Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Employment of Ca2+-rich MgO nanoparticles for effective treatment of real acid mine drainage

Mothetha Matome, Kebede Kefeni, Masindi Vhahangwele, Msagati Titus

Environment Protection Engineering

|

2023

|

Vol. 49, nr 1

25--44

EN

The efficacy of Ca2+-rich MgO nanoparticles for the effective treatment of real acid mine drainage (AMD) was evaluated. The optimized parameters include the feedstock dosage and contact time. The experimental results were underpinned using state-of-the-art analytical techniques and instruments such as FTIR, HR-FIB/SEM, EDS, XRF, and XRD. The pH REDOX equilibrium (in C language) (PHREEQC) model was also employed to complement experimental results. Optimum conditions were observed to be 45–60 min of mixing time, ≥10 000 mg/dm3 of feedstock dosage, i.e., Ca2+-rich MgO nanoparticles, and ambient temperature and pH. The metal content (Fe3+, Mn2+, Cr2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+, Al3+, and Zn2+) embedded in AMD matrices was practically removed (≥99% removal efficacies) whilst the sulfate was also attenuated humongous (≥40%). The PHREEQC predicted metals to exist as multi-valent including carbonates and other chemical complexes. Chemical species in real AMD were predicted to precipitate as metals hydroxides, (oxy)-hydroxides, carbonates, and (oxy)-hydro-sulfates. Henceforth, the use of Ca2+-rich MgO nanoparticles was proved to be effective in the treatment of AMD from coal mining activities. However, a polishing technology will be required to further remove residual sulfates. This could be pursued to recover sulfate in valuable form and then reclaim drinking water for domestic purposes or other defined uses (end-use). This will then be the most effective closed-loop approach in the management of AMD under the circular economy (CE) concept.

2

Zmienność warunków hydrogeochemicznych w strefie aeracji hałdy kopalni rud siarczkowych w Miedziance (Sudety Zachodnie)

Stępień M., Siuda R.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

563--568

PL

Wody strefy aeracji na hałdzie kopalni Schwarz Adler w Miedziance charakteryzują się bardzo silną zmiennością składu chemicznego oraz cech fizycznych i chemicznych. Ich chemizm znacznie odbiega od typowych wód strefy saturacji. Na badanej hałdzie identyfikowano różne fazy mineralne podczas okresowych, sezonowych sesji terenowych. Wyniki obserwacji zmienności warunków hydrogeochemicznych zostały potwierdzone przez modelowanie geochemiczne z użyciem programu PHREEQC.

EN

Groundwater from aeration zone on dump of Schwarz Adler mine in Miedzianka has a very strong variation of chemical composition and physical and chemical characteristics. Their chemistry is far from typical waters of saturation zone. Different sets of mineral phases were identified during the fields sessions on the examined dump. These observations indicate variability of hydrogeochemical conditions and processes. The results of investigations are confirmed by geochemical modeling using the PHREEQC code.

3

Problematyka kwaśnych wód kopalnianych – geneza, występowanie, zagrożenia środowiska

Janson E.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2011

|

nr 5

3-11

PL

Eksploatacja górnicza surowców, a następnie likwidacja kopalń powoduje znaczne, często nieodwracalne skutki w środowisku wodnym, przeobrażenia warunków hydrogeologicznych oraz hydrochemicznych. Wskutek długotrwałej eksploatacji, w trakcie której górotwór jest osuszany, a następnie likwidacji wyrobisk poprzez ich zatopienie, powstają dogodne warunki do formowania się tzw. kwaśnych wód kopalnianych (acid mine drainage – AMD) z bardzo wysokimi stężeniami siarczanów, żelaza i o niskim pH.

EN

Mining exploitation of raw materials and then liquidation of mines leads to significant results in water environment that are frequently irrevocable, to transformation of hydrogeological and hydrochemical conditions. Due to long-term exploitation when the orogen is dried and then liquidation of excavations by flooding there occur favourable conditions for the so-called acid mine waters (acid mine drainage - AMD) with high concentrations of sulphates, iron and Iow pH.

4

Zmiany hydrogeochemiczne w rejonie częstochowskim spowodowane zatopieniem kopalń rud żelaza

Razowska L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2000

|

nr 390

35-96

PL

Celem pracy było rozpoznanie procesów kształtujących chemizm zanieczyszczonych wód kopalnianych na tle warunków hydrogeologicznych oraz prognoza zmian jakości tych wód w częstochowskim rejonie zatopionych kopalń rud żelaza. Na skutek wieloletniej eksploatacji oraz prowadzenia odwodnień górniczych nastąpiło poważne zakłócenie reżimu wód podziemnych w warstwach kościeliskich występujących w spągu serii rudonośnej, a należących do poziomu wodonośnego jury środkowej. Poza obniżeniem ciśnień i zwierciadła wód podziemnych, na dużym obszarze nastąpiły zmiany ich właściwości fizykochemicznych spowodowane rozwojem procesów utleniania i hydrolizy w obrębie wyrobisk kopalnianych. Po zatopieniu kopalń miały miejsce dalsze zmiany chemizmu wód w następstwie procesów ługowania substancji mineralnych. Przedstawiono skład chemiczny wód poziomu warstw kościeliskich oraz wybrane parametry fizyczne wraz z analizą wskaźników nasycenia, procesów rozpuszczania i wytrącania poszczególnych faz mineralnych. Stwierdzono, że po 15 latach od zatopienia kopalń niekorzystne zmiany chemizmu wód podziemnych są nadal bardzo duże. Maksymalne stężenia żelaza są obecnie 500-krotnie wyższe od dopuszczalnych dla wód pitnych, w przypadku manganu 80-krotnie, a siarczanów 7-krotnie. Przeprowadzone badania wykazały, że tempo procesów samooczyszczania zanieczyszczonych wód kopalnianych jest bardzo wolne. Wnioski z badań modelowych dynamiki i chemizmu wód podziemnych z warstw kościeliskich zostały potwierdzone przez wyniki badań izotopowych tych wód.

EN

The objective of this study was the recognition of the hydrogeological and hydrogeochemical processes and the prediction of the quality changes of groundwaters in the Częstochowa region of the flooded iron ore mines. Four distinct hydrochemical zones were recognised: I - within the iron mine workings area where changes of water chemistry are the most significant; II - located in the immediate vicinity of mines, along the path of polluted waters flow, this is a zone of mixing between mine waters and natural waters; III - located within the maximum extent of the cone of depression along flow path of polluted waters, where the concentration of identified compounds are of the background values; IV - the area beyond the iron mines influence, where the chemistry of groundwater of the Kościeliska aquifer is natural. Two models were developed: hydrological model of water flow and hydrochemical model. Additionally, stable isotopes of hydrogen and oxygen, and tritium and radiocarbon were determined. The results obtained indicate that the changes of groundwater chemistry within the flooded iron mines area are significant. Maximum SO42- contents are 3-7 times higher than the acceptable levels for human consumption (Polish Drinking-Water Standards), Mn 5-80 times and Fe 30-500 times higher. Isotope hydrology, water flow modelling and hydrogeochemical interpretations suggest that waters in the zone III, in spite of their occurrence within the area of the cone of depression caused by the iron mining, are not influenced by acid and neutral polluted mine waters. Waters stored in abandoned mine workings are in the quasi-stagnation state and do not threat ground- water supplies in Częstochowa.