Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 32

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  acid mine drainage
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Each acid mine drainage has a specific composition, but always contains sulphuric acid, dissolved heavy metals, sulphates, iron precipitates and their pH can be very low. The elimination of metals form the acid mine drainage is a severe environmental problem and has been a long-standing major concern to scientists, engineers, industry and governments. Various methods are used for the metals removal from waters, but any of them have been applied under commercial-scale conditions. Mostly studied are chemical and biological-chemical methods. Main aim of the paper was to interpret the combination of chemical and biological-chemical methods for the heavy metals elimination from the synthetic solution of acid mine drainage, coming from the zinc mine located in Tùnel Kingsmill outlet of the Rio Yaulì (district of Yauli – Perù). The metals selective precipitation as hydroxides (chemical method) and sulphides (biological-chemical method) at the various values of pH acid mine drainage is the fundamental of the examined process. For the hydrogen sulphide production the sulphate-reducing bacteria of genus Desulfovibrio was used. The selective sequential precipitation process reaches the selective precipitation of chosen metals with 97–99% efficiency – Fe, As, Al and Mn in the form of metal hydroxides, Cu and Zn as metal sulphides.
PL
Każdy kwaśny drenaż kopalniany ma określony skład, ale zawsze zawiera kwas siarkowy, rozpuszczone metale ciężkie, siarczany, osady żelaza, a jego pH może być bardzo niskie. Eliminacja metali z kwaśnego drenażu kopalnianego jest poważnym problemem środowiskowym i od dawna stanowi poważny problem dla naukowców, inżynierów, przemysłu i rządów. Różne metody są stosowane do usuwania metali z wód, ale żadna z nich została zastosowana w warunkach komercyjnych. Przeważnie badane są metody chemiczne i biologiczno-chemiczne. Głównym celem pracy była interpretacja połączenia chemicznych i biologiczno-chemicznych metod eliminacji metali ciężkich z syntetycznego roztworu kwaśnego drenażu kopalnianego pochodzącego z kopalni cynku zlokalizowanej w wylocie Tùnel Kingsmill w Rio Yaulì (dzielnica Yauli – Peru). Podstawą badanego procesu jest selektywne wytrącanie metali w postaci wodorotlenków (metoda chemiczna) i siarczków (metoda biologiczno-chemiczna) przy różnych wartościach pH kwaśnego drenażu kopalnianego. Do produkcji siarkowodoru wykorzystano bakterie redukujące siarczany z rodzaju Desulfovibrio. Proces selektywnego sekwencyjnego wytrącania osiąga selektywne wytrącanie wybranych metali z wydajnością 97–99% – Fe, As, Al i Mn w postaci wodorotlenków metali, Cu i Zn jako siarczków metali.
EN
The aim of the research was comparison rare earth elements contents in acidic waters related to coal mining in the eastern part of the Upper Silesian Coal Basin (USCB), southern Poland, and the former lignite mining in the Polish part of the Muskau Bend. Acidic runoff waters flowing down from mine waste piles in the USCB are enriched with REEs (ΣREEs 478.5 and 1831.9 µg/l) compared to waters filling old lignite mining excavations (ΣREEs 19.7-145.3 µg/l). High concentrations of REEs in acidic waters from the USCB result from their high aggressiveness (acidity 1020 mg/l CaCO3 and 3820 mg/l CaCO3, pH 2.4 and 3.0) to loamy sediments being a source of REEs, and increase as the time of their contact increases. Concentrations of NASC-normalized REEs show that waters from the USCB are enriched in MREEs (Sm, Eu, Gd and Tb), while the waters from the Muskau Bend are characterized by a positive anomaly of LREEs (La and Ce) and a less marked anomaly of MREEs (Gd, Tb and Dy).
PL
Celem badań było porównanie zawartości pierwiastków ziem rzadkich w kwaśnych wodach związanych z wydobyciem węgla kamiennego, we wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) oraz związanych z dawnym wydobyciem węgla brunatnego w polskiej części Łuku Mużakowa. Kwaśne wody spływu powierzchniowego z hałd odpadów górniczych GZW są wzbogacone w pierwiastki ziem rzadkich (REE) (ΣREE 478,5 i 1831,9 μg/l) w porównaniu do wód wypełniających stare wyrobiska górnicze węgla brunatnego (ΣREE 19,7-145,3 μg/l). Wysokie stężenia REE w kwaśnych wodach z GZW wynikają z ich wysokiej agresywności (kwasowość 1020 mg/l CaCO3 i 3820 mg/l CaCO3, pH 2,4 i 3,0) względem ilastych osadów będących źródłem REE i rosną wraz z upływem czasu ich kontaktu z osadami. Stężenia pierwiastków ziem rzadkich znormalizowane do północnoamerykańskiego łupku złożonego (NASC) pokazują, że kwaśne wody z GZW są wzbogacone w pośrednie pierwiastki ziem rzadkich (MREE) (Sm, Eu, Gd i Tb), podczas gdy wody z Łuku Mużakowa charakteryzują się dodatnią anomalią stężeń lekkich pierwiastków ziem rzadkich LREE (La i Ce) i mniej wyraźnymi anomaliami pierwiastków pośrednich MREE (Gd, Tb i Dy).
3
Content available remote Pierwiastki ziem rzadkich w kwaśnych wodach kopalnianych : zarys problematyki
EN
This paper presents the brief characteristics of rare earth elements (REE) and their occurrence in acid mine drainage (AMD) waters. The special emphasis is laid on REE classification, computation of shale-normalized coefficients and interpretation of REE anomalies. This paper also outlines the REE behavior in the environment, geochemical interactions and their potential application for assessing an impact of AMD on the environment.
EN
Acid mine drainage (AMD), which is also known as acid rock drainage (ARD), can cause serious environmental pollution, especially for surrounding aquatic and terrestrial ecosystems due toits low pH, high metal and sulfate concentration. Acid mine drainage is an urgent environmental problem for the worldwide ore mining industry. In this paper, we demonstrated that hydrophobic films can inhibit the oxidation of pyrite-bearing tailings to achieve the control of at-source AMD. The results of chemical leaching testing showed that the hydrophobic films formed by linoleic acid can suppress the oxidation of pyrite-bearing tailings and reduce the AMD production. In addition, the presence of hydrophobic films of linoleic acid on the surface of pyrite-bearing tailings was confirmed by the results from Fourier transform infrared (FTIR) analyses and scanning electron microscopy with energy dispersive spectrometry (SEM / EDS).
EN
The mining represents one the most common human activities that fundamentally impact not only the country itself but also have adverse effects on the fauna, flora and human beings. The negative impacts also include acid mine drainage which is formed by the dissolution of products resulting from the oxidation (chemically and microbiologically mediated) of sulphide minerals, mainly pyrite or iron disulphide. According to stringent European Union effluent discharge regulations it is necessary to look into innovative technologies to remove considerable amount of effluent rather than discharging into surface water. Resulting from previous partial achievements, the article is focused on the combination of chemical precipitation, ion exchange and biosorption techniques for the acid mine drainage treatment. Concentrations of four different metal cations (copper, iron, manganese, aluminium) and sulphates were observed. First stage of treatment included chemical precipitation by combination of oxidation using 31% hydrogen peroxide and subsequent precipitation with 0.1 M sodium hydroxide. After the first stage, the ion exchange using two different exchangers (PUROLITE MB400 resin and AMBERLITE MB20 resin) took place. The last stage of the experiments was focused of the biosorption study. Low – cost sorbents included in this case natural non – modified peat “PEATSORB” and hemp shives in modified state. Overall, the best results were observed after combination of MB20 resin in the second stage and subsequent using of modified hemp shives in the third stage of the treatment.
PL
Górnictwo jest jedną z działalności człowieka, która ma zasadniczy wpływ na środowisko - faunę, florę i ludzi. Negatywne oddziaływania obejmują także kwaśne wody z drenażu kopalnianego, który powstaje w wyniku rozpuszczania produktów powstałych w wyniku utleniania (chemicznego i mikrobiologicznego) minerałów siarczkowych, głównie pirytu lub dwusiarczku żelaza. Zgodnie z rygorystycznymi przepisami Unii Europejskiej dotyczącymi zrzutu ścieków konieczne jest przyjrzenie się innowacyjnym technologiom, które pozwalają na usunięcie znacznych ilości ścieków, aby uniknąć odprowadzania ich do wód powierzchniowych. W artykule Autorzy skoncentrowali się na kombinacji technik wytrącania chemicznego, wymiany jonowej i biosorpcji. Badano stężenia czterech różnych kationów metali (miedzi, żelaza, manganu, glinu) i siarczanów. Pierwszy etap ługowania obejmował wytrącanie chemiczne przez połączenie utleniania przy użyciu 31% nadtlenku wodoru i następnie wytrącanie 0,1 M wodorotlenkiem sodu. Po pierwszym etapie prowadzono wymianę jonową za pomocą dwóch różnych wymienników (żywica PUROLITE MB400 i żywica AMBERLITE MB20). Ostatni etap eksperymentów skoncentrowano na badaniu biosorpcji. Niskokosztowe sorbenty obejmują w tym przypadku naturalne torfy niezmodyfikowane „PEATSORB” i zmodyfikowane łupiny konopi. Ogólnie najlepsze wyniki zaobserwowano po połączeniu żywicy MB20 w drugim etapie i zastosowaniu zmodyfikowanych łupin konopi w trzecim etapie.
EN
The adsorption of lead ions onto a zeolite bearing tuff (stilbite) from synthetic acid aqueous solution and acid mine drainage taken from Sasa mine, Macedonia, is elaborated in this paper. The results present that adsorption occurs efficiently in both of cases. The physical and chemical properties of the used natural material, zeolite bearing tuff, are characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy. The concentration of metal ions in solution before and after treatment is obtained by AES-ICP. The effectivity of zeolite bearing tuff is determined through a series of experiments under batch conditions from single ion solutions, whereby the main parameters are the effects of initial pH of solution, mass of adsorbent, initial metal concentration in solution, contacting time and competing cations. The maximum capacity of zeolite bearing tuff for removal of lead ions from solution is determined by equilibrium studies. The experimental obtained data are fitted with Freundlich and Langmuir adsorption models. The experimental data are better fitted with Langmuir adsorption isotherm. Zeolite bearing tuff is effective adsorbent for treating acid mine drainage. The results showed that 99% of lead ions are removed from acid mine drainage, i.e. the concentration of lead ions from 0.329 mg/dm3 decrease to 0.002 mg/dm3. The pH value of acid mine drainage from 3.90 after treatment with zeolite bearing tuff increases to 5.36.
EN
Remobilization of heavy metals from the bottom liner system due to the seepage of acid mine drainage (AMD) is an important concern in the long-term management of tailing impoundment. Titration tests were carried out to evaluate the acid buffering capacity (ABC) of sewage sludge and to investigate its effect on the remobilization of heavy metals. Test results demonstrate that the ABC increases with solid/liquid ratio and anaerobic incubation time and it is mainly attributed to the abundant organic matters contained and increasing carbonate loads. The added heavy metals (Zn, Pb, and Cu) were well immobilized during the anaerobic incubation stage but were released out dramatically during the acidification especially when pH drops below 6.0 because of dissolution of carbonates and cation exchange of clay minerals. The calculated results, from a simplified model, indicate that high levels of remobilization of heavy metals are not expected during the typical management time because of the high ABC of compacted sewage sludge barrier. These results support that sewage sludge is a suitable bottom liner material for the management of AMD from tailings.
PL
W publikacji opisano działania podjęte dla rozpoznania oraz ograniczenia oddziaływania na środowisko kwaśnych, zanieczyszczonych wód spływu powierzchniowego, powstających na terenie obiektu unieszkodliwiania odpadów wydobywczych (OUOW) ZG „Janina” w Libiążu. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że wody te reprezentują klasyczny przykład kwaśnych wód kopalnianych (ang. acid mine drainage – AMD) i charakteryzują się odczynem pH < 3, dużą kwasowością oraz znacznymi stężeniami metali (Fe, Al, Ni, Zn). Stwierdzono, że skład chemiczny wód jest czynnikiem decydującym o wyborze właściwej metody ich podczyszczania. Jednak nieuwzględnienie warunków lokalnych (dostępności wody, ukształtowania terenu) może prowadzić do przedwczesnego uszkodzenia/zniszczenia systemu. Do wdrożenia przyjęto system alkalizujący, pracujący okresowo (ang. periodically acting alkalinity producing system – PAAPS), dedykowany podczyszczaniu mniej zanieczyszczonych, krótko stagnujących kwaśnych wód. Głównymi elementami tego wielostopniowego systemu są: rów opaskowy, osadnik dwukomorowy, dren reaktywny i staw sedymentacyjny. System wyposażono również w zastawkę umożliwiającą regulację czasu retencji wody w drenie oraz oprzyrządowanie pozwalające na odprowadzanie osadów żelazistych. Badania przeprowadzone na etapie wdrożenia systemu wykazały skuteczność zastosowanych rozwiązań w zakresie alkalizacji wód oraz redukcji stężeń metali. Zidentyfikowano również zjawiska mogące wpływać na pracę systemu. W podsumowaniu stwierdzono, że system PAAPS wdrożony w sąsiedztwie OUOW ZG „Janina”, może być rekomendowany jako jedno z możliwych do zastosowania rozwiązań ograniczających oddziaływanie na środowisko wodne miejsc depozycji odpadów z górnictwa węgla kamiennego.
EN
This paper presents actions which were taken to identify and reduce the environmental impact of acidic, contaminated runoff waters accumulated in the waste dump of „Janina” colliery in Libiąż. The results showed that these waters represent a classic example of acid mine drainage (AMD) and are characterized by a pH value of <3, high acidity and significant concentrations of metals (Fe, Al, Ni, Zn). It was found that the chemical composition of water is a main factor in choosing the proper methods of pretreatment. However, the failure to take account of local conditions (water availability, topography) can lead to premature failure / destruction of the system. Periodically operating a alkanity producing system (PAAPS), dedicated for pretreatment of less polluted, stagnant acidic water, was chosen to be implemented. Main elements of a multi-stage system are: settlement ditch, two-chambered settling tank, limestone drain and settlement lagoon. The system has also a culvert that allows to adjust the retention time of water in the drain and instrumentation to discharge ferruginous sediments. Research carried out at the stage of implementation of the system has shown the effectiveness of the solutions for water alkalization and concentration of metals reduction. Phenomena that could affect the operation of the system were identified as well. As a result the PAAPS system implemented in the vicinity of „Janina” colliery can be recommended as one of the possible solutions to reduce the impact of mining waste deposition within the aquatic environment.
EN
Analysis of physical and chemical properties of water runoff samples collected in the vicinity of a spoil heap near the coal mine in Libiąż showed that they represented a classic example of acid mine drainage. For the first time in the Upper Silesian Coal Basin, it has been documented that rainwater in contact with a surface layer of waste containing pyrite (FeS2) and scarce carbonate phases, produces strongly acidified wastewater. This process is accompanied by a dramatic increase in the concentration of dissolved ions (eg. Cl-, SO , Fe, Al, Mn). Further geochemical changes occur in the ditch collecting water runoff at the base of the heap. At this stage, oxidation of pyrite catalyzed by bacteria, followed by hydrolysis of iron Fe3+ to form goethite (FeO(OH)) leads to conversion of the less acidic (pH 2.6-3.5), short-time retention runoff water into the aggressive stagnant runoff water (pH 2.1-2.8). Further disintegration of Carboniferous claystones occurs in the acidic stagnant water environment, leading to the decomposition of mineral phases containing heavy metals dispersed in the rock matrix and to mobilization of Zn, Ni, Cu, Cd, Co, and Cr.
EN
Acid mine drainage (AMD) production by sulfide mine tailing (SMT) is a major environmental preoccupation because it can degrade water surface quality on account of its strong acidity and advanced content of sulfide, iron (Fe) and other metals and metalloids. Acid neutralization and the precipitation of metals present in AMD were carried out by electro-activation with ion-exchange membranes, which is based on the self-generation of necessary conditions for acid neutralization and metal precipitation. The treatment of SMT was carried out by using an electro-activation cell generated alkaline solution in the cathode compartment. After 60 min of electro-activation, a pHcatholyte of 7.9-9.6, depending on the experimental conditions, was obtained. The absence of Fe and other trace metal ions in the catholyte provide evidence that the electro-activation of SMT promotes the precipitation of insoluble trace metals in the cathode compartment. This approach can be applied to real conditions in combination with a pretreatment of SMT neutralization, inwhich biological calcareous amendments are available. Finally, the electro-activation technology of acid mine drainage may be a feasible, cost-effective approach for SMT neutralization because it focuses on sustainable development.
EN
The paper provides an assessment of the potential technogenic impact of sulphide-containing wastes produced by ore extraction and processing at the Ozernoe deposit, which is currently at the initial stage of mining. The analysed averaged samples of ore and wastes of mining and processing were obtained in the course of semi-industrial experimental preproduction. The results of monitoring studies in the area of sulphide-containing dumps formed at an exploring mine in the 1960s were used for assessing a potential hazard of the wastes. The origin of acid mine drainage is described. Advantages and shortcomings of tests assessing acid mine drainage are considered. The used express-method of acid indication allows to reliably determine the risk of acid mine drainage by the values of acidic and neutralising potentials formed by rocks. An estimation of acid mine drainage formation and heavy metal migration is carried out at dumps of the exploring mine. The forecast of environmental impact is given for the future wastes of mining and processing at the Ozernoe deposit.
12
Content available Geoturystyczne walory krajobrazu łuku Mużakowa
PL
W artykule omówiono geoturystyczne walory współczesnego krajobrazu Łuku Mużakowa, na który składa się krajobraz geologiczny związany z glacjalną historią rozwoju geologicznego obszaru oraz krajobraz pogórniczy, będący efektem renaturyzacji obszarów zmienionych przez przemysł wydobywczy i przetwórczy węgla brunatnego i iłów ceramiki budowlanej. Przedstawiono wybrane obiekty geoturystyczne Światowego Geoparku Łuk Mużakowa, zwracając szczególną uwagę na obszar położony w południowej polskiej jego części, w pobliżu Łęknicy. Jest to rejon dawnej podziemnej i odkrywkowej przedwojennej kopalni węgla brunatnego „Babina” oraz powojennej kopalni „Przyjaźń Narodów – Szyb Babina”, gdzie aktywność górnicza została zakończona w 1972 r. Geoturystyczne walory tego miejsca wynikają z obecności najlepiej zachowanych antropogenicznych form ukształtowania terenu, do których należą hałdy i nasypy pokopalniane oraz zagłębienia wypełnione kwaśnymi wodami kopalnianymi. Ich geneza oraz złożona historia rozwoju została rozpoznana na podstawie analiz historycznych map topograficznych i planów górniczych, z zastosowaniem sytemu GIS oraz obrazowania numerycznego modelu rzeźby terenu. Krajobraz pokopalniany można obecnie zwiedzać na trasie urządzonej ścieżki geoturystycznej „Dawna kopalnia Babina”, o długości około 5 km, na której znajduje się wieża widokowa oraz 11 stanowisk z tablicami objaśniającymi. Została ona zaprojektowana na podstawie wyników wymienionych analiz przestrzennych.
EN
This article discusses the geotouristic merits of the modern landscape of the Muskau Arch, that is composed of the geological landscape connected with the glacial history of the area development and post-mining landscape, being a result of renaturalisation of the area changed by the mining and processing of the excavated brown coal and the building ceramic clays. The chosen geoturistic objects of the Global Muskau Arch Geopark are being presented, putting particular focus on the area in its southern Polish part, near Łęknica. It is a region of a former, prewar underground and open-cast brown coal mine ‚Babina’ and the after war mine ‚Przyjaźń Narodów - Szyb Babina’, where the mining activity terminated in 1972. The geoturistic values of this place result from the presence of the best preserved anthropogenic forms of the landscape formation, including mine heaps and post-mining embankments, and pits filled with acid water. Their origins and complex history of the development has been uncovered thanks to the analysis of the historical topographical maps and mining plans with the application of the GIS system, and visualisation of the digital terrain model. The post-mining landscape can be observed along the way of the geoturistic path ‚The former Babina mine’, being 5km long. On the path, there are a viewing tower and 11 sites with the information tables. It has been projected on the basis of the results of the said spatial GIS analysis.
EN
The majority of seismic activity in South Africa is related to extensive mining operations, usually in close proximity to densely populated areas where a relatively weak seismic event could cause damage. Despite a significant decrease in mining operations in the Witwatersrand area, the number of seismic events appears to be increasing and is attributed to the acid mine drainage problem. The increased seismicity is raising concern amongst disaster management centres and in the insurance industry. A better understanding is required of the vulnerability and the size of the potential loss of people and infrastructure in densely populated Johannesburg and its surrounding areas. Results of a deterministic seismic risk, vulnerability, and loss assessment are presented by making use of a geographic information system (GIS). The results illustrate the benefits of using GIS and contribute to a better understanding of the risk, which can assist in improving disaster preparedness.
EN
In this work a comparative study of manganese removal from pre-treated acid mine drainage is described. Manganese removal by three ways was realized. At the first method sodium hydroxide was added to raise pH of processed AMD to the 9.5 to promote the abiotic oxidation of soluble divalent species to insoluble form of manganese. Potassium permanganate was used at pH near neutrality for elimination of manganese from AMD by oxidative precipitation in the second process. A third method, as electrowinning, was applied, finalized to the anodic Mn recovery under MnO2 form. The results showed that the three methods are effective and manganese were removed from acid mine drainage for values that comply with environmental requirements. However, when sodium hydroxide was used as reagent, coprecipitation of manganese and magnesium present in AMD was observed. In the second experiment enhanced selectivity of the process and purity of obtained precipitates were achieved. In the process of electrowinning – over 95% of Mn removal under MnO2 form, with a high degree of purity (about 99%) was attained.
PL
W pracy tej opisano porównawcze badanie usuwania manganu z przygotowanego drenażu kwaśnych wód kopalnianych. Usuwanie manganu odbyło się na trzy sposoby. Po pierwsze, dodano wodorotlenek sodu aby podnieść pH przerabianego AMD do 9.5 aby spowodować abiotyczne utlenianie rozpuszczalnych dwuwartościowych gatunków do nierozpuszczalnej formy manganu. Nadmanganian potasu zastosowano przy pH bliskim poziomu neutralnego aby wyeliminować mangan z kwaśnych wód kopalnianych poprzez tlenowe strącanie w drugiej metodzie. Trzecia metoda, jako elektrolityczna, została zastosowana do anodowego odzysku Mn w formie MnO2. Wyniki wskazały, że trzy metody są efektywne i mangan został usunięty z drenażu kwaśnych wód kopalnianych w ilościach porównywalnych z wymaganiami środowiskowymi. Jednakże, przy zastosowaniu wodorotlenku sodu zaobserwowano wzajemne strącanie manganu i magnezu obecnego w kwaśnych wodach kopalnianych. W drugim eksperymencie zwiększona została selektywność procesu i czystość otrzymanych substancji. W procesie elektrolitycznym – ponad 95% Mn zostało usuniętych w postaci MnO2, przy dużym stopniu czystości (około 99%).
EN
Acid Mine Drainage (AMD) is one of the significant environmental and financial liabilities of the mining industry. Currently active mines, as well as mines that have been out of production for years, produce acidic waters with high concentration of sulphates and heavy metals. Treatment methods used to mitigate impact of AMD on the environment are focused on neutralizing, stabilizing and removing pollutants through various physical, chemical and biological processes. This paper reports the results of anorganic pollutants removal from AMD using sulphate reducing bacteria (SRB). Hydrogen sulphide produced by SRB for recovery of Cu and Zn has been used in the course of selective sequential precipitation process (SSP). In the next stage sulphates were removed from AMD by the biological anaerobic reduction. Thus, by this method removing of metals and sulphates has been achieved in successive discrete steps. The experiments were performed at laboratory condition using water collected from the site of the AMD outflow at the shaft Pech from the enclosed and flooded Smolnik sulphidic deposit (Slovakia).
PL
Kwaśny drenaż kopalni (skr. AMD) to jedno z największych odpowiedzialności środowiskowych i finansowych jakie spoczywają na przemyśle kopalnianym. Zarówno obecnie działające kopalnie, jak i te niedziałające od lat, produkują wodę o dużym stężeniu siarczanu i metali ciężkich. Metody mające na celu złagodzenie działania AMD na środowisko skupiają się na neutralizacji, stabilizacji i eliminacji zanieczyszczeń przez liczne procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne. Niniejsza praca przedstawia wyniki z oczyszczania nieorganicznych zanieczyszczeń przy użyciu bakterii redukującej siarczany (skr. RB). Produkowany przez nią siarkowodór, dla uzupełnienia miedzi i cynku, został użyty podczas sekwencyjnego losowego procesu wytrącania (SSP). Następnie usunięto siarczany z AMD dzięki anaerobicznej redukcji. Dzięki tej metodzie udało się usunąć metale i siarczany w następnych dyskretnych etapach. Badania zostały przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych na wodzie uzyskanej z odpływu AMD w wale kopalnianym Pech z zamkniętego i zalanego depozytu Smolniksulphidic (Słowacja).
EN
Exploitation of lignite within the area of Muskau Arch, carried out from the mid-nineteenth century, contributed to the transformation of the natural environment and changes in water regime. In the post-mining subsidences pit lakes were formed. The chemical composition of waters is a consequence of the intensive weathering of pyrite (FeS2), which is present in Miocene lignite-bearing rock forming the embankments of the lakes. This process leads to the formation of Acid Mine Drainage (AMD) and finally acidification of lake waters. This paper presents results of the identification of hydrogeochemical processes affecting the chemistry of waters from these reservoirs carried out using the speciation and statistical (cluster and factor) analyses. Cluster analysis allowed to separate from the analyzed group of anthropogenic reservoirs 7 subgroups characterized by a similar chemical composition of waters. The major processes affecting the chemistry of waters were identified and interpreted with help of factor and speciation analysis of two major parameters (iron and sulfur).
PL
Eksploatacja węgla brunatnego prowadzona w rejonie Łuku Mużakowa od połowy XIX w. przyczyniła się do przeobrażenia środowiska naturalnego obszaru i zmian w stosunkach wodnych. W poeksploatacyjnych nieckach zapadliskowych formowały się zbiorniki wodne, tworząc tzw. „pojezierze antropogeniczne”. Skład chemiczny wód jest konsekwencją wietrzenia pirytu (FeS2), obecnego w mioceńskich utworach węglonośnych tworzących obwałowania zbiorników. Intensywny proces utleniania siarczku doprowadził do powstania kwaśnego drenażu - Acid Mine Drainage (AMD) i w efekcie do zakwaszenia wód jezior. W artykule zaprezentowano rezultaty identyfi kacji procesów hydrogeochemicznych wpływających na chemizm wód ww. zbiorników, przeprowadzonej z wykorzystaniem analizy statystycznej (analiza skupień i analiza czynnikowa) i specjacyjnej. Analiza skupień pozwoliła na wydzielenie z rozpatrywanej grupy zbiorników antropogenicznych 7 podgrup cechujących się zbliżonym składem chemicznym wód. Dla zdefi niowania głównych procesów decydujących o chemizmie wód zbiorników zastosowano analizę czynnikową oraz analizę specjacyjną dwóch głównych składników wód (żelaza i siarki).
EN
Batch tests have been used to assess the level of the removal of metals (copper, nickel, cobalt, zinc, and chromium, in cationic and in anionic forms) from water at low pH values affected by acid mine drainage. The predominant processes which result in the removal with the use of zero-valent iron (Fe0) in Permeable Reactive Barrier Technology were evaluated. The most probable processes for each metal have been presented in drawings. There are: reductive precipitation leading to the metallic form, co-precipitation mainly with iron in the form of oxides and/or hydroxides and adsorption on the surface of iron corrosion products or on the surface of zero-valent iron.
EN
Acid mine drainage (AMD) typical by low pH, high concentration of sulphates and different heavy metals is one of the major sources of environmental damage in mining industry. Treatment methods to address AMD are focused on neutralizing, stabilizing and removing pollutants through various physical, chemical and biological processes. However this type of mining influenced water should be considered not only as serious environmental problem, but also as an important resource due to the universal high metal demand and ambition of potential reuse of metals recovered from AMD. The aim of this work was to recovery of iron in the form of oxides from AMD drained from enclosed and flooded Smolnik sulphidic deposit (Slovakia). The iron was removed from AMD in two steps to very low levels that meet required water quality criteria. The ferrous iron present in AMD was oxidized using hydrogen peroxide. In this stage decreasing of pH value and partial iron precipitation were observed. The follow neutralization using sodium hydroxide resulted in total iron removing by precipitation. The obtained solids were identified as a schwetmannite. The iron oxides were produced by thermal decomposition of precipitates. The morphology of acquired intermediates was studied by cryo-scanning electron microscopy (cryo-SEM) and the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was applied to characterization of their composition. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) was used for qualitative and quantitative analysis of intermediates and products. The X-ray powder diffraction (XRPD) was performed for the mineralogical analysis of the iron precipitates before and after the differential (DTA) and thermogravimetric (DTG) experiment.
PL
Kwaśne drenowanie kopalni (AMD – Acid Mine Drainage) typowe dla niskiego pH, wysokiego stężenia siarczanów i innych metali ciężkich jest jednym z głównych źródeł szkód środowiskowych w przemyśle wydobywczym. Metody obróbki adresowane dla AMD są skupione na neutralizowaniu, stabilizacji i usuwaniu zanieczyszczeń za pomocą różnych procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych. Jednakże ten typ wydobycia, który wpływa niekorzystnie na wodę powinien być uważany nie tylko za poważny problem środowiskowy, a także za ważne źródło zasobów, w związku z powszechnym zapotrzebowaniem na metale i ambicję do potencjalnego powtórnego użycia metali odzyskanych z AMD. Celem tej pracy jest odzysk żelaza w formie tlenków z AMD z zamkniętego i zalanego depozytu Smolniksulphidic (Słowacja). Żelazo zostało usunięte z AMD w dwóch krokach, aż do uzyskania bardzo niskiego poziomu aby zaspokoić kryteria jakości wody. Żelazo (II) obecne w AMD zostało utlenione z użyciem nadtlenku wodoru. Na tym etapie zaobserwowano malejącą wartość pH i częściowe wytrącanie się żelaza. Następująca później neutralizacja z użyciem wodorotlenku sodu skutkowała całkowitym usunięciem żelaza w skutek wytrącania. Uzyskane ciała stałe zostały zidentyfikowane jako schwetmannit. Tlenki żelaza zostały wytworzone w procesie rozkładu termicznego wytrąconego osadu. Morfologia uzyskanych półproduktów została zbadania za pomocą krio-skaningowego mikroskopu elektronowego (krio-SEM) oraz w celu zbadania ich składu zastosowana została spektroskopia w podczerwieni z transformatą Fouriera (FTIR). Spektroskopia z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego (EDX) została zastosowana w analizie jakościowej i ilościowej półproduktów i produktów. Dyfrakcja proszkowa promieniowania rentgenowskiego została użyta do analizy mineralogicznej osadów żelaza przed i po eksperymentach różnicowych (DTA) i termo grawimetrycznych (DTG).
EN
In this paper the adsorption activity of perlite nanoparticles for removal of Cu2+, Fe2+ and Mn2+ ions at Iran Sarcheshmeh copper acid mine drainage was discussed. Thus, raw perlite that provided from internal resource was modified and prepared via particles size reduction to nano scale and characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Fourier transforms infrared and BET specific surface area analysis. The results of acid mine drainage show that pH of acid mine drainage is 5.1 and Cu2+, Fe2+ and Mn2+ ions are 10.5, 4.1 and 8.3 ppm, respectively. Firstly in the batch system the influence of adsorbent dose and temperature parameters were considered and then isothermal and kinetic models were investigated. According to the results the Langmuir isotherm and pseudo-second order kinetic model showed better correlation with the experimental data than other isotherm and kinetic models. Obtained thermodynamic parameters such as ΔG°, ΔH° and ΔS° show that the Cu2+, Fe2+ and Mn2+ ions adsorption from acid mine drainage is spontaneous and endothermic. Finally, perlite nanoparticles adsorbent was packed inside a glass column and used for the removal of heavy metals in 1, 3, 5 ml/min acid mine drainage flow rates, the breakthrough curves show that the column was saturated at 180, 240 and 315 min for different flow rates, respectively. According to the obtained results, this abundant, locally available and cheap silicate mineral showed a great efficiency for the removal of heavy metal pollutants from acid mine drainage and can be utilized for much volume of acid mine drainage or industrial scale.
PL
W pracy omówiono zdolności adsorpcyjne nano-cząsteczek perlitu wykorzystywanych o usuwania jonów Cu2+, Fe2+ i Mn2+ z kwaśnych wód kopalniach w kopalni miedzi w Sarcheshmeh w Iranie. Surowy perlit pozyskiwany ze źródeł własnych został zmodyfikowany i odpowiednio spreparowany poprzez zre-dukowanie cząsteczek do rozmiarów rzędu nano- cząsteczek. Perlit poddany został następnie badaniom z wykorzystaniem dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej, skaningowej mikroskopii elektronowej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej, spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera. Przeprowadzono także badania powierzchni właściwej w oparciu o równanie BET. Wyniki badań kwaśnych wód kopalnianych wykazują ich kwasowość na poziomie 5.1, a zawartość jonów Cu2+, Fe2+ i Mn2 wynosi odpowiednio 10.5, 4.1, 8.3 ppm. W pierwszym etapie analizowano system działania okresowego, zbadano wpływ następujących parametrów: ilości czynnika absorbującego i temperatury. Następnie przebadano modele izotermiczne i kinetyczne. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że izoterma Langmuira oraz model pseudo-kinetycznego drugiego rzędu wykazują lepszą zgodność z danymi eksperymentalnymi niż pozostałe modele izotermiczne i kinetyczne. Uzyskane parametry termodynamiczne: ΔG°, ΔH° i ΔS° wskazują, że adsorpcja jonów Cu2+, Fe2+ i Mn2 z kwaśnych wód kopalnianych przebiega spontanicznie i jest procesem endotermicznym. W końcowym etapie badania nanocząsteczki perlitu- adsorbentu zostały umieszczone wewnątrz szklanej kolumny i wykorzystane do usuwania jonów metali ciężkich z kwaśnych wód kopalnianych podawanych z prędkością przepływu 1, 3, 5 ml/min. Krzywe przebicia wskazują, że kolumna została nasycona odpowiednio po 180, 240 i 315 dla odpowiednich prędkości przepływu. Uzyskane wyniki wskazują, że ten występujący lokalnie w dużych ilościach, tani i łatwo dostępny minerał krzemianowy wykazuje wysoką skuteczność w usuwaniu z kwaśnych wód kopalniach zanieczyszczeń w postaci metali ciężkich, dlatego też może być z powodzeniem wykorzystany do oczyszczania znacznych ilości wód a także na skalę przemysłową.
EN
Exploitation of lignites, carried out within glaciotectonic structures of Muskau Arch, led to formation of numerous post-minng lakes impacted by Acid Mine Drainage (AMD). . The isotopic analyses decribed in this paper allowed for identification of sources of the dissolved sulphates in the waters of two representative lakes. One of the sources of sulfur isotopes could be oxidation of sulphides (supplied in debris sliding from the slopes of waste dumps, which are surrounding the lakes) in the water column. The fraction of oxygen from water in forming the sulphates vary from about 5% to 25% in the first lake, while in the second it falls within the range 25%-85%. The research confirmed that the main source of sulfates in the lakes is the oxidation of pyrite.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.