Ochreous precipitates from Smolník abandoned mine

• Autorzy: Dakos Z. , Kupka D. , Kovarik M. , Briancin J.

Warianty tytułu

PL

Ochrowe osady z opuszczonej kopalni w Smolniku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Metal sulphides of rock origin disrupted by mining activities exposed to oxidation conditions (contact with water and atmospheric oxygen) cause start of processes producing Fe, other metals, sulphates and acidity. The result of oxidizing weathering of iron sulphides is the production of AMD and the consequent formation of ochreous precipitates in drainage systems and in the surroundings of AMD seepage on the surface. Apart from these facts, the genesis of AMD is facilitated by indigenous chemolithotrophic iron and sulphur oxidizing bacteria, especially of genus Acidithiobacillus and Leptospirillum. The long-term monitoring of AMD waters collected at the shaft Pech point at the enduring risk of contamination of particular components of environment in mining area Smolník. Elemental analysis, X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy and scanning electron microscopy of the ochreous precipitates formed in Smolník AMD stream revealed Schwertmannite as the dominant solid phase in the precipitates. The chemical analysis of AMD effluents and the elemental composition of related sediments indicated considerable scavenging potential of the ochreous precipitates towards arsenic, aluminium, lead and other metal species.

PL

Siarczki metalu pochodzące ze skał naruszonych przez prace kopalniane, zostały narażone na warunki oksydacyjne (kontakt z wodą i tlenem atmosferycznym) i zaczęły produkować żelazo, inne metale, siarki i kwasowatość. Wynikiem wietrzenia oksydacyjnego siarczków żelaza jest produkcja AMD i następnie wytrącanie osadów ochrowych w systemach drenażowych i w pobliżu wycieku AMD na powierzchnie. Ponadto, powstanie AMD ułatwia naturalnie występująca bakteria oksydująca żelazo chemilitotroficzne oraz siatkę, szczególnie z rodzaju Acidithiobacillus i Leptospirillum. Długa obserwacja wód AMD w wale kopalnianym Pech wskazuje na utrzymujące się ryzyko poważnego zanieczyszczenia środowiska w okolicy kopalni Smolnik. Analiza cząsteczkowa, dyfrakcja rentgenowska, spektroskopia Mössbauer’a oraz mikroskopowe badanie elektronów osadów ochrowych tworzących się w nurcie wody AMD wykazały Schwertmannit jako dominującą stałą fazę w osadach. Analiza chemiczna odcieków AMD i składu cząsteczkowego powiązanych osadów wykazały znaczny potencjał oczyszczania się kwasów ochrowych z arszeniku, aluminium, ołowiu i innych gatunków metali.

Słowa kluczowe

EN

acid mine drainages; ochreous precipitates; schwertmannite

PL

kwaśny drenaż kopalni; osady ochrowe; schwertmannit

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 16, nr 1
• Strony: 19--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Dakos Z.

• Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, Košice 04001, Slovak Republic

autor

Kupka D.

• Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, Košice 04001, Slovak Republic

autor

Kovarik M.

• Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, Košice 04001, Slovak Republic;

autor

Briancin J.

• Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, Košice 04001, Slovak Republic

Bibliografia

• 1. Johnson D.B. (1991) Diversity of microbial life in highly acidic, mesophilic environments. In: Diversity of environmental Biogechemistry (Berthelin, J., ed.), p. 225–238, Elsevier, Amsterdam.
• 2. Kupka, D. et al. (2012): Effluent water quality and the ochre deposit characteristics of the abandoned Smolník mine, East Slovakia, In Acta Montanistica, Vol. 17, p. 56–64.
• 3. Norris, P.R. (1990) Acidophilic bacteria and their activity in mineral sulphide oxidation. In: Microbial Mineral Recovery (Ehrlich, H.L. and Brierley, C.L., eds.), p. 3–27, McGraw-Hill, New York.
• 4. Bigham J.M., Nordstrom D.K. (2000) Iron and aluminum hydroxysulfates from acid sulfate waters. Rev Mineral Geochem 40:351-403.
• 5. Bigham J.M. et al. (1994) Schwertmannite, a new iron oxyhydroxy- sulfate from Pyhäsalmi, Finland and other localities. Mineralogical Magazine, Vol. 58, p. 641–648.
• 6. Bigham, J.M. (1994): Mineralogy of ochre deposits formed by sulfide oxidation. In: Blowes, D.W., Lambor, J.L. (Eds.), The Environmental Geochemistry of Sulfide Minewastes. Mineralogical Association of Canada, Waterloo, Ontario, Canada, p. 103–132.
• 7. Murad, E. and Cashion, J. (2004): Mössbauer Spectroscopy of Environmental Materials and their Industrial Utilization. Springer, Boston/Norwell, Massachusetts, USA, p. 418.