Sulphates occur in waters mainly as a simple anion (SO)42-. In waters with high sulphate concentration also ion associate anions with some cation occurrence is possible. Together with bicarbonates and chlorides they form a major part of anions in natural waters. In common groundwaters and surface waters sulphate content ranges in tens to hundreds of milligrams/liter. Particularly rich in sulphates are some mineral waters. The article describes options of desulphurisation of real mine water. After the stage of aluminium compound using in previous research we examined using of barium compounds, namely BaCO3 and Ba(OH)2. After application of these compounds on an artificial model solution we focused on the real mine water from a flooded mine Smolník. The tests were conducted at various values pH, at 12, 8, 4.5 with pre-treated real water and at pH 3.9 with untreated real water. From the results it can be concluded that there was high efficiency of desulphurisation at all levels of pH. In terms of the selection of a particular compound barium hydroxide Ba(OH)2 was confirmed as the best.
PL
Siarczany występują w wodach głównie jako anion (SO)42-. W wodach o wysokim stężeniu siarczanów możliwe jest również występowanie anionowych wiązań jonowych z pewną liczbą kationów. Wraz z wodorowęglanami i chlorkami stanowią one znaczną część anionów w wodach. W wodach gruntowych i wodach powierzchniowych zawartość siarczanów wynosi od dziesiątek do setek miligramów na litr. Szczególnie bogate w siarczany są niektóre wody mineralne. W artykule przedstawiono opcje odsiarczania wody kopalnianej. Zbadano możliwości wykorzystania związków baru, mianowicie BaCO3 i Ba (OH)2. Przeprowadzono badania na próbkach wzorcowych i próbkach rzeczywistych - wodzie kopalnianej z zatopionej kopalni Smolník. Testy prowadzono przy różnych wartościach pH = 12; 8; 4,5 za pomocą wody o pH naturalnym i przy pH 3,9. Na podstawie wyników można stwierdzić, że na wszystkich poziomach pH uzyskano wysoką skuteczność odsiarczania. Najlepsze wyniki uzyskano dla wodorotlenek baru Ba (OH)2.
The formation and treatment of acid mine drainage is the biggest environmental problem relating to mining and processing activities in the worldwide. Various methods are used for the sulphates and heavy metals removal from acid mine drainage, but any of them is universal. The main aim of the paper is the interpretation of chemical methods for the metals and sulphates removal from acid mine drainage sample. The chemical method is based on the sulphates precipitation by polyaluminium chloride and calcium hydrate and barium. In Slovakia, there are some localities with existing AMD generation conditions. The most critical values were observed in the abandoned deposit Smolnik. [1] For this study acid mine drainage from the abandoned and flooded deposit of Smolník located in Slovak Republic was sampled.
PL
Powstawanie i oczyszczanie kwaśnego drenażu kopalnianego jest największym problemem środowiskowym związanym z wydobyciem i przetwarzaniem kopalnin na całym świecie. Do usuwania siarczanów i metali ciężkich z odwadniania kopalń stosuje się różne metody, ale każda z nich jest uniwersalna. Głównym celem artykułu jest analiza chemicznych metod usuwania metali i siarczanów z próbki drenażu kwaśnego. Metoda chemiczna oparta jest na wytrącaniu siarczanów przez chlorek glinu i wodorotlenek wapnia i bar. Na Słowacji jest kilka miejscowości z istniejącymi warunkami powstawania kwaśnego drenażu kopalnianego (AMD). Najwyższe wartości zaobserwowano w opuszczonym złożu Smolnik. [1] Do badania wybrano próbkę kwaśnego odcieku z opuszczonego i zatopionego złoża Smolník w Republice Słowackiej.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wody kopalniane stanowią wyjątkowy rodzaj wód i są zdefiniowane w §40, Dyrektywy Nr 254/2001 (Dyrektywa w sprawie wody) oraz w §40, Dyrektywy Nr 44/1988 (Dyrektywa w sprawie kopalń). Wypompowywane wody z kopalń odkrywkowych lub podziemnych zawierają podwyższone ilości jonów żelaza, manganu, anionów siarczanowych, kwaśnych węglanów oraz mają kwaśny odczyn. Typowe jest dla nich przekraczanie dopuszczalnych wartości substancji rozpuszczonych. Stężenia omawianych zanieczyszczeń wód kopalnianych z określonych kopalni nie pozwalają na ich bezpośrednie odprowadzanie do wód powierzchniowych, ani nawet na ich wykorzystanie bez wcześniejszego poddania ich odpowiednim zabiegom lub oczyszczaniu. Technologie oczyszczania wód kopalnianych w poszczególnych miejscowościach można scharakteryzować jako procesy mechaniczno- chemiczne obejmujące sedymentację cząstek stałych oraz procesy dalszego zobojętniania, itp. Procedura ta zapewnia odpowiednią jakość uzdatnianych wód w zakresie prawie wszystkich granicznych parametrów zanieczyszczeń, pozwalającą na ich odprowadzanie do wód powierzchniowych. Wyjątek stanowi tu przekroczenie stężenia substancji rozpuszczonych (powyżej 1000 mg/l) i przekroczenie dopuszczalnego stężenia siarczanów (powyżej 300 mg/l). Chemiczne procesy odsiarczania, które reprezentuje strącanie, są korzystne pod względem możliwości ich realizacji i niskich kosztów. Chemiczne wytrącanie odpowiada koncepcyjnie wymogom skutecznego usuwania siarczanów. Dlatego też na Wydziale Górnictwa i Geologii, VŠB-TU Ostrava (Wyższa Szkoła Górnicza – Uniwersytet Techniczny Ostrawa) największą uwagę zwrócono na zastosowanie metod łączących w sobie naturalne, przyjazne dla środowiska jony wapnia i glinu, które zapewniają niezawodne usuwanie siarczanów. Jako najbardziej obecnie odpowiednie procesy oczyszczania wód kopalnianych wydają się być metody trzeciego stopnia oczyszczania wykorzystujące procesy fizyczne i elektrochemiczne, w szczególności technologie membranowe, które są stosowane po bardzo skutecznym oczyszczaniu wstępnym usuwającym cząstki stałe. Techniki membranowe mogą być stosowane w procesie ostatecznego uzdatniania jako zaawansowana technologia, która dostarcza zarówno wody zdemineralizowanej (przesączu) jak i koncentratu soli. Oba produkty są przeznaczone do dalszego gospodarczego wykorzystania.
EN
Mine waters constitute an exceptional type of waters and are defined in clause 40 of the Directive No 254/2001 (Directive concerning water) and clause 40 of the Directive No 44/1988 (Directive concerning mines). The waters pumped out from opencast or underground mines contain increased quantities of iron ions, manganese, sulfate anions, hydrogen carbonates and have an acid reaction. Typical for them is exceeding of permissible values of dissolved substances. The concentrations of discussed mine water contaminations from determined mines do not allow their direct discharge into surface waters or even their use without previous subjecting to suitable interventions or purification. The technologies of mine water purification in individual localities can be characterised as mechanicaland- chemical processes comprising the sedimentation of solid particles and processes of further neutralisation etc. This procedure ensures suitable quality of treated waters with respect to almost all boundary contamination parameters, allowing their discharge into surface waters. An exception constitutes here the exceeding of concentration of dissolved substances (more than 1000 mg/l) and exceeding of the permissible sulfate concentration (more than 300 mg/l). Chemical desulfurisation processes, which represents precipitation, are advantageous with respect to the possibilities of their realisation and low costs. Chemical precipitation corresponds conceptionally with the requirements of efficient sulfate removal. Therefore in the Department of Mining and Geology of VŠB TU Ostrava [ Higher Mining School – Technical University Ostrava] the greatest attention was drawn to the application of methods connecting natural, friendly for the environment calcium and aluminium ions, which ensure reliable sulfate removal. As currently most suitable mine water purification processes seem to be the methods of third level purification using physical and electrochemical processes, especially membrane technologies, which are applied after very efficient initial purification removing solid particles. Membrane techniques can be used in processes of final treatment as an advanced technology, which supplies both mineralised water (filtrate) and salt concentrate. Both products are designed for further economic use.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.