  Sulfur is commonly found in Volcanic Ash and was referred to in history as 

brimstone due to it being commonly found at the brim of Volcanoes.  Logical deduction would 

indicate that the Sulfur content of Roman concrete would have been high enough to counter 

flash setting of Aluminum Oxide, and would have supplied acidic forms of Sulfur capable of 

breaking the Aluminum Oxide molecular chains allowing their inclusion in the Calcium Silicate 

Hydrate molecular formation.  Thereby creating Calcium Aluminum Silicate Hydrate.   

   

IV.  Concrete Chemistry at the Molecular Level 

The presence of trace elements as listed in the table in section (III) is an important facet of this 

report.  Trace elements can be almost anything found in the materials used in the production of 

Ordinary Portland Cement (OPC).  OPC is a dry powder made from heating specific types of 

rock, brick and/or other materials in a high temperature kiln to form what is referred to as 

clinker.  Clinker is, then, ground to a fine powder known as Portland cement.  Trace elements 

found in Coal Ash are similar in nature.  Often those trace elements are potentially toxic 

substances such as Mercury, Arsenic, Lead and other materials. 

Page 8: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Portland cement Clinker (Left), Ground Portland cement (Right) 

As mentioned above, the Lime (Calcium Oxide) present in the Portland cement powder will mix 

with water to form Calcium Hydroxide.  The chemical reaction forming concrete is achieved by 

the action of a highly alkaline (basic pH) material, Calcium Hydroxide, coming into contact with 

a slightly acidic material, Silicon Dioxide.  To the visible eye concrete is an ordinary material 

surrounding us every day.  Photos taken of concrete by Electron Microscopes depict something 

completely different; a uniquely beautiful fabric of crystalline formations, referred to as the 

matrix of concrete. 

         

Microscopic images of Ordinary Concrete 

It is these Hydroxide based formations that have the ability to encapsulate or "lock in place" 

traces of multiple molecular compounds.  Different elements combine to create different 

shapes that embed themselves securely into the concrete matrix.  In this manner, potentially 

toxic trace elements are held in place within concrete.  Effectively mitigating the potential 

leaching of toxic materials into our environment.  For this reason, the United States 

Environmental Protection Agency has identified encapsulation in concrete as an acceptable 

method of Environmental remediation of toxic materials. 

Page 9: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Natural Calcium Carbonate, Limestone, formation created by Calcium Hydroxide  

Steamboat Springs, Colorado. 

 

V.  Calcium Polysulfide 

Calcium Polysulfide (CaSx) is a highly alkaline aqueous solution created by boiling Lime (CaO) in 

water with Sulfur.  The solution has been widely used in agriculture since the 1840s as a 

fungicide and insecticide.  Extensive research has been completed on the Environmental effects 

of the chemical by the US EPA, the FDA and countless other organizations.  The solution has 

been granted a GRAS (Generally Recognized as Safe) designation by the FDA, and was approved 

for Reregistration for use by the US EPA in a 2005 Reregistration Eligibility Decision (RED).   

The solution is economical, commercially produced and able to be transported by railroad, 

tanker truck and in totes through the US mail.  The chemical has gained acceptance as a 

reducing agent used for In‐Situ Geochemical Fixation of multiple toxins found in ground water.  

As a highly basic liquid, Calcium Polysulfide will present the negatively charged dianion (2‐) of 

Sulfur.  This negatively charged form of Sulfur is only found in highly alkaline aqueous solutions.  

This specific presentation of Sulfur is important in that most potentially toxic heavy metals will 

present themselves as positively charged ions in their respective oxidation state.  Negatively 

charged Sulfur will easily bond to positively charged heavy metals to form Sulfide molecular 

structures.  Most Sulfides are commonly known mineralized Ores, and are often sought after by 

commercial mining interests as Sulfur can be removed from the Ore through the smelting 

process to isolate specific metals. 

Page 10: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

         

Mercury Sulfide (Left), Copper Sulfide (Right) 

Uranium is commonly mined through the use of Calcium Polysulfide.  Mines can be flooded 

with water to allow Uranium to dissolve directly into water.  This water is, then, removed from 

the mine and mixed with Calcium Polysulfide.  The Sulfur in solution bonds to positively charged 

Uranium atoms creating Uranium Sulfide, or "Yellow Cake."  The Uranium Sulfide, then, 

precipitates from the solution and is extracted.  Further processing of the Uranium Sulfur 

releases the bonded Sulfur isolating the pure Uranium material.  Similar processes can be 

directed to most, if not all potentially toxic heavy metals. 

Calcium Polysulfide quickly degrades to Calcium Hydroxide and Sulfur.  This specific chemistry 

makes the liquid ideal for use in the production of high quality concrete.  Lower levels of 

Calcium Oxide (CaO) in Fly Ash can be off‐set by direct liquid application of Calcium hydroxide in 

the chemical reaction creating concrete.  This allows significant reduction, and potential 

elimination of Ordinary Portland Cement to create high strength, highly workable material that 

is resistant to both water and chemical attack.  The increase in Sulfur allows an increase in 

Aluminum Oxide as increased Sulfur acts to inhibit the flash setting properties of Aluminum 

Oxide.  Acidic Sulfur compounds capable of breaking apart the Aluminum Oxide molecule will 

be present allowing the creation of Calcium Aluminum Silicate Hydrate.  The same compound 

identified as responsible for the superior quality of Roman cement. 

VI.  Coal Ash Storage Impoundments 

There are over 1,500 Coal Ash storage locations in the United States, and many have been in 

operation for close to or more than 100 years.  These areas serve as dumping grounds for the 

majority of the 55% of Coal Ash that does not meet current standards for beneficial use.  A 

typical Ash impoundment, or basin is a large hole measuring anywhere from 20 to 50 feet deep, 

covers several acres of land, and is capable of containing millions of tons of Coal Ash.  Studies 

concerning the contents of Ash impoundments have shown that sand, silt, gravel and Coal Ash 

are present in various amounts across the ponds.  Unburned Carbon is typically present as well, 

Page 11: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

but seems to reside mostly in the largest particles present.  If constructed properly, Coal Ash 

impoundments will serve their purpose without causing Environmental risk.  However, many 

impoundments are poorly constructed and located in areas where minor failures can become 

significant Environmental disasters.  Unlined impoundments pose the greatest pollution risk. 

       

The Dan River Steam Station (Left) and Kingston TVA Ash Impoundments (Right) 

Toxic substances within Coal Ash tend to be highly water soluble.  As water enters the 

impoundment area either from movement above or below ground these toxins will move freely 

with water sources.  Once movement into the ground has occurred Ground Water pollution has 

begun.  This is a significant Environmental danger as pollutants can enter waterways, irrigation 

supplies and water used for public consumption.  Most municipalities do treat water before it 

enters public supplies, however, many people do rely on wells as sources of water for livestock, 

commercial crops and homes.  In addition, aquatic wildlife residing in affected Rivers, Lakes and 

Streams can be contaminated.  These toxic contaminations can travel to human beings through 

food consumption, contact with or ingestion of contaminated water supplies. 

      

Protective liners being installed at a new Dry Coal Ash Landfill 

Page 12: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

The trace elements causing contamination are usually a very small percentage of the total 

volume of material accumulated on site.  However, mass accumulations of discarded Ash 

multiply concentrations of toxic material.  If one Ash basin is capable of containing 2 million 

tons of Coal Ash, 1% of that amount can be assumed to be toxic material.  In percentages, the 

amount of potential toxin can seem very low.  Yet, after a quick calculation it is apparent that 

1% of 1million tons equates to 20 million pounds of toxic material.  Material that at one time 

was bound into unburned Coal posing no threat to our Environment. 

 

Coal Ash Storage locations spread across the United States – US EPA Map 

 

VII.  Remediation Solutions for Ash Impoundments 

Ground Water pollution is not unique to Coals Ash Impoundments.  Factories, mining 

operations, dry cleaning facilities, lumber treatment yards and a multitude of other locations 

have been the source of significant Environmental pollution in the United States.  Chemical 

injections, pump and treat operations and the construction of permeable reactive barriers 

(PRBs) have been successful in remediating multiple types of pollution.  In the case of Coal Ash 

by‐products it would seem logical to utilize technology that can benefit from the inherent 

chemistry of the Ash itself. 

Calcium Polysulfide has the ability to act a reducing agent for a wide range of toxins typically 

found in Coal Ash.  Once the hydrological patterns of water movement are understood at a 

specific site, Calcium Polysulfide can be directly injected into problem areas.  The chemical will 

react with free flowing, elemental toxins to create insoluble molecular compounds.  Effectively 

Page 13: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

stopping these compounds in place, reducing or eliminating their ability to effect water 

supplies.  Traditional vertical drilling can deliver injections to specifically targeted area of high 

toxic concentrations.  Reactive Barriers can be created by placing trenches perpendicular to the 

flow of ground water.  These systems treat polluted water as it passed from one side of the 

permeable barrier to the other.   Horizontal drilling equipment can be used to install piping 

systems across wide areas that can be connecting to pumping systems to repeatedly deliver 

remediating chemicals.  In order to reach maximum effectiveness, each specific site must be 

analyzed to understand underground water movement, and to know exactly which toxins are 

the greatest threat in any given area.  These methods are effective, and can be used to reverse 

Environmental threats of toxins that have already leached into Ground Water Supplies. 

 

 

 

Horizontal or “Directional Drilling” Diagram and Equipment 

 

In addition, Calcium Polysulfide can be used to stop toxic contaminants at their source within 

the surface impoundments.  As previously discussed, Calcium Polysulfide will react with 

elemental toxins to create non‐soluble Sulfides.  Also, Calcium Polysulfide will supply the 

Calcium Hydroxide and Sulfur needed to react with Coal Ash to create concrete materials.  

These characteristics can be used to treat Coal Ash accumulations while creating material 

Page 14: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

suitable for beneficial reuse.  Horizontal drilling equipment can be fitting with 24" diameter 

augers to move laterally through Coal Ash deposits with ease.  Our basic process involves, first, 

drilling through the material to loosen compacted Ash.  The second step is to pull the auger 

back through the material while injecting Calcium Polysulfide under pressure into the path of 

drilling.  Calcium Polysulfide can, then, simultaneously bind toxic material into Sulfide forms 

and supply Calcium Hydroxide to react with Silicate material in the Ash creating a hardened 

concrete. 

      

Mobile Concrete Equipment deployed to a remote location 

 

Typical ¾” gravel used as aggregate in concrete 

The hardened concrete can then be excavated and tested for resistance to abrasion.  If the 

material does not pass ASTM testing on the first attempt, it can be reprocessed with Ordinary 

Portland added to increase strength.  Once the material has achieved suitable hardness it can 

be ground to the size of ordinary gravel, and used as synthetic aggregate in concrete 

construction.  By directing this material to use as aggregate only the abrasion test is needed to 

qualify the material for use.  Loss on Ignition and fineness standards specific to use in Ordinary 

Portland cement are no longer factors.  The material is simply a replacement for aggregate 

added to Ordinary Portland cement to create concrete.  This material can, then, be sold in 

competition with gravel to create revenue for Electrical Power Companies.  In the end, Ground 

Water pollution is reversed protecting the environment and up to 100% of Coal Ash by‐product 

material is recycled into beneficial use.  The United States Patent #8,741,058 B1 discloses a 

Page 15: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

method of production of concrete utilizing a direct liquid application of Calcium Polysulfide.  

Calcium Polysulfide is a readily available, commercially produced formulation of Calcium 

Hydroxide and Sulfur.  Concrete Core samples have been made and tested in accordance with 

ASTM standards achieving strengths of over 4000 PSI in samples substantially devoid of 

Ordinary Portland Cement and containing only pumice as aggregate.  Both the above 

referenced patent document and Provisional patent document are attached to this paper as 

addendums. 

 

The United States can readily utilize Billions of tons of  

Aggregate in concrete Road and Highway construction 

 

VIII.  Conclusion 

Coal not only provides a reliable means of producing electricity, it is a valuable resource used extensively 

in the construction industry.  However, the use of Coal Ash has been limited by practical application as 

an additive to only the adhesive portion of concrete, Ordinary Portland cement.  Portland cement is in 

fact less than twenty percent of the volume of concrete.  Specifications allow no more than 35% of that 

Portland cement component to be replaced with suitable Coal Ash.  The bulk of concrete is made up of 

aggregate rock held in place by the Portland cement binder.  The use of Coal Ash in concrete can 

increase exponentially by the utilization of technology to process discarded Coal Ash into synthetic 

aggregate ready for wide‐spread use.  Chemical treatment of the by‐product Ash can be used to 

chemically bind potential toxins rendering Coal Ash environmentally safe while also reversing existing 

contamination of Ground Water supplies.  These processes can take place on‐site at existing 

impoundment locations, reducing further Environmental impact, limiting resources required for 

remediation efforts and can be completed with processes already full accepted by the United States 

Environmental Protection Agency.   

Page 16: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Page 17: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Page 18: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Page 19: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Page 20: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash
Page 21: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Page 22: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

Page 23: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

PROVISIONAL APPLICATION FOR PATENT 

Application No. 61/610,428 filed March 13, 2012 

INVENTION TITLE 

A means to create clean concrete building materials by recycling industrial waste by‐products 

utilizing Calcium Polysulfide. 

 

BACKGROUND OF THE INVENTION 

Problem Solved: The production of electricity by coal fired production plants creates by‐

product materials containing toxic waste.  As coal is burned toxic heavy metals such as Mercury, 

Arsenic, Cadmium, Lead and other substances become gases.  The molecules of these gases 

cool in the exhaust systems and collect with fine ash particles to make fly ash.  Heavy ashes fall 

during coal combustion to create bottom ash.  These materials are often stored in piles or in 

ponds at production facilities.  The presence of these sites creates a dangerous hazard to 

human populations due to the ability of toxins to dissolve in water supplies.  Once in water 

supplies the toxins become a threat to human health.  One example, is the Tennessee Valley 

Authority Kingston Ash Slide of 2008.  On December 23, 2008 1.1 billion gallons of toxic coal ash 

spilled into the Emory River containing high levels of Mercury and other toxins. 

A similar problem exists in the form of slag piles and other by‐products of industrial processes 

such as mining, metal smelting and refining.  The East Helena, MT, ASARCO smelting site is one 

such example.  The site was responsible for toxic lead, arsenic, copper, selenium and other 

contamination in the surrounding environment.  Cancer rates had increased to 1 in 50 people at 

one time.  This is 2000 times the normal level of cancer occurrence in human beings.  High lead 

levels in children living areas surrounding the site were first recorded in blood tests as far back 

as the 1960s and 70s.  Currently remediation efforts are under way to eliminate toxic levels of 

Arsenic and Selenium on the site.  

Other methods of creating concrete from industrial wastes do not react toxic substances within 

the industrial by‐products to render them harmless to human beings.  Other products do not 

present sulfur in a negatively charged form to create sulfides as calcium silicate hydrate is 

formed.  

Our method renders toxins non‐viable as human pathogens by reacting the toxins to create 

non‐soluble sulfide crystals locked in the material as hydration is completed.  The Sulfides are 

not soluble in water and are locked into position within the hydrate material without ability to 

readily escape or change in state.  The ability of the toxin to dissolve into water and travel into 

Page 24: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

ground water supplies has been eliminated.  The final result of our method is a practical 

building product with the ability to be mass produced by industrial, mechanized methods. 

 

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 

As stated above, the production of electricity by coal fired production plants creates by‐product 

materials containing toxic waste.  As coal is burned toxic heavy metals such as Mercury, 

Arsenic, Cadmium, Lead and other substances become gases.  The molecules of these gases 

cool in the exhaust systems and collect with fine ash particles to make fly ash.  Heavy ashes fall 

during coal combustion to create bottom ash.  These materials are often stored in piles or in 

ponds at production facilities.  The presence of these sites creates a dangerous hazard to 

human populations due to the ability of toxins to dissolve in water supplies.  Once in water 

supplies the toxins become a threat to human health.  One example, is the Tennessee Valley 

Authority Kingston Ash Slide of 2008.  On December 23, 2008 1.1 billion gallons of toxic coal ash 

spilled into the Emory River containing high levels of Mercury and other toxins. 

A similar problem exists in the form of slag piles and other by‐products of industrial processes 

such as mining, metal smelting and refining.  The East Helena, MT, ASARCO smelting site is one 

such example.  The site was responsible for toxic lead, arsenic, copper, selenium and other 

contamination in the surrounding environment.  Cancer rates had increased to 1 in 50 people at 

one time.  This is 2000 times the normal level of cancer occurrence in human beings.  High lead 

levels in children living areas surrounding the site were first recorded in blood tests as far back 

as the 1960s and 70s.  Currently remediation efforts are under way to eliminate toxic levels of 

Arsenic and Selenium on the site. The invention claimed here solves this problem.  

Calcium Polysulfide degrades to create Calcium Hydroxide and elemental Sulfur in aqueous 

solution. Our invention presents the negatively charged dianion of sulfur, S (2‐), in a highly 

alkaline solution, Calcium Polysulfide.   

Many toxic substances present themselves as positive ions in highly alkaline aqueous solutions.  

The negatively charged Sulfur ions will bond to positively charged ions to create sulfides.  

Sulfides are commonly known as ores, and are commercially mined for use in extracting or 

smelting metals for industrial use.   

 

i.e. Elemental Mercury will react to create Mercury Sulfide, Cinnabar. 

 

Hg + S ‐> HgS   

(positive Mercury ions bond to negative Sulfur ions)   

Page 25: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

 

In the Sulfide form Mercury is not soluble in water and does not pose a threat to biological 

organisms.  This same reaction takes place with any potentially toxic substance that presents 

itself as a positively charged ion in an oxidated state (such as when placed in hydroxide 

solution).   

 

Our method allows the reaction of toxic substances to form Sulfides, then, locks the crystallized 

substance into Calcium Silicate Hydrate.  Calcium Silicate Hydrate is a material similar to 

Portland Cement concrete with the ability to gain high compressive strengths for use a 

construction material. 

The claimed invention differs from what currently exists. Our invention is a high strength, light 

weight material with water and chemical resistance properties.  The product is made from 

industrial by‐products or "toxic waste" that has been remediated or rendered non‐viable as a 

human pathogen. Our material can be molded into usable building materials such as concrete 

masonry units, precast concrete structural systems, landscape accents, highways, roads, 

bridges, traffic barriers and other common concrete products.  Our process minimizes or 

eliminates the need for Portland cement reducing carbon dioxide emissions and resultant air 

pollution. 

This invention is an improvement on what currently exists. Our invention is a high strength, 

light weight material with water and chemical resistance properties.  The product is made from 

industrial by‐products or "toxic waste" that has been remediated or rendered non‐viable as a 

human pathogen. Our material can be molded into usable building materials such as concrete 

masonry units, precast concrete structural systems, landscape accents, highways, roads, 

bridges, traffic barriers and other common concrete products.  Our process minimizes or 

eliminates the need for Portland cement reducing carbon dioxide emissions and resultant air 

pollution.  

Other methods can allow the leaching of toxic materials into ground water supplies or allow 

potentially dangerous human contact as water penetrates into the material to contact toxic 

substances.  The toxins will dissolve into water and travel out of the materials with water, 

potentially causing illness in biological organisms.  

Our method renders toxins non‐viable as human pathogens by reacting the toxins to create 

non‐soluble sulfide crystals locked in the material as hydration is completed.  The Sulfides are 

not soluble in water and are locked into position within the hydrate material without ability to 

readily escape or change in state.  The ability of the toxin to dissolve into water and travel into 

ground water supplies has been eliminated.  The final result of our method is a practical 

building product with the ability to be mass produced by industrial, mechanized methods.  

Page 26: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

Also, it can produce The Calcium Silicate Hydrate can be formed into concrete building 

materials, poured as slabs and used in detailed casting and form work.  The material can create 

buildings, stadiums, highways, bridges, roads, curbs, sidewalks, foundations, walls, fences, 

traffic barriers, statues, monuments, modular construction systems and other similar products 

including, but not limited to those listed above. 

 

The Version of The Invention Discussed Here Includes:  

1.  Calcium Polysulfide, CaSx, in aqueous solution 

2.  Class F Fly Ash (a pozzalan) 

3.  Class C Fly Ash (a pozzolan) 

4.  All Purpose Sand 

5.  Volcanic Rock (a pozzolan also known as cinders, pumice) 

6.  Pulverized Slag (a pozzolan) 

7.  Ordinary Portland Cement 

8.  Crushed Aggregate 

 

Relationship Between The Components: 

The components are mixed in various proportions to create concrete mix designs of various 

strengths and consistencies for use in construction materials.   

 

1 ‐ Calcium Polysulfide solutions are substituted for ordinary water to present the negatively 

charged ion of Sulfur in a highly alkaline solution to facilitate the bonding of toxins with sulfur 

to create non‐soluble Sulfides.  Calcium Polysulfide can be added in various amounts and with 

various proportions of water added to the solution.  Calcium Polysulfide will quickly degrade to 

create Calcium Hydroxide and sulfur.  The Calcium Hydroxide becomes an integral part of 

Calcium Silicate Hydrate through reaction with Silicate Hydroxide.  Calcium Polysulfide must be 

used in this method of invention.  

 

2 ‐ Class F Fly Ash is a by‐product of coal fired electrical production and is high in silicates.  Fly 

Ash can be added in various amounts.  This is a pozzolanic material known to react with Calcium 

in Hydroxide solution to create Calcium Silicate Hydrate.   

 

Page 27: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

3 ‐ Class C Fly Ash is also a by‐product of coal fired electrical production.  Class C Fly Ash 

provides lime, CaO, and silicates.  Fly Ash can be added in various amounts.  This is a pozzolanic 

material known to react with Calcium in Hydroxide solution to create Calcium Silicate Hydrate.  

The lime, CaO, present in the Class C Fly Ash quickly "slakes" with water in the Calcium 

Polysulfide solution to create Calcium Hydroxide from the water molecules.  All water is 

eliminated from the mix during this reaction.  The remaining silicate content of the Class C Fly 

Ash, then, bonds to form Calcium Silicate Hydrate as described above.  

 

4 ‐ All Purpose Sand provides a fine aggregate and is high in silicates.  Sand provides a filler in 

the mix to increase bonding properties.  Sand can be added in various amounts to effect 

strength and consistency of the mix design.   

 

5 ‐ Volcanic Rock is a natural by‐product of high temperature reactions and is high is silicates.   

 Volcanic Rock is a pozzolanic material with the ability to chemically bond to Calcium Silicate 

Hydrate rather than just be encased in cementitous material.  Volcanic rock may or may not be 

used in various amounts in mix designs. 

 

6 ‐ Pulverized Slag is a by‐product of industrial metal smelting and is high in silicates.  Slag can 

also be high in lime depending on the type of ore that was smelted to create the specific slag 

accumulation.  Slag is a pozzolanic material that facilitates the reactions needed to created 

Calcium Silicate Hydrate.  Slag is commonly known as a potentially toxic waste product.  Slag 

may or may not be used in various amounts in mix designs. 

 

7 ‐ Ordinary Portland Cement ‐ A readily available powder that can be mixed with water, sand 

and crushed rock to form concrete.  Portland cement may or may not be added to Calcium 

Silicate Hydrate as a method of increasing strength of the final material. 

 

8 ‐ Crushed Aggregate is used in concrete mix designs as filler and to increase the compressive 

strength by including high strength materials with the cementing agents.  Crushed aggregate 

may be a various size and various types in various amounts.  Crushed aggregate may or may not 

be added to any mix design. 

 

How The Invention Works: 

Page 28: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

The components of the method come together to supply sulfur in a negatively charged ion to 

bond with positively charged toxic ions turning them into non‐harmful sulfides.  The sulfides 

are, then, locked in a concrete‐like material based on the following chemical reaction.  Also 

known as the "pozzolanic reaction".   

 

CH + SH ‐> CSH   (simplified) 

 

calcium hydroxide + silicate hydroxide ‐> calcium silicate hydrate 

 

The silicates mix with hydroxide to create silicate hydroxide.  The Calcium Hydroxide from the 

Calcium Polysulfide solution reacts with the Silicate Hydroxide to create Calcium Silicate 

Hydrate.  Calcium Silicate Hydrate can be used as a substitute for Ordinary Portland Cement 

Concrete.   

 

The components of the method come together to first react toxins to render them harmless as 

human pathogens with the use of Calcium Polysulfide.  Then, the components bond together to 

create practical construction materials.   

Our method provides the ability for different materials to be mixed in different amounts with 

Calcium Polysulfide to eliminate heavy metal toxins and create building materials of various 

strengths, sizes, uses, colors, textures and other characteristics.  Including, but not limited to 

those listed above. 

How To Make The Invention: 

The invention can be made by mixing the components and placing the wet material into form 

work similar to normal concrete construction methods.  Dry components can also be packed 

into forms and the liquid, Calcium Polysulfide, applied to the packed material to cause a 

chemical reaction.  It is also possible to mix all components in dry form including powdered 

Calcium Oxide and powdered Sulfur in a premixed form.  Then, water added to facilitate all 

chemical reactions listed above.  The dry Calcium Oxide and Sulfur together with water 

constitute Calcium Polysulfide for the purpose this invention as the negatively charged ion of 

Sulfur will be presented in highly alkaline aqueous solution.  

Calcium Polysulfide, Class C Fly Ash and Sand are necessary for the invention to form into a 

solid concrete material.  Class F Fly Ash improves the workability of the material in form work 

by adding glassy silicates.  Different types of volcanic rock and slag aggregate can be added in 

different sizes to effect strength, texture, color and final weight of the material.  Ordinary 

Page 29: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

Portland cement is optional to increase strength and speed setting time of the material.  

Crushed aggregate is optional, but can be used to effect strength, consistency, texture and 

color of the final product.  

The components can be interchanged in that Ordinary Portland Cement can be used in greater 

amounts or increased to effect strength of the material.  If used in conjunction with Calcium 

Polysulfide rather than ordinary water for the purpose of rendering a toxic substance non‐

viable as a pathogen the method is reconfigured for similar results with a slightly different 

product. 

How To Use The Invention: 

The invention is a method of solution for potentially toxic ash by‐products of coal fired 

electrical facilities, and potentially toxic slag piles from industrial smelting operations by 

removing the potentially toxic materials.  The removed materials are, then, mixed with 

chemical agents to facilitate the reactions needed to render toxins non‐viable as human 

pathogens.  The agents, then, continue reactions to create Calcium Silicate Hydrate.  A material 

capable of being cast into almost shape.  The shapes can be used to create modular 

construction materials of high compressive strength.  Steel reinforcing can be used in 

conjunction with the material as is done in common construction practices with Ordinary 

Portland Cement.  Toxic wastes are used in conjunction with Calcium Polysulfide and common 

materials to produce inert, harmless building materials.   

Additionally: The method of invention can be used to create Calcium Silicate Hydrate for use in 

restoration of historic and ancient buildings.  Prior to the invention of Ordinary Portland 

Cement concrete structures were built using variations of the Lime concrete based on the 

pozzolanic reaction.  Materials made from our method will be able to more readily mimic 

characteristics of and adhere to pozzolanic mixtures than materials made of Ordinary Portland 

Cement. 

 

The product resulting from this method of invention can be used for creation of concrete 

underwater.  The waterproof and chemical resistant properties of Calcium Silicate hydrate 

make it an ideal solution for underwater concrete work.  Water will simply be pulled into the 

mass until all lime has slaked to create Calcium Hydroxide.  The Calcium Hydroxide will bond 

will Silicates to create Calcium Silicate Hydrate a material not soluble in or effected by water. 

 

  

Also, it can create: The Calcium Silicate Hydrate can be formed into concrete building materials, 

poured as slabs and used in detailed casting and form work.  The material can create buildings, 

Page 30: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

stadiums, highways, bridges, roads, curbs, sidewalks, foundations, walls, fences, traffic barriers, 

statues, monuments, modular construction systems and other similar products including, but 

not limited to those listed above. 

ABSTRACT 

A means to create clean concrete building materials by recycling industrial waste by‐products 

utilizing Calcium Polysulfide is disclosed. Our method renders toxins non‐viable as human 

pathogens by reacting the toxins to create non‐soluble sulfide crystals locked in the material as 

hydration is completed.  The Sulfides are not soluble in water and are locked into position 

within the hydrate material without ability to readily escape or change in state.  The ability of 

the toxin to dissolve into water and travel into ground water supplies has been eliminated.  The 

final result of our method is a practical building product with the ability to be mass produced by 

industrial, mechanized methods. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 31: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

References / Bibliography 

1. Abrams, Duff A.  "Effect of hydrated Lime and Other Powdered Admixtures in 

Concrete."  Proceedings of the American Society for Testing Materials, Vol. 20, Part 2.  

1920.  Reprinted with revisions as Bulletin 8, Structural Materials Research Laboratory, 

Lewis Institute.  June 1925. 78 pages.  Available through PCA as LS08.  

<http://www.learningace.com/doc/6022921/54ccaf3b5a4bd2c07f6406373e842214/d

esigncontrolofconcretemixeschap3_000>. 

2. ACAA, American Coal Ash Association, Alexandria, Virginia, 2001.  <http://www.acaa‐

usa.org>. 

3. ACI Committee 211.  "Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, 

Heavyweight and Mass Concrete, ACI 211.1‐91."  American Concrete Institute,  

Farmington Hills, Michigan.  1987.  <http://concrete.union.edu/index.htm>. 

4. ACI Committee 211.  "Standard Practice for Selecting Proportions for Structural 

Lightweight Concrete, ACI 211.2‐98."  American Concrete Institute,  Farmington Hills, 

Michigan.  1987.  14 pages.  <http://www.normas.com/ACI/pages/211‐2‐98.html>. 

5. ACI Committee 211.  "Standard Practice for Selecting Proportions for High Strength 

Concrete with Portland Cement and Fly Ash, ACI 211.4R‐93."  American Concrete 

Institute,  Farmington Hills, Michigan.  1993.  13 pages. 

<http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/97148/cfa

53.cfm>. 

6. ACI Committee 232.  "Use of Fly Ash in Concrete, ACI 232.2R‐96."  American Concrete 

Institute,  Farmington Hills, Michigan.  1996.  34 pages. 

<ftp://ftp.ecn.purdue.edu/olek/PTanikela/To%20Prof.%20Olek/Data/Literature%20in

%20the%20Thesis/MgO%20in%20FLY%20ASH%20‐%20ACI%20Report.pdf>. 

7. ACI Committee 232.  "Use of Raw or Processed Natural Pozzolans in Concrete, ACI 

232.1R‐00."  American Concrete Institute,  Farmington Hills, Michigan.  2000.  24 

pages. <http://www.metakaolin.ru/Books/Natural%20Pozzolans.pdf>. 

8. ACI Committee 233.  "Ground Granulated Blast Furnace Slag as a Cementious 

Constituent in Concrete, ACI 233R‐95."  American Concrete Institute,  Farmington Hills, 

Michigan.  1995.  18 pages. 

<http://bpesol.com/bachphuong/media/images/book/233r_95.pdf>. 

Page 32: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

9. ACI Committee 234.  "A Guide for the Use of Silica Fume in Concrete, ACI 234R‐96."  

American Concrete Institute,  Farmington Hills, Michigan.  1996.  51 pages. 

<http://www.silicafume.org/pdf/reprints‐234rtoc.pdf>. 

10. "Aluminum Hydroxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  14 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Aluminum_hydroxide>. 

11. "Aluminum Oxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  7 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Aluminum_oxide>. 

12. "Arsenic."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  19 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Arsenic>. 

13. "ASTM C150 / C150M ‐ 12 Standard Specification for Portland Cement."  ASTM 

International.   <http://www.astm.org/Standards/C618.htm>. 

14. "ASTM C311 ‐ 11b Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash or Natural 

Pozzolans for Use in Portland‐Cement Concrete."  ASTM International.   

<http://www.astm.org/Standards/C311.htm>. 

15. "ASTM C618 ‐ 08 Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural 

Pozzolan for Use in Concrete."  ASTM International.   

<http://www.astm.org/Standards/C618.htm>. 

16. "ASTM C1697 ‐ 10 Standard Specification for Blended Supplementary Cementitious 

Materials."  ASTM International.   <http://www.astm.org/Standards/C618.htm>. 

17. "Bases‐pH Values."  The Engineering Toolbox.  Web 17 March 2013.  

<http://www.engineeringtoolbox.com/bases‐ph‐d_402.html>. 

18. "Biomass."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  17 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Biomass>. 

19. "Bricks‐CalStar Products."  CalStar Products.  

<http://calstarproducts.com/products/fly‐ash‐brick‐fab>. 

20. "Cadmium."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  2 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Cadmium>. 

21. "Cadmium Sulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  16 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Cadmium_sulfide>. 

Page 33: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

22. "Calcium Hydroxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  26 February 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Calcium_hydroxide>. 

23. "Calcium Hydroxide Ca(OH)2."  Digital Analysis Corporation.  Web 17 March 2013.  

<http://www.phadjustment.com/Tarticles/Lime.html>. 

24. "Calcium Oxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Calcium_oxide>. 

25. "Calcium Sulfate."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 February 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Calcium_sulfate>. 

26. "Calculating Concrete Mix Proportions for Force 10,000 Concrete."  Technical Bulletin ‐ 

W.R. Grace Construction Products.   

<http://www.na.graceconstruction.com/custom/concrete/downloads/tb_0704.pdf>. 

27. "Calmet, for Waste Water Treatment and Soil Remediation."  Technical Bulletin ‐ 

Tessenderlo Kerley, Inc. 03 2008.  

<http://www.tkinet.com/Documents/Brochure/Calmet%20Brochure.pdf>. 

28. "The Carbon Cycle and Earth's Climate."  Columbia University.  

<http://www.columbia.edu/~vjd1/carbon.htm>. 

29. Chappex, T.; Scrivner, K.  "Alkali Fixation of C‐S‐H in Blended Concrete Pastes and it's 

Relation to Alkali Silica Reaction."  Cement and Concrete Research.  42, 1049‐1054. 

<http://infoscience.epfl.ch/record/181013>. 

30. "Chapter 3.  Fly Ash, Slag, Silica Fume and Natural Pozzolans."  The University of 

Memphis. 

<http://www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete/PCA_manual/Chap03.pdf>. 

31. "Chemical Comparison of Fly Ash and Portland Cement."  Technical Bulletin ‐ 

Headwaters Resources, Inc.  <http://www.flyash.com>. 

32. "Chemicals Known to the State of California to Cause Cancer or Reproductive Toxicity, 

September 2, 2011, California Proposition 65."  State of California Environmental 

protection Agency Office of Environmental Health Hazard Assessment Safe Drinking 

Water and Toxic Enforcement Act of 1986.  

<http://oehha.ca.gov/prop65/prop65_list/files/p65single090211.pdf>. 

33. "Chromium."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  15 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Chromium>. 

Page 34: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

34. "A Citizens Guide to In Situ Chemical Reduction."  U.S. Environmental Protection 

Agency.  September 2012.  <http://www.clu‐

in.org/download/Citizens/a_citizens_guide_to_in_situ_chemical_reduction.pdf>. 

35. "A Citizens Guide to Solidification and Stabilization."  U.S. Environmental Protection 

Agency.  September 2012.  <http://www.clu‐

in.org/download/Citizens/a_citizens_guide_to_solidification_and_stabilization.pdf>. 

36. "Citizens Guide Series to Clean‐up Technologies."  U.S. Environmental Protection 

Agency.  September 2012.  <http://www.clu‐

in.org/download/Citizens/citizens_guide_to_cleanup_technologies.pdf>. 

37. "Concrete."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  15 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Concrete>. 

38. Cook, D.J.; Swamy, R.N., Editor.  "Natural Pozzolanas."  Cement Replacement Materials, 

Surrey University Press.  1986.  p.200. 

39. "Copper."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Copper>. 

40. "Copper Sulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  26 February 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Copper_sulfide>. 

41. Coumes, Celine Cau Dit; Simone Courtois, Didier Nectoux; Stephanie Leclercq, Xavier 

Bourbon.  "Formulating a low‐Alkalinity, High‐Resistance and Low‐Heat Concrete for 

Radioactive Waste Repositories."  Cement and Concrete Research (Elsevier Ltd.) 36 

(12): 2152‐2163.  doi:10.1016/j.cemconres.2006.10.005.  

<http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.cemconres.2006.10.005>. 

42. "Cyanide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  3 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Cyanide>. 

43. "A December 2008 Court Decision Levied a $54 Million Penalty Against Constellation 

Energy, Which Had Performed a Restoration Project of Filling and Abandoned Gravel 

Quarry with Fly Ash; the Ash Contaminated Area Water Wells with Heavy Metals."  

C&EN/12 Feb. 2009, p.45.  

<http://www.bizjournals.com/baltimore/stories/2008/12/29/daily26.html>. 

44. Detwiler, Rachel J.  "Controlling the Strength Gain of Fly Ash Concrete at Low 

Temperatures."  Concrete Technology Today, CT003.  Portland Cement Association.  

<http://www.portcement.org/pdf_files/CT003.pdf>.  2000.  pages 3‐5. 

Page 35: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

45. Detwiler, Rachel J.; Fapohunda, Chris A.; Natale, Jennifer.  "Use of Supplementary 

Cementing Materials to Increase the Resistant to Chloride Ion Penetration of 

Concretes Cured at Elevated Temperatures."  Materials Journal. 

<http://www.concrete.org/Publications/ACIMaterialsJournal/ACIJournalSearch.aspx?

m=details&ID=4451>. 

46. Elesin, P.A.; Pavlov, A.V.; Berdov, G.I.; Mashkin, N.A.; Oglezneva, I.M.  "Mechanism of 

Hydration Conversion of Portland Cement in Calcium Polysulfide Solution."  Russian 

Journal of Applied Chemistry.  Vol. 75, No. 6, 2002.  pp. 883‐887.  

<http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1020359907299#page‐1>. 

47. Ferm, Richard L.  "Calcium Polysulfide Soil Stabilization Method and Compositions."  

U.S. Patent #4,243,563.  06 January 1981.  

<http://www.google.com.mx/patents/US7494525>. 

48. "Fly Ash."  U.S. Federal Highway Administration.  

<http://fhwa.dot.gov/infrastructure/materialsgrp/flyash.htm>. 

49. "Fly Ash."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  13 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Fly_ash>. 

50. "Fly Ash Facts for Highway Engineers."  U.S. Federal Highway Administration.  

<http://www.fhwa.dot.gov/pavement/recycling/fafacts.pdf>. 

51. Gebler, S.H.; Klieger, P.  "Effect of Fly Ash on the Air‐Void Stability of Concrete."  

Research and Development Bulletin  RD085.  Portland Cement Association.  

<http://www.portcement.org/pdf_files/RD085.pdf>.  1983.  40 pages. 

52. "As a Generalization, Probably 50% of all Industrial By‐Products have potential as Raw 

Materials for the Manufacture of Portland Cement."  Design and Concrete Mixtures.  

Skokie, Illinois:  Portland Cement Association. 1988. pp.15. ISBN 0‐89312‐087‐1.  < 

http://www.lm.doe.gov/cercla/documents/fernald_docs/CAT/112395.pdf>. 

53. Graham, Margaret C.; Farmer, John G., Anderson; Peter; Paterson, Edward; Hillier, 

Stephen; Lumsdon, David G.; Bewley, Richard J.F.  "Calcium Polysulfide Remediation of 

Hexavalent Chromium Contamination from Chromite Ore Processing Residue."  Science 

of the Total Environment.  Volume 364, Issues 1‐3, 01 July 2006, Pages 32‐44. 

54. "Ground Granulated Blast Furnace Slag."  U.S. Federal Highway Administration.  01 

January 2007. 

Page 36: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

55. "Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS)."  Construct Ireland.  21 February 

2008. 

56. Halstead, W.  "Use of Fly Ash in Concrete."  National Cooperative Highway Research 

Project 127. 

57. Harman, Helen.  "Beyond the Baths: It is All About Lime..."  The Roman Baths Blog.  14 

March 2012.  <http://bathsblogger.blogspot.com/2012/03/its‐all‐about‐lime.html>. 

58. Helmuth, Richard A.  "Fly Ash in Cement and Concrete."  SP040T.  Portland Cement 

Association.  1987.  203 pages. 

59. "How to Choose Concrete for a Project."  Wikihow.  Web 18 March 2013.  

<http://www.wikihow.com/Choose_Concrete_for_a_Project>. 

60. Hvistendahl, Mara.  "Coal is More Radioactive than Nuclear Waste."  Scientific 

American.  13 December 2007.  <http://scientificamerican.com/article.cfm?id=coal‐

ash‐is‐more‐radioactive‐than‐nuclear‐waste>. 

61. "Hydrogen Sulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  14 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_sulfide>. 

62. Idorn, M.G.,  "Concrete Progress from the Antiquity to the Third Millennium."  London: 

Telford.  1997. 

63. "In‐Situ Treatment of Soil and Groundwater Contaminated with Chromium."  U.S. 

Environmental Protection Agency, 2000.  EPA/625/R‐005, October 2000, 84p. 

64. "Iron(II) Hydroxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  14 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Iron(II)_hydroxide>. 

65. "Iron(II) Oxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  15 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Iron(II)_oxide>. 

66. "Is Fly Ash an Inferior Building and Structural Material?"  Science in Dispute.  2003. 

67. Jacobs, Jim.  "Tech Memo #100: Hexavalent Chromium In‐Situ Remediation."  

Technical Bulletin ‐ Environmental Bio‐Systems, Inc. 

68. Jacobs, Jim.  "Metals Stabilization Using Geochemical Fixation."  

<http://www.ebsinfo.com/Metals_Stabilization.pdf>. 

69. Jacobs, Jim; Hardison, Roy L.; Rouse, Jim V.;  "In‐Situ Treatment of Heavy Metals Using 

Sulfur‐Based Treatment Technologies." 

Page 37: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

70. Jacobs, J.  "In‐Situ Liquid Delivery Systems for Chemical Oxidation, Bioremediation and 

Metals Stabilization, Association for Environmental Health and Sciences, 11th Annual 

West Coast Conf. on Contaminated Soils, Sediments and Water."  21 March 2001.  San 

Diego, California, Abstracts. 

71. "Lead."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  8 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Lead>. 

72. "Lead Sulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  26 February 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Lead_sulfide>. 

73. "Lime Sulfur."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Lime_sulfur>. 

74. "Lime Sulfur Spray."  Technical Bulletin ‐ Bonide Products, Inc., EPA reg. No. 4‐402. 

75. "Magnesium Hydroxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Magnesium_hydroxide>. 

76. Malhorta, V.M.  "Pozzolanic and Cementious Materials."  Gordon and Breach 

Publishers, Amsterdam.  1996.  208 pages. 

77. "Managing Coal Ash Combustion Residues in Mines, Committee on Mine Placement of 

Coal Combustion Wastes."  National Research Council of the National Academies.  

2006. 

78. "Material Safety Data Sheet ‐ Calcium Polysulfide."  Graus Chemicals.  01 November 

2012. 

79. Mehta, P.K.  "Natural Pozzolans: Supplementary Cementing Materials in Concrete."  

CANMET. 1987. Special Publication 86: 1‐33. 

80. "Mercury."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  19 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Mercury>. 

81. "Mercury Sulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  14 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Mercury_sulfide>. 

82. Messer, Andrew; Storch, Peter; Palmer, David.  "In‐Situ Remediation of a Chromium‐

Contaminated Site using Calcium Polysulfide."  URS Corporation.  Southwest 

Hydrology.  September/October 2003. 

Page 38: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

83. "Metakaolin."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  15 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Metakaolin>. 

84. "Molybdenum."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  10 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum>. 

85. "Molybdenum Disulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  3 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum_disulfide>. 

86. "Notice of Data Availability on the Disposal of Coal Combustion Wastes in Landfills and 

Surface Impoundments."  U.S. Environmental Protection Agency.  29 August 2007.  

<http://edocket.access.gpo.gov/2007/pdf/E7‐17138.pdf>.  Federal Register 49714. 

87. "Notice of Determination on Wastes From the Combustion of Fossil Fuels."  U.S. 

Environmental Protection Agency.  22 May 2000.  

<http://frwebgate.access.gpo.gov/cgi‐

bin/getpage.cgi?dbname=2000_register&position=all&page=32214>.   Federal Register 

Vol. 65, No. 99. p. 32214.  <http://frwebgate.access.gpo.gov/cgi‐bin>. 

88. "Oversight Hearing: How Should the Federal Government Address the health and 

Environmental Risks of Coal Combustion Wastes?"  House Committee on Natural 

Resources, Subcommittee on Energy and Mineral Resources.  10 June 2008.  

<http://naturalresources.house.gov/calendar/eventsingle.aspx?EventID=165354>. 

89. Papp, J.A.; Wojtowicz, G.A.; Rice, Ph.D., D.A.  "Decontamination of Biological Agents."  

US Patent #7,754,465 B2.  13 July 2010. 

90. "Performance of Energetically Modified Cement (EMC) and Energetically Modified Fly 

Ash (EMFA) as Pozzolan."  

<http://www.sintef.info/upload/Performance_of_energetically_modified_cement.pdf

>.  SINTEF.  <http://sintef.info/upload>. 

91. "Portland Cement."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Portland_cement>. 

92. "Potassium Hydroxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  13 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Potassium_hydroxide>. 

93. "Pozzolan."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  20 February 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Pozzolan>. 

94. Pyrih, R.Z.; Rouse, J.V.; Krauth, P.; Hardison, R.L.  "In Situ Geochemical Fixation of 

Uranium and Molybdenum using Calcium Polysulfide."  Flour Daniel GTI, Cotter Corp., 

Page 39: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

Best Sulfur Products, Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Inc., presentation 

for SME annual meeting, Orlando, FL. 09‐11 March 1998. 

95. "Radioactive Elements in Coal and Fly Ash: Abundance, Forms and Environmental 

Significance."  U.S. Geological Survey Fact Sheet.  October 1997.  

<http://pubs/usgs.gov/fs/1997/fsl63‐97/FS‐163‐97.pdf>. 

96. Reid, Henry.  "A Practical Treatise on the Manufacture of Portland Cement."  London:  

E. & F.N. Sponsors, 1868. 

97. "Reregistration Eligibility Decision for Inorganic Polysulfides, List D, Case No. 4054." 

Approved by Edwards, Ph.D., Debra, Director.  Special Review and Reregistration 

Division, Office of Pesticide Programs, U.S. Environmental Protection Agency.  30 

September 2005. 

<http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/inorganic_polysulfides_red.pdf>.   

98. Rouse, J.V.; Leahy, M.C.; Brown, R.A.  "A Geochemical Way to Keep Metals at Bay."  

Environmental Engineering World.  May‐June, 1996. 

99. Sabatini, D.A.; Knox, R.C.; Tucker, E.E.; Puls, R.W.  "Innovative Measures for Subsurface 

Chromium Remediation: Source Zone, Concentrated Plume and Dilute Plume."  U.S. 

Environmental Protection Agency, Environmental Research Brief.  EPA/600/S‐97/005.  

September 1997. 

100. Scott, Allan N.; Thomas, Michael, D.A.  "Evaluation of Fly Ash from Co‐Combustion of 

Coal and Petroleum Coke for Use in Concrete."  ACI Materials Journal (American 

Concrete Institute) 104 (1): 62‐70. 

101. "Selenium."  Chemicool Periodic Table.  Chemicool.com.  09 October 2012.  

<http://www.chemicool.com/elements/selenium.html>. 

102. "Selenium."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/selenium>. 

103. "Silicon."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  19 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Silicon>. 

104. "Silicon Dioxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  7 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Silicon_dioxide>. 

105. Snellings, R.; Mertens, G.; Elsen, J.  "Supplementary Cementious Materials."  Reviews in 

Mineralogy and Geochemistry.  2012.  74:211‐278. 

Page 40: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

106. "Sodium Hydroxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  17 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hydroxide>. 

107. "Sodium Oxide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  23 February 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Sodium_oxide>. 

108. Spence, R.J.S.  "Building Materials in Developing Countries."  Wiley and Sons, London.  

1983. 

109. "Sulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  21 February 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Sulfide>. 

110. "Sulfide Precipitation of Heavy Metals:  Effect of Complexing Agents."  United States 

Environmental Protection Agency, EPA‐600/S2‐84‐023.  March 1984.   

111. "Sulfite."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  10 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Sulfite>. 

112. "Sulfur Cycle."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  14 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_cycle>. 

113. "Sulfur."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  13 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Sulfur>. 

114. "Technology Performance Review: Selecting and Using Solidification/Stabilization 

Treatment for Site Remediation."  NRMRL, U.S. Environmental Protection Agency.  

Cincinnati, OH.  2009. 

115. Thomasser, R.; Rouse, J.V.  "In‐Situ Remediation of Chromium Contamination of Soil 

and Groundwater."  Montgomery‐Watson. 

116. Tikalsky, P.J.; Carrasquillo, R.L.  "Effect of Fly Ash on the Sulfate Resistance of Concrete 

Containing Fly Ash."  Research Report 481‐1, Center for Transportation Research, 

Austin, Texas.  1988.  317 pages. <http://fsel.engr.utexas.edu/publications/docs/481‐

5.pdf>. 

117. "Transitional Metal."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  4 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Transitional_metals>. 

118. "Treatment of Soluble Metal Streams."  Groundwater Resources Association of 

California; Hydro‐Visions.  Volume 10, No. 2.  Summer 2001. < 

http://www.grac.org/hv/Summer_2001.pdf>. 

Page 41: Treatment Coal Ash for Beneficial Use Treatment of Coal Ash for Beneficial Use ... main avenue for beneficial reuse isthe construction industry. The smaller particles of Ash

119. "Tricalcium Aluminate."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  22 April 2012.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Tricalcium_aluminate>. 

120. "Uranium."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  14 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Uranium>. 

121. "US EPA Chart Comparing Sulfide and Hydroxide Solubilities."  United States 

Environmental Protection Agency Publication, EPA‐600/2‐82‐OIIC. 

122. "Using Coal Ash in Highway Construction ‐ A Guide to Benefits and Impacts."  U.S. 

Environmental Protection Agency.  

<http://www.epa.gov/epaoswer/osw/conserve/c2p2/pubs/greenbk508.pdf>. 

123. "Utilizing Paste Technology for Reclamation of the Ute‐Ulay Tailings Impoundments, 

Lake City, Colorado."  U.S. EPA Contaminated Site Cleanup Information (CLU‐IN).  21 

August 2012.  <http://www.clu‐in.org/products/tins/tinsone.cfm?num=19389038>. 

124. Van Slyke, L.L.; Hedges, C.C.; Bosworth, A.W.  "A Chemical Study of the Lime‐Sulfur 

Wash."  New York Agricultural Experiment Station, Geneva, N.Y.  December 1909, 

Bulletin No. 319.  Available at the University of Illinois at Urbana‐Champaign. 

<http://ecommons.library.cornell.edu/bitstream/1813/4354/1/bulletin319.pdf>. 

125. "What is Lime?"  Singleton Birch Natural Hydraulic Lime.  

<http://www.naturalhydrauliclime.com/index.php?display=what_is_lime>. 

126. Winter, Mark.  "Selenium."  Web Elements, the Periodic Table on the Web.  2012.  

<http://webelements.com/selenium/>. 

127. "Zinc."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  12 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Zinc>. 

128. "Zinc Sulfide."  Wikipedia, the Free Encyclopedia.  15 March 2013.  

<http://www.en.wikipedia.org/wiki/Zinc_sulfide>.