Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Frakcjonowanie metali w odpadach rud arsenowych Karolina Kr ę gielewska, Joanna Pałdyna, Beata Krasnod ę bska-Ostr ę ga, Jerzy Golimowski Uniwersytet Warszawski,

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Frakcjonowanie metali w odpadach rud arsenowych Karolina Kr ę gielewska, Joanna Pałdyna, Beata Krasnod ę bska-Ostr ę ga, Jerzy Golimowski Uniwersytet Warszawski,"— Zapis prezentacji:

1 Frakcjonowanie metali w odpadach rud arsenowych Karolina Kr ę gielewska, Joanna Pałdyna, Beata Krasnod ę bska-Ostr ę ga, Jerzy Golimowski Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, Warszawa Próbki pobrano ze składowiska odpadów kopalni rud arsenu w miejscowo ś ci Złoty Stok, poło ż onej 20km na wschód od Kłodzka. Zło ż a te eksploatowano ju ż w XIII wieku. Wyst ę puj ą ce tu minerały: lelingit (FeAs 2 ) i arsenopiryt (FeAsS) zawieraj ą tak ż e siarczki wielu innych metali (Cd, Cu, Co, Zn, Pb, Tl, Cr i Ni a tak ż e Au). Celem przeprowadzonych bada ń było oszacowanie ryzyka zanieczyszczenia wód gruntowych wypłukiwanymi z odpadów zwi ą zkami metali. Cennych informacji na temat mobilno ś ci pierwiastków dostarcza analiza specjacyjna oparta na frakcjonowaniu. Próbki odpadów po wysuszeniu, zmielono w kulowym młynie agatowym, a nast ę pnie przesiano przez sito 1mm. Próbki ekstrahowano kolejno roztworami o wzrastaj ą cej agresywno ś ci: 1) 3 h wod ą ; 2) 16 h 0,43 mol/l kwasem octowym 3) 5 h 0,04 mol/l chlorowodorkiem hydroksyloaminy w 25% kwasie octowym 4) 7 h 0,2 mol/l buforem szczawianowym 5) 3 h perhydrolem 6) 3 h st ęż. kwasem azotowym (V) Ekstrakcje 1-4 prowadzono w temperaturze pokojowej a 5 i 6 w temperaturze 90ºC. Wytrz ą sanie prowadzono w pozycji horyzontalnej. Zawarto ś ci Ca, Mg, Fe, Zn i Mn oznaczono technik ą FAAS, a Cd, Pb, Ag i Tl, technik ą ICP-MS. LITERATURA: o B. Krasnod ę bska-Ostr ę ga, J. Kowalska, Ultrasound-assisted acetic acid extraction of metals from soils, Chem. Anal. 48 (2003) o E. Margui, V. Salvado, I. Queralt, M. Hidalgo, Comparison of three-stage sequential extraction and toxicity characteristic leaching tests to evaluate metal mobility in mining wastes Anal. Chim. Acta, 524 (2004) o R. Pardo, B.A. Helena, Application of two- and three-way principal component analysis to the interpretation of chemical fractionation results obtained by the use of the B.C.R. procedure, Anal. Chim. Acta523 (2004) o Fletcher W.K., Handbook of Exploration Geochemistry Elsevier, Amsterdam, vol. 1, 1981 Znaczne ilo ś ci Cd i Zn we frakcjach wymytych za pomoc ą : chlorowodorku hydroksyloaminy w 25% kwasie octowym, buforu szczawianowego oraz kwasu octowego wskazuj ą na to, ż e zwi ą zki tych pierwiastków współstr ą ciły si ę z tlenkami i wodorotlenkami ż elaza i manganu oraz w ę glanami. Z kwasami humusowymi zwi ą zane s ą znacznie mniejsze ilo ś ci kadmu i cynku, o czym ś wiadcz ą wyniki ekstrakcji za pomoc ą perhydrolu. Za pomoc ą roztworu chlorowodorku hydroksyloaminy w 25% kwasie octowym i buforu szczawianowego wymywany jest Pb zwi ą zany z tlenkami ż elaza i manganu. W badanych próbkach znaczna cz ęść całkowitej zawarto ś ci Pb i Zn zwi ą zana jest jednak powierzchniowo z glinokrzemianami i krzemianami. Fe: Najwi ę ksze ilo ś ci ż elaza wymywane s ą roztworem buforu szczawianowego i kwasem azotowym (V). Bufor szczawianowy rozkłada amorficzne tlenki i wodorotlenki ż elaza, natomiast hematyt – krystaliczny tlenek ż elaza (III) rozpuszczany jest w kwasie azotowym (V). Otrzymane wyniki s ą zgodne z danymi literaturowymi. Mn: Znaczne ilo ś ci manganu wymyte gor ą cym kwasem azotowym (V), a niewielkie ilo ś ci roztworem chlorowodorku hydroksyloaminy w 25% kwasie octowym ś wiadcz ą o tym, ż e w badanej próbce tylko niewielka cz ęść manganu wystepuje w postaci tlenków i wodorotlenków. Istotna dla oceny mobilno ś ci manganu jest frakcja wymywana kwasem octowym, bowiem mangan podstawia wap ń i magnez w minerałach w ę glanowych. Ca: 90% wapnia ekstrahowana jest roztworem kwasu octowego, poniewa ż wap ń uwalniany jest w wyniku rozkładu minerałów w ę glanowych. Dane literaturowe wskazuj ą, ż e uwolniony w ten sposób wap ń ulega adsorpcji na powierzchni tlenków i wodorotlenków ż elaza i manganu oraz krzemianów i glinokrzemianów. Tłumaczy to obecno ść wapnia we frakcjach wymytych roztworem chlorowodorku hydroksyloaminy w 25% kwasie octowym oraz gor ą cym kwasem azotowym (V). Niewielkie ilo ś ci Ag i Tl we frakcji wymytej perhydrolem dowodz ą, ż e metale te nie wystepuj ą w postaci siarczków. Fakt, ż e pierwiastki te wymywaj ą si ę ekstrahentem o wła ś ciwo ś ciach redukuj ą cych (3 i 4 etap) ś wiadczy o wiazaniu ich przez wtórne minerały tlenkowe i wodorotlenkowe ż elaza i manganu. Najwieksze ilo ś ci tych pierwiastków wymywane s ą gor ą cym kwasem azotowym (V). Metale te, niew ą tpliwie o wła ś ciwo ś ciach toksycznych, maj ą wi ę c ograniczon ą zdolno ść do przechodzenia do wód gruntowych i powierzchniowych. WNIOSKI OGÓLNE: Ca, Mn i Fe s ą pierwiastkami matrycowymi. 90% wapnia wymywana jest kwasem octowym w wyniku rozkładu kalcytów i dolomitów. Mn wyst ę puje w postaci tlenków i wodorotlenków oraz zwi ą zany jest z w ę glanami, dlatego du ż e ilo ś ci tego pierwiastka wymywane s ą kwasem octowym oraz roztworem chlorowodorku hydroksyloaminy w 25% kwasie octowym. Jednak 40% manganu jest niemobilne i wymywane gor ą cym kwasem azotowym (V). Fe w badanych próbkach wyst ę puje w postaci amorficznych i krystalicznych tlenków i wodorotlenków. 60% Ag oraz 40% Tl zostało wymyte goracym kwasem azotowym (V) co ś wadczy o tym, ż e pierwiastki te maj ą ograniczon ą zdolno ść przechodzenia do wód gruntowych i powierzchniowych. 30% Cd i 20% Zn wymywane jest w ekstrakcji kwasem octowym, natomiast: 58% Cd i 50% Pb i 30% Zn wyekstrahowano roztworem chlorowodorku hydroksyloaminy w 25% kwasie octowym oraz buforem szczawianowym. W badanym ś rodowisku pierwiastki te mog ą zosta ć uwolnione do ś rodowiska w warunkach obni ż onego potencjału redoks, które mo ż e nastapi ć w wyniku aktywno ś ci bakterii oraz przy obni ż onym pH. 8% Cd, 60% Pb i 35% Zn jest niemobilna i wymywana przy u ż yciu gor ą cego kwasu azotowego (V). Ź ródło finansowania: PBZ-KBN-111/T09/2004 DYSKUSJA WYNIKÓW: Pierwiastki ś ladowe: H2OH2OCH 3 COOHNH 2 OHHClHOx/OxH2O2H2O2 HNO 3 H2OH2OCH 3 COOHNH 2 OHHClHOx/OxH2O2H2O2 HNO 3 H2OH2OCH 3 COOHNH 2 OHHClHOx/OxH2O2H2O2 HNO 3


Pobierz ppt "Frakcjonowanie metali w odpadach rud arsenowych Karolina Kr ę gielewska, Joanna Pałdyna, Beata Krasnod ę bska-Ostr ę ga, Jerzy Golimowski Uniwersytet Warszawski,"

Podobne prezentacje


Reklamy Google