Wykorzystanie rentgenowskiej analizy spektralnej w mikroobszarach w oznaczaniu pierwiastków towarzyszących minerałom rud cynkowo-ołowiowych ze złoża Klucze I

• Autorzy: Jonczy I. , Chwedorowicz B. , Kamińska M. , Kowalski B.

Warianty tytułu

EN

Using of the X-ray spectral microanalysis for the determination of elements associated with minerals of zinc-lead ores from the Klucze I deposit

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pierwiastki towarzyszące rudom cynkowo-ołowiowym budzą szczególne zainteresowanie zwłaszcza, że część z nich jest zaliczana do grupy pierwiastków krytycznych, których pozyskiwanie z nowych źródeł stanowi obecnie jeden z priorytetów gospodarki w krajach Unii Europejskiej. W celu precyzyjnego oznaczenia pierwiastków towarzyszących sfalerytowi, galenie i markasytowi należy zastosować metody instrumentalne, które w dokładny i wiarygodny sposób pozwolą na oznaczenie ich koncentracji oraz form występowania. Jedną z takich technik jest rentgenowska analiza spektralna w mikroobszarach, którą wykorzystano w badaniach minerałów rudnych ze złoża Klucze I. W kilkunastu mikroobszarach dla sfalerytu, galeny i markasytu oznaczono skład jakościowy i ilościowy pierwiastków; na tej podstawie stwierdzono, że siarczkom cynku, ołowiu i żelaza, obok kadmu Cd i arsenu As, towarzyszą tal Tl i antymon Sb, a także pierwiastki zaliczane do grupy krytycznych: wolfram W, dysproz Dy oraz iryd Ir. W, Dy i Ir nie były dotychczas opisywane w literaturze, jako towarzyszące minerałom rud Zn-Pb; w badanych minerałach występują w stanie rozproszonym, przede wszystkim w sfalerycie i markasycie. Ich obecność może stanowić przesłankę odnośnie możliwości pozyskiwania alternatywnych źródeł pierwiastków krytycznych.

EN

Elements associated with lead-zinc ores arouse a particular interest of scientists, especially that some of them are included to the group of critical elements. Now, in the European Union the obtaining a new sources of them is one of the priorities of the economy. Instrumental methods, which in the most accurate and reliable way, allow for determination of the concentration and occurrence forms of elements associated with sphalerite, galena and marcasite, should be used. One of such technique is X-ray spectral microanalysis, which was used in the researches of ore minerals from Klucze I deposit. In several micro areas of galena, sphalerite and marcasite, the qualitative and quantitative composition of elements was marked; on this basis, it has been found, that sulfides of zinc, lead and iron, beside cadmium Cd, arsenic As, thallium Tl and antimony Sb, contain elements included to the group of critical elements: tungsten W, dysprosium Dy, and iridium Ir. W, Dy and Ir were not previously described in the literature as associated elements of Zn-Pb minerals; in the studied minerals, these elements are dispersed mainly in sphalerite and marcasite. Their presence can be the premise regarding the possibility of obtaining alternative sources of critical elements.

Słowa kluczowe

PL

minerały rud Zn-Pb; rentgenowska analiza spektralna w mikroobszarach; pierwiastki krytyczne

EN

minerals of Zn-Pb ores; X-ray spectral microanalysis; critical elements

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 6, iss. 3
• Strony: 79--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Jonczy I.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii Instytut Geologii Stosowanej ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Chwedorowicz B.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii Instytut Geologii Stosowanej ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Kamińska M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Zakład Materiałów Proszkowych i Kompozytowych Laboratorium Materiałów Kompozytowych i Badań Strukturalnych ul. Sowińskiego 5, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Kowalski B.

• Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Elektrochemii ul. M. Strzody 7, 44-100 Gliwice, Polska

Bibliografia

• 1. A. Bielański. Podstawy chemii nieorganicznej. Warszawa: PWN, 2002.
• 2. J. Cabała. „Koncentracje pierwiastków śladowych w rudach Zn-Pb i możliwość przechodzenia ich do odpadów.” Materiały konferencyjne, VI Konferencja Problemy Geologii w Ekologii i Górnictwie Podziemnym, Ustroń, 1996, pp. 17-31.
• 3. J. Cabała. Metale ciężkie w środowisku glebowym olkuskiego rejonu eksploatacji rud Zn-Pb. Katowice: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, 2009.
• 4. J. Cabała, E. Konstantynowicz. „Charakterystyka śląsko-krakowskich złóż cynku i ołowiu oraz perspektywy eksploatacji tych rud” in Perspektywy geologii złożowej i ekonomicznej w Polsce. A. Jankowski, Ed. Katowice: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, 1999, pp. 76-98.
• 5. J. Całus-Moszko, B. Białecka. „Potencjał i zasoby metali ziem rzadkich w świecie oraz w Polsce. Artykuł przeglądowy.” Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko, Research Reports Mining and Environment, nr 4, pp. 61-72, 2012.
• 6. W. Gabzdyl. Geologia złóż. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 1999.
• 7. T. Gałkiewicz, S. Śliwiński. „Charakterystyka geologiczna śląsko-krakowskich złóż cynkowo-ołowiowych.” Annales Societatis Geologorum Poloniae, Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, vol. 53/1-4, pp. 63-90, 1983.
• 8. E. Górecka. „Mineral sequence development in the Zn-Pb deposits of the SilesianCracow area, Poland.” Prace Instytutu Geologicznego, nr 154, pp. 25-35, 1996.
• 9. M. Hubicka-Ptasińska, K. Mochnacka, M. Sass-Gustkiewicz. „Sukcesja mineralna w złożu rud cynku i ołowiu w kopalni Pomorzany oraz wstępna charakterystyka geochemiczna wybranych generacji siarczków.” Annales Societatis geologorum Poloniae. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, vol. 53/1-4, pp. 127-142, 1985.
• 10. I. Jonczy, B. Chwedorowicz. „Wybrane pierwiastki z grupy surowców krytycznych w żużlach stalowniczych.” Przegląd Techniczny – Gazeta Inżynierska, nr 13, pp. 36-39, 2016.
• 11. M. Kamińska, B. Skorupska, N. Kubacz. „Role of mineralogical identification in enrichment processes of waste material.” Inżynieria Mineralna, r. 15, nr 2, pp. 235-243, 2014.
• 12. Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczo-Społecznego i Komitetu Regionów z dnia 26.05.2014 r. w sprawie przeglądu wykazu surowców krytycznych dla UE i wdrażania inicjatywy na rzecz surowców. [On-line]. Available: http://www.europarl.europa.eu/meetdocs/2009_2014/documents/com/com_c om(2011)0112_/com_com(2011)0112_pl.pdf [26.10.2016].
• 13. H. Kucha, B. Jędrzejczyk. „Primary minerals of mining and metallurgical Zn-Pb dumps at Bukowno, Poland, and their stability during weathering.” Mineralogia Polonica, vol. 26, pp. 75-99, 1995.
• 14. H. Kucha, B. Rajchel. „Wstępne badania geochemii talu i arsenu w rudach Zn-Pb Górnego Śląska.” Geologia, t. 35, z. 2/1, pp. 151-158, 2009.
• 15. Ch. LaCoste, B. Robinson, R. Brooks. „Uptake of thallium by vegetables; its significance for human health, phytoremediation and phytomining.” Journal of Plant Nutrition, no. 24 (8), pp. 1205-1215, 2001.
• 16. D. Leach et al. „Evidence for Mississippi Valley-type lead-zinc mineralization in the Cevennes region, Southern France, during Pyrenees orogeny” in Mineral deposits at the beginning of the 21st century. A. Piestrzyński et al. Ed. Lisse: Balkema, 2001, pp. 157-160.
• 17. R. Ney (Ed.). Surowce metaliczne. Cynk, ołów. Kraków: Wydawnictwo Centrum PPGSMiE, 1997.
• 18. K. Podbiera-Matysik, K. Gorazda, Z. Wzorek. „Kierunki zastosowania i pozyskiwania metali ziem rzadkich.” Chemia, Czasopismo Techniczne – Chemistry Technical Transactions, r. 109, z. 16, pp. 147-156, 2012.
• 19. A. Polański. Geochemia i surowce mineralne. Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne, 1988.
• 20. B. Radwanek-Bąk. „Charakterystyka petrograficzna utlenionych rud cynku ze złóż obszaru Bolesławia i Olkusza.” Annales Societatis Geologorum Poloniae, Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, vol. 53/1-4, pp. 235-254, 1985.
• 21. H.D. Revanasiddappa, T.N. Kiran Kumar. „A novel method of the spectrophotometric determination of thallium using methiomeprazine hydrochloride.” Turkish Journal of Chemistry, no. 29, pp. 265-272, 2005.
• 22. M. Sass-Gustkiewicz. „Stratified sulfides Ores in Karst Cavities of the Olkusz Mine.” Annales Societatis Geologorum Poloniae, Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, vol. XLV-1, pp. 63-68, 1975.
• 23. M. Sass-Gustkiewicz. „Zinc and Lead Mineralization in Collapse Breccias of the Olkusz Mine.” Annales Societatis Geologorum Poloniae, Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, vol. XLV-3/4, pp. 303-326, 1975.
• 24. „The PubChem Project.” Internet: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [26.10.2016]
• 25. „Układ okresowy pierwiastków.” Internet: http://www.ewamalecka.republika.pl/index.html [26.10.2016]