Leachability of heavy metals from stabilized solidified mine tailing in Russia

العناوين الأخرى

انفصال المعادن الثقيلة من الكتل المتصلدة لمخلفات مناجم التعدين في روسيا

المؤلفون المشاركون

Abu Qiddis, Hani
Begday, Inna Vladimirovna
Shkarlet, Konstantin Yuryevich
Harin, Konstantin Viktorovich
Bluzhina, Anastasia Sergeevnna
Likhovid, Andrey Aleksandrovich

المصدر

Journal of Engineering Research

العدد

المجلد 7، العدد 3 (30 سبتمبر/أيلول 2019)، ص ص. 62-75، 14ص.

الناشر

جامعة الكويت مجلس النشر العلمي

تاريخ النشر

2019-09-30

دولة النشر

الكويت

عدد الصفحات

14

التخصصات الرئيسية

الهندسة المدنية

الملخص AR

عادة ما تتسبب عمليات التعدين في المناجم بإنتاج كميات كبيرة من المخلفات التي تحتوي على مكونات ضارة، كالمعادن الثقيلة و التي لها مخاطر على البيئة والصحة العامة.

و لذلك فإنه من الضروري اتخاذ التدابير اللازمة من أجل تخفيف المخاطر الناجمة عن هذه المخلفات.

يهدف هذا البحث إلى دراسة عملية انفصال المعادن (کادمیوم، رصاص، خارصين، نیکل، نحاس، کوبلت، حديد ومنغنيز) من مخلفات مناجم التعدين بعد إخضاع هذه المخلفات لعملية التثبيت والتصلد بواسطة الاسمنت البورتلاندي العادي.

حيث تم إحضار عينات المخلفات المستخدمة في هذه الدراسة من موقعين مهملين ومغلقين للتخلص من مخلفات المناجم في شمال القفقاس في روسيا وبالتحديد من موقعي أوروبسكي والبروسكي.

أخضعت عينات المخلفات في البداية إلى التحليل بواسطة استعمال جهاز الحيود بالأشعة السينية وذلك بغرض تحديد المركبات المعدنية فيها بشكل عام، ومن ثم أخضعت عملية فصل العينات لعملية الفصل الكيميائي لتحديد ماهية العناصر المعدنية الموجودة فيها ومقدار تراكيزها.

تم تثبيت وتصليد عينات المخلفات من كلا الموقعين بإضافة وخلط الاسمنت البورتلاندي العادي مع المخلفات بنسبة 1 أسمنت إلى 3 مخلفات وعمل مكعبات إسمنتية ذات أبعاد 50 x 50 x 50 ملم ووضعها في الماء لتتصلب لفترات مختلفة (صفر، 14، 21، 28 يوم) ومن ثم تم طحن هذه المكعبات وإخضاعها إلى تجربة انفصال المعادن تحت درجات حموضة ابتدائية مختلفة (4.5، 5، 10).

تبين من الدراسة أن الأسمنت عند إضافته إلى الخليط يعمل على خلق بيئة قلوية عالية تصل فيها درجة الحموضة أعلى من 11 حتى في التجارب التي فيها درجة الحموضة الابتدائية أقل من 5.

وبناء على تراكيز المعادن في العينات قبل وبعد عملية الفصل الكيميائي تم حساب نسبة تثبيت المعادن بواسطة عملية التصلد و التي تراوحت من 2% للمنغنيز في مخلفات موقع البروسكي إلى 95.8% للكادميوم في مخلفات موقع أوروبسكي، وعلى الرغم من انخفاض نسبة التثبيت لبعض المعادن إلا أن تراكيز المعادن الثقيلة في السائل بعد الانفصال من العينات المتصلدة كانت ضمن القيم المحددة إما بالمواصفات الروسية أو بمواصفات الوكالة الأمريكية لحماية البيئة و الخاصة بالمياه العذبة السطحية، الأمر الذي يشير الى أن عملية التثبيت والتصلد باستخدام الاس سمنت كانت فاعلة في الحد من إنفصال و انتقال المعادن الثقيلة من الكتل المتصلده إلى البيئة المحيطة.

الملخص EN

Mining activities are usually producing significant volume of solid waste, which is commonly known as tailing.

In most of the cases, tailing contains hazardous pollutants like heavy metals that are posing risks for environment and public health.

Therefore, proper management of tailing to minimize their risks is of great importance.

In this study, the leachability of metals (Cd, Pb, Zn, Ni, Cu, Co, Fe, and Mn) from mine tailings was investigated.

The mine tailings used for this study have been accumulated for several years at two abandoned Urupsky and Elbrosky tailing dumps in North Caucasus, Russia.

The mineralogical composition and metals concentration in the tailing were determined using X-Ray diffraction (XRD) and chemical extraction analysis.

Solidification of the tailing from Urupsky and Elbrosky sites was performed using ordinary Portland cement in a ratio of 1 : 3 cement to tailing.

The solidified masses were cured in water for different periods of time (0, 14, 21, and 28 days) after which they were subjected to dynamic batch leaching test.

Regardless of the initial pH value at the beginning of the leaching test, due to the alkaline nature of cement, the leachate pH has been increased immediately to alkaline range (above 11) for all leachates.

The study revealed that immobility percentage (IP) of the metals ranged from as low as 2% for the Manganese in Elbrosky tailing to as high as 95.8% for Cadmium from Urupsky tailing.

Despite this, all heavy metals concentrations in the leachate generated at the end of curing period of 28 days were either complying with Russian or USEPA Standards for fresh surface water.

This indicates that solidification of tailing using cement is an efficient technology for decreasing the mobility of the studied heavy metals from both tailing sites.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Abu Qiddis, Hani& Begday, Inna Vladimirovna& Shkarlet, Konstantin Yuryevich& Harin, Konstantin Viktorovich& Bluzhina, Anastasia Sergeevnna& Likhovid, Andrey Aleksandrovich. 2019. Leachability of heavy metals from stabilized solidified mine tailing in Russia. Journal of Engineering Research،Vol. 7, no. 3, pp.62-75.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494748

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Abu Qiddis, Hani…[et al.]. Leachability of heavy metals from stabilized solidified mine tailing in Russia. Journal of Engineering Research Vol. 7, no. 3 (Sep. 2019), pp.62-75.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494748

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Abu Qiddis, Hani& Begday, Inna Vladimirovna& Shkarlet, Konstantin Yuryevich& Harin, Konstantin Viktorovich& Bluzhina, Anastasia Sergeevnna& Likhovid, Andrey Aleksandrovich. Leachability of heavy metals from stabilized solidified mine tailing in Russia. Journal of Engineering Research. 2019. Vol. 7, no. 3, pp.62-75.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494748

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 73-74

رقم السجل

BIM-1494748