RU2182131C2 - Способ локализации техногенной меди - Google Patents
Способ локализации техногенной меди Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182131C2 RU2182131C2 RU99121598A RU99121598A RU2182131C2 RU 2182131 C2 RU2182131 C2 RU 2182131C2 RU 99121598 A RU99121598 A RU 99121598A RU 99121598 A RU99121598 A RU 99121598A RU 2182131 C2 RU2182131 C2 RU 2182131C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- barrier
- technogenic
- pollution
- capacity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для предотвращения техногенного загрязнения медью почв, поверхностных и грунтовых вод. В качестве осадителя на геохимическом барьере предложено использовать доломит или доломитизированный известняк. Медь осаждается в виде девилина - двойного основного сульфата меди и кальция. Стойкость двойных солей к растворению позволяет использовать доломит практически полностью, что увеличивает емкость барьера и гарантирует надежное удержание меди и условиях высоких начальных концентраций. Две последние особенности предлагаемого способа позволяют создавать барьер не только за пределами источника загрязнения, но и непосредственно внутри него, снижая техногенное давление на окружающую среду. Результат способа: повышение стойкости барьера и его емкости по меди. 1 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для предотвращения техногенного загрязнения медью почв, поверхностных и грунтовых вод. Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для локализации вносимых на сельхозугодья ядохимикатов и на предприятиях горной промышленности для переработки купоросных сточных вод, образующихся при кислородной эрозии сульфидных рудных массивов (карьерные и шахтные воды) и сульфидных отвалов обогатительных фабрик.
Миграция меди в природных поверхностных и грунтовых водах связана с высокой подвижностью ее иона в сульфатных средах. Техногенное загрязнение отрицательно сказывается на экологической обстановке региона, имеющего источник распространения медного купороса. В качестве такового могут выступать сельхозугодья, регулярно обрабатываемые медьсодержащими ядохимикатами (например, бордосской жидкостью), а также сульфидные отвалы золотоизвлекательных и обогатительных фабрик. В результате прямого окисления сульфидов меди кислородом воздуха или сульфатредуцирующими бактериями происходит загрязнение природных гидросистем токсичными ионами меди.
Известен способ удержания тяжелых металлов, мигрирующих в техногенных потоках загрязнения, созданием поглотительного барьера за пределами источника загрязнения с помощью гелеобразных щавелево-алюмосиликатных растворов, закачиваемых в скважины, расположенные цепью по фронту потока [1]. Недостатками указанного способа являются низкая емкость поглотительного барьера, большой объем буровых работ при его подготовке, дорогие реагенты (щавелевая кислота, аморфные алюминаты и силикагель).
Известен способ надежного осаждения меди из сточных вод обработкой суспензией известняка и цементного клинкера в массовом соотношении 2-1:1 [2] . Образующиеся двойные соли практически нерастворимы. Однако метод применим только для непосредственного осаждения меди из растворов с малыми ее концентрациями. Сколько-нибудь длительная эксплуатация такого осадителя невозможна вследствие гидратации клинкера. Кроме того, происходит сильное защелачивание среды за счет свободной окиси кальция, входящей в состав клинкера, что требует дополнительной нейтрализации. При большом избытке реагентов происходит схватывание суспензии в цементный камень.
Известна модификация данного способа, заключающаяся в пропускании железо- и медьсодержащих растворов через слой двухкальциевого силиката (основного компонента цемента) [3]. И в этом случае возможно только порционное использование дорогого реагента. Оба способа [2, 3] неприменимы для создания долговременных поглотительных барьеров.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому является известный способ локализации техногенной меди, по которому геохимический барьер на пути ее миграции с поверхностными водами создают на границе источника загрязнения с помощью смеси карбоната кальция и песка в весовом соотношении 1-3:1 с учетом особенностей рельефа [4]. Согласно указанному способу медь осаждается на контакте с известняком в виде основных карбонатов (например, малахита - Сu2(ОH)2(СО3)), устойчивых в нейтральной и слабощелочной среде. Песок добавляется для повышения скорости фильтрации.
Недостатком указанного способа является недостаточная стойкость основных карбонатов к воздействию кислых природных вод. Карбонат-ион, будучи анионом слабой кислоты, легко взаимодействует с большинством минеральных кислот. В результате происходит только существенное замедление, а не полное прекращение миграции ионов меди. В результате атмосферных осадков возможно постепенное растворение и переотложение меди на щелочном барьере, что снижает его емкость. Другим следствием этого является то, что при высоких концентрациях меди в растворе значительная часть ее проникает через барьер (удерживается 85,6-96,6% от исходной [4]). Отсюда следует неприменимость данного способа в горном производстве для локализации техногенной меди в сульфидных отвалах и сильнообводненных хвостохранилищах.
Целью изобретения является повышение стойкости геохимического барьера к воздействию кислотных гидросферных факторов, повышение его емкости по меди, обеспечение надежного удержания меди в условиях ее высоких концентраций в растворе. Указанная цель достигается тем, что в качестве осадителя в барьере используется доломит или доломитизированный известняк в смеси с песком в указанных соотношениях для обеспечения удовлетворительной скорости фильтрации. На контакте с доломитом (СаМg(СО3)2) медь из сульфатных растворов выпадает в виде двойной соли СаСu4(SО4)2(ОH)6•3Н2О сильной кислоты, практически нерастворимой в широком диапазоне солевого состава растворов. При этом образуется большое количество гипса, а карбонат магния остается без изменений, что способствует образованию сульфатно-карбонатного буфера, повышающего устойчивость барьера к кислотным воздействиям. Стойкость двойных солей к растворению позволяет использовать доломит практически полностью, что увеличивает емкость барьера и гарантирует надежное удержание меди в условиях высоких начальных концентраций с сохранением непроницаемости барьера.
Две последние особенности предлагаемого способа позволяют создавать барьер не только за пределами источника загрязнения, но и непосредственно внутри него, снижая техногенное давление на окружающую среду.
Примеры конкретного осуществления способа
1. Купоросный ручей, вытекающий из штольни отработанного медного месторождения, содержащий 0,1-0,34 г/л меди, перегораживали насыпной дамбой из отсева (-10-+0 мм) доломитизированного известняка, содержащего 20% кварца. Длина фронта дамбы выбиралась из условия предотвращения переливов воды через гребень. В результате проведенных мероприятий содержание меди в водах, стекающих на рельеф, устойчиво снизилось до величин, меньших предела обнаружения (0,01 мг/л). Методами рентгенофазового анализа установлено, что медь в материале дамбы фиксируется в виде двойного основного сульфата меди и кальция (CaCu4(S04)2(OH)6•3H20).
1. Купоросный ручей, вытекающий из штольни отработанного медного месторождения, содержащий 0,1-0,34 г/л меди, перегораживали насыпной дамбой из отсева (-10-+0 мм) доломитизированного известняка, содержащего 20% кварца. Длина фронта дамбы выбиралась из условия предотвращения переливов воды через гребень. В результате проведенных мероприятий содержание меди в водах, стекающих на рельеф, устойчиво снизилось до величин, меньших предела обнаружения (0,01 мг/л). Методами рентгенофазового анализа установлено, что медь в материале дамбы фиксируется в виде двойного основного сульфата меди и кальция (CaCu4(S04)2(OH)6•3H20).
2. Отвал забалансовых руд горнодобывающего предприятия после начала процесса естественного окисления и выщелачивания меди обваловывается по направлениям дренажа растворов насыпями из пород, содержащих доломитизированный известняк или доломит. Выносимая из тела отвала растворенная медь связывается в виде двойной соли в объеме насыпи, при этом ее содержание в фильтрате удовлетворяет экологическим требованиям (менее 0,5-1 мг/л).
3. При строительстве хвостохранилища обогатительной фабрики, перерабатывающей медьсодержащие руды, первичная дамба обвалования и ложе выполняются из пород, содержащих доломитизированный известняк или доломит. Тот же материал используется для пригружения вторичных дамбочек. На полученном геохимическом барьере локализуется растворенная медь, выносимая из тела хвостохранилища водами, дренирующими вдоль ложа через плотину. При этом достигается снижение техногенного давления на окружающую среду.
4. На поверхности заполненного хвостохранилища обогатительной фабрики, перерабатывающей медьсодержащие руды, выполняются канавы, заполненные доломитизированным известняком или доломитом. Окисляемая кислородом воздуха сульфидная медь прочно фиксируется на доломите в виде двойного сульфата и не выносится поверхностным стоком за пределы источника загрязнения. Отличие данного способа от предыдущего заключается в том, что мероприятия по локализации техногенной меди могут проводиться на объектах, построенных по традиционной технологии.
Использованная литература
1. Патент РФ 2050334.
1. Патент РФ 2050334.
2. А.С. СССР 1214605.
3. А.С. СССР 1242476.
4. А.С. СССР 835968.
Claims (2)
1. Способ локализации техногенной меди, заключающийся в создании на пути ее миграции геохимического барьера из смеси поглощающего материала с песком, отличающийся тем, что в качестве поглощающего материала используют доломит или доломитизированный известняк и осаждение меди проводят в виде ее двойной соли с кальцием.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что геохимический барьер создают системой локальных барьеров как за пределами источника загрязнения, так и непосредственно внутри него.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99121598A RU2182131C2 (ru) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | Способ локализации техногенной меди |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99121598A RU2182131C2 (ru) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | Способ локализации техногенной меди |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99121598A RU99121598A (ru) | 2001-08-10 |
RU2182131C2 true RU2182131C2 (ru) | 2002-05-10 |
Family
ID=20225825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99121598A RU2182131C2 (ru) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | Способ локализации техногенной меди |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2182131C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2477708C2 (ru) * | 2011-07-01 | 2013-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Способ очистки сточных вод от ионов меди |
-
1999
- 1999-10-14 RU RU99121598A patent/RU2182131C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Большая советская энциклопедия. / Под ред. ПРОХОРОВА А.М. - М.: Советская энциклопедия, 1972, т.8, с.413-414. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2477708C2 (ru) * | 2011-07-01 | 2013-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Способ очистки сточных вод от ионов меди |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hanshaw et al. | Chemical mass-wasting of the northern Yucatan Peninsula by groundwater dissolution | |
EA017527B1 (ru) | Очистка грунтовых вод | |
Lance et al. | Effect of ionic composition of suspending solution on virus adsorption by a soil column | |
Norton et al. | Liming to improve chemical and physical properties of soil | |
EP0737086B1 (en) | Composition and process for reducing or preventing metal and acid contamination in rock drainage | |
Geidel et al. | Geochemical factors affecting coal mine drainage quality | |
RU2182131C2 (ru) | Способ локализации техногенной меди | |
US5520482A (en) | Barrier to prevent spread of soil contamination | |
US7141173B2 (en) | In situ treatment process to remove metal contamination from groundwater | |
Forray et al. | A study of the pollution of the Aries River (Romania) using capillary electrophoresis as analytical technique | |
WO2008109639A1 (en) | Composition and method to control acid rock drainage | |
MXPA95000426A (en) | Composition and procedure to reduce or prevent contamination of metals and acids in drainage | |
EP0572434B1 (en) | A method for reducing the phosphorus and heavy metal load imposed on lakes and waterways by farmlands | |
CA2285482C (en) | Removal of oxygen from water | |
Tabaksblat | Specific features in the formation of the mine water microelement composition during ore mining | |
Benes | Migration of radium in the terrestrial hydrosphere | |
Choi et al. | Application of MINTEQA2 to the evaluation of apatite as a precipitant for acid mine drainage treatment | |
Hindar et al. | Extreme acidification of a lake in southern Norway caused by weathering of sulphide-containing bedrock | |
CN117772773B (zh) | 一种离子型稀土矿浸矿场铊原位淋洗矿化稳定的方法 | |
RU2191750C2 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов | |
JP4590222B2 (ja) | アルカリ土壌および該土壌からの浸出水の中和方法 | |
Glombitza et al. | Biotechnology based opportunities for environmental protection in the uranium mining industry | |
Kowalski et al. | Protection of groundwater from migration of infiltrates from a chromic waste storage site and methods of treating these infiltrates | |
CN117772773A (zh) | 一种离子型稀土矿浸矿场铊原位淋洗矿化稳定的方法 | |
Cővári et al. | 14. Investigation into calcium oxide-based reactive barriers to attenuate uranium migration |