Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка и способ снижения техногенного воздействия подотвальных вод отработанного месторождения сульфидных руд на окружающую среду

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка и способ снижения техногенного воздействия подотвальных вод отработанного месторождения сульфидных руд на окружающую среду"

На правах рукописи

Сабитова Зияя Шафигулловна

ОЦЕНКА И СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДОТВАЛЬНЫХ ВОД ОТРАБОТАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ РУД НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

(НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУЛЬ-ЮРТ-ТАУ)

Специальность: 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0046ИОООО

Уфа-2010

004606386

Работа выполнена на кафедре физической химии и химической экологии Башкирского государственного университета.

Научный руководитель доктор химических наук, профессор

Мустафин Ахат Газизьянович.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Галиахметов Раил Нигаматьянович; кандидат химических наук, доцент Латыпова Флюра Мирсаитовна.

ГУП Научно-исследовательский институт безопасности жизнедеятельности Республики Башкортостан

Защита состоится 28 апреля 2010 года в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского го сударственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан 27 марта 2010 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Абдульминев К.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Техногенные отходы горнопромышленных предприятий занимают огромные площади земель и представляют экологическую опасность для окружающей среды. В процессе добычи и переработки сульфидных руд цветных металлов до 30% полезных минералов теряется с отвальными продуктами. При их хранении происходит окисление сульфидов с образованием серной кислоты и сульфатов тяжелых металлов. Данный процесс может продолжаться несколько лет, вызывая необратимые изменения рудного материала, рассеяние ценных компонентов на значительных территориях и безвозвратную потерю металлов. Подотвальные сточные воды отработанных месторождений, содержащие ионы тяжелых металлов, представляют серьезную угрозу окружающей среде. Учеными выявлено, что даже сравнительно небольшое накопление тяжелых металлов в пределах региональных геохимических полей способно приводить к серьезным экологическим последствиям и нарушениям в живых организмах. Тяжелые металлы, поступающие по пищевой цепи, воздействуют на сердечнососудистую и дыхательну ю системы человека, понижают иммунитет, вызывают аллергические, онкологические заболевания, генетические изменения. Статистика показывает увеличение вышеперечисленных заболеваний у людей, проживающих в горнорудных регионах. Изучение процессов, протекающих в отходах добычи и переработки полиметаллических сульфидных руд, и разработка способов снижения негативного воздействия подобных объектов на окружающую среду является актуальной задачей.

На территории Башкирского Зауралья в бассейне реки Таналык расположено множество горнорудных объектов. Река Таналык является одной из самых загрязненных в Республике Башкортостан. Сегодня остро обсуждается проблема загрязнения реки Урал, а река Таналык является ее притоком.

Цель работы

Исследование отработанного месторождения полиметаллических сульфидных руд и его подотвальных сточных вод с целью оценки степени негативного воздействия на окружающую среду. Разработка способа снижения данного техногенного воздействия путем очистки поч-дотвальных сточных вод до уровня ПДК.

Объект исследования

Объектом исследований были выбраны: отработанное месторождение полиметаллических сульфидных руд Куль-Юрт-Тау, р. Таналык (Республика Башкортостан).

Задачи исследования

1. Проведение мониторинга экологического состояния реки Тана-лык по содержанию тяжелых металлов и источников их поступления.

2. Проведение геохимических исследований рудного и почвенного материала в зоне окисления отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, исследование подотвальных сточных вод данного месторождения (химического состава, свойств, образующегося объема), расчет ущерба, нанесенного подотвальными сточными водами реке Таналык.

3. Исследование применимости и эффективности реагентного метода очистки подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау, на первой стадии карбонатом кальция (мел), на второй -гидроксидом кальция (гашеная известь).

4. Разработка гидроизолирующего гелеобразующего состава на основе жидкого стекла и подотвальной воды для локализации подотвальных сточных вод, изучение его реологических свойств.

5. Определение перспективных видов растений местной водной и прибрежно-водной флоры реки Таналык для создания биологического очистного пруда.

6. Разработка принципиальной технологической схемы очистки подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау.

7. Поиск способов утилизации осадка первой стадии реагентной очистки подотвальных вод месторождения Куль-Юрт-Тау и отвальной породы исследуемого отработанного месторождения.

Научная новизна

1. На основе данных по содержанию тяжелых металлов в воде реки Таналык показан вклад отработанных сульфидных месторождений, расположенных в бассейне данной реки, в загрязнении воды в реке ионами тяжелых металлов (Ре0бщ, Си2+, Мп2+, Zn2+), содержание которых превышает значения ПДКрх.

2. Проведено исследование отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, изучен характер происходящих гипергенных процессов на месторождении, исследован состав, свойства подотвальной воды, определен объем образующихся стоков; исследован почвенный материал зоны, прилегающей к месторождению.

3. Рассчитан ущерб, наносимый подотвальными сточными водами месторождения Куль-Юрт-Тау реке Таналык; размер данного ущерба свидетельствует о недопустимости попадания данных подотвальных сточных вод в водоем.

4. Разработан гидроизолирующий гелеобразующий состав для локализации подотвальных сточных вод на основе жидкого стекла и по-

дотвальной воды. Проведенные реологические исследования показали применимость подотвальной воды месторождения Куль-Юрт-Тау в качестве компонента-отвердителя в составе гидроизолирующих гелеобра-зующих систем на основе жидкого стекла.

5. Предложена технологическая схема очистки подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, состоящая из двухстадийного рсагентного метода (I - очистка мелом, II - очистка гашеной известью) и биологического метода очистки на биоплато.

Практическая значимость работы

1. Проведен мониторинг экологического состояния реки Таналык по содержанию в воде ионов тяжелых металлов, позволяющий оценить степень техногенного воздействия горнорудных объектов в ее бассейне.

2. Проведенное исследование отработанного месторождения полиметаллических сульфидных руд Куль-Юрт-Тау подтверждает значимость данного объекта как опасного источника загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и потенциального источника металло-содержащего сырья.

3. Разработан способ снижения техногенного воздействия подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, путем реагентного двухстадийного метода очистки подотвальных вод и их доочистки на биоплато до уровня ПДК.

4. В процессе реагентной очистки подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау получен товарный продукт - железоокис-ный пигмент (сырье для производства лакокрасочных материалов).

5. Показана возможность утилизации отвальной породы отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау в производстве керамических изделий.

6. Использование предлагаемой схемы очистки подотвальных сточных вод отработанного сульфидного месторождения позволит снизить содержание тяжелых металлов в реке Таналык и улучшить экологическое состояние региона.

Внедрение результатов исследований

1. Полученные результаты исследований диссертационной работы включены в программу Академии наук Республики Башкортостан по созданию «Горно-экологического полигона на месторождении Куль-Юрт-Тау» в срок до 2014 г.

2. Проведены опытно-производственные испытания по использованию образующегося осадка 1-й стадии реагентной очистки подотвальной воды (карбонатом кальция) в качестве железоокисного пигмента (наполнителя) в производстве антикоррозионной грунтовки (ГОСТ

25129-82, ГОСТ Р 51693-2000) и водоэмульсионных лакокрасочных материалов (ГОСТ Р 52020-2003) на ОАО «Уфимский лакокрасочный завод». Качество полученных материалов удовлетворяет соответствующим требованиям.

3. Практические результаты диссертационной работы, основанные на создании способа локализации подотвальных сточных вод и изучении реагентных методов очистки подотвальных сточных вод, внедрены в учебный процесс по экологическим дисциплинам в ГОУ ВПО Башкирский государственный университет.

4. Отвальная порода месторождения Куль-Юрт-Тау, содержащая в составе нерудный минерал пирофиллит, вовлечена в процесс производства керамических изделий на предприятии ГУЛ институт «БашНИИст-рой» (г. Уфа).

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались на VI международной научной конференции «Состояние биосферы и здоровье людей» (г. Пенза, 2006 г.); на международной научно-технической конференции «Наука, образование, производство в решении экологических проблем», (г. Уфа, 2006 г., 2007 г.); на международной научно-технической конференции «XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии» (г. Москва, 2007 г.); на международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии (Реактив 2009)» (г. Уфа, 2009 г.); на 6-ой международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов» (г. Харьков, 2009 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 5 статей, одна из которых опубликована в издании, рекомендованном ВАК МОН РФ, 8 материалов конференций.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 130 наименований, содержит 160 стр. машинописного текста, 38 рисунков, 28 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель, задачи исследования, а также научная новизна и практическая значимость.

Глава 1. Литературный обзор «Техногенное воздействие горнопромышленных отходов сульфидных руд на окружающую среду»

В главе 1 проведен анализ и обобщение научных данных по вопросам исследования гипергенных процессов, происходящих в заскладиро-ванных горнопромышленных отходах полиметаллических сульфидных руд. Обобщены различные методы очистки горнопромышленных сточных вод. Рассмотрены основные направления утилизации горнопромышленных отходов, а также перспективные методы их переработки как вторичного сырья.

Проблемы утилизации заскладированных горнопромышленных отходов и связанные с ними вопросы загрязнения окружающей среды ионами тяжелых металлов, остро обозначены во всем мире. Особые трудности возникают с заброшенными отработанными месторождениями, снятыми с баланса предприятий, над которыми отсутствует контроль и наблюдение. Подобные техногенные объекты различны по минеральному составу, находятся в разных климатических условиях, соответственно, они требуют индивидуального подхода в разработке способов по снижению их негативного воздействия на окружающую среду.

Глава 2. Анализ экологического состояния реки Тана-лык, горнорудные объекты в ее бассейне

В данной главе проведен анализ экологического состояния реки Таналык по содержанию в воде реки ионов тяжелых металлов на фоне влияния горнорудных объектов в ее бассейне. В долине реки почти на всем ее протяжении с XIX в. разрабатывались месторождения полиметаллических руд. В работе приводится краткое описание этих объектов. Основными загрязнителями реки Таналык являются ионы тяжелых металлов, содержание железа и марганца в воде реки превышает значения ПДКрк в среднем в 5-10 раз, меди и цинка - более чем в 10 раз. Следует

особо отметить, что качество воды реки Таналык не отвечает нормативным требованиям уже до сброса сточных вод ныне действующих предприятий. Очевидно, это связано с тем, что кроме влияния сбросов сточных вод действующих предприятий, загрязнение реки происходит за счет фильтрации подотвальных и карьерных вод ныне не эксплуатируемых месторождений.

Глава 3. Исследование отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау

Месторождение Куль-Юрт-Тау разрабатывалось в 50-90 гг. XX в. открытым способом, представляло собой залежи золотоносных окисленных бурожелезняковых руд и нижележащих пиритов. В результате эксплуатации в 1,5 км к западу от реки Таналык был образован мощный карьер и отвалы. Из-за нарушения гидрогеологического режима данной местности и воздействия природных факторов на рудный материал по бортам карьера наблюдается образование стоков подотвальных вод, попадающих в реку Таналык.

3.1. Исследование почвенного материала в зоне м. Куль-Юрт-

Тау

Для изучения характера и степени воздействия данного объекта на окружающую природную среду с апреля по сентябрь с периодичностью один раз в месяц были организованы экспедиции на месторождение Куль-Юрт-Тау. Было отобрано более 70 проб почвенного материала. Результаты химического анализа по определению породообразующих элементов в зоне месторождения Куль-Юрт-Тау указывают на отсутствие геохимических барьеров между отвалами месторождения и рекой Таналык. Площадь поражения земель подотвальными водами представляет собой участок длиной 2,5 км и шириной 1 км, рН почвы - 2,4. В результате атомно-абсорбционного анализа почвенного материала установлено, что в пробах в наибольшем количестве присутствует железо (-26- 47 г/кг), достаточно высокое содержание марганца (-100-250 мг/кг), меди (-80- 120 мг/кг), цинка (-43-74 мг/кг), хрома (-33-60 мг/кг), ванадия (-25-30 мг/кг), незначительное количество никеля (-10-20 мг/кг), свинца (-7- 8 мг/кг), кобальта (-7-14 мг/кг).

3.2. Исследование биоразрушения рудного материала

Результаты исследования биоразрушения рудного материала месторождения Куль-Юрт-Тау свидетельствуют об участии микроорганизмов аборигенной микрофлоры в процессах окисления руды с пере-

водом нерастворимых в воде сульфидных форм тяжелых металлов в водорастворимые сульфаты. При трансформации пирита обогащенной культурой, полученной на основе пиритовой сыпучки, было обнаружено возрастание скорости выщелачивания пирита в два раза по сравнению со стерильным вариантом. В настоящее время выделены около 30 обогащенных бактериальных культур и 5 изолятов грибов, растущих в указанных условиях.

3.3. Изучение состава и свойств подотвальной сточной воды отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау

Подотвальные сточные воды отбирались периодически (один раз в месяц) в местах выхода сточных вод на поверхность - в озерах и из гидрогеологического шурфа. Проба подотвальной воды месторождения Куль-Юрт-Тау представляет собой раствор темно-оранжевого цвета. Сухой остаток при выпаривании воды составляет 70 г/дм3, рН = 2,16. Состав подотвальной воды проанализирован на наличие ионов тяжелых металлов атомно-абсорбционным методом, подотвальные воды месторождения Куль-Юрт-Тау характеризуются значительным содержанием ионов Реобщ. (10 г/дм3), 8042" (-50 г/дм3), достаточно высоким содержанием ионов Си'+, Мп2+, Ъх?*, Со2+ и др., результаты анализа подотвальной воды по содержанию ионов тяжелых металлов представлены в табл. 1.

3.4. Определение объема фильтрационных подотвальных стоков

Расчет коэффициента фильтрации (к) стоков в рыхлых отложениях района месторождения Куль-Юрт-Тау проведен по данным откачки подотвальных вод из разведочного шурфа по формуле Замарина для несовершенного колодца с проницаемыми стенками и открытым плоским дном и равен 0,62 м/сутки. Действительная скорость фильтрации с учетом пористости отложений верхней гидрогеодинамической зоны (р~0,3) составляет 2,07 м/сутки. Объем фильтрационных подотвальных стоков от месторождения к реке Таналык, рассчитанный по методу Дарси для граничного пласта с ламинарным движением потока, составляет 124 м3/сутки.

3.5. Определение потенциальной опасности подотвальных вод месторождения Куль-Юрт-Тау

Произведена оценка потенциальной экологической опасности подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау путем расчета суммарного показателя химического загрязнения (ПХЗ),

который используется для совокупной оценки опасных степеней загрязнения водных объектов при выделении зон чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия (Черников, 2000):

ПХЗ = £ С;/ПДК;,

¡ = 1

где ПХЗ - показатель химического загрязнения; С; - содержание ¿-го токсичного компонента, мг/дм3; ПДК, - предельно допустимая концентрация 1-го компонента, мг/дм3.

Итоговое значение показателя ПХЗ-10 для подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, рассчитанное по содержанию ионов тяжелых металлов, значения которых превышают ПДКрх, равно 133600 (табл. 1), что указывает на очень высокую токсичность данных подотвальных вод. На диаграмме (рис. 1) отображено содержание ионов тяжелых металлов в воде реки Таналык по величине кратности превышения значений ПДКрх на двух соседних створах. Створ «выше д. Бахтигареево» расположен выше, а створ «выше г. Баймак» - ниже по течению реки и зоны влияния подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау.

Таблица 1

Содержание тяжелых металлов в подотвальпоп воде месторождения Куль-Юрт-Тау

№ п/п Элемент Си мг/дм3 ПДКр,, мг/дм Кратность превышения ПДКрг, С/ПДК,

1 Железо (общ.) 10000 0,1 100000

2 Медь 26,81 0,001 26810

3 Марганец 29,49 0.01 2949

4 Цинк 12,51 0,01 1251

5 Ванадий 1,220 0,001 1220

6 Кобальт 12,04 0,01 1204

7 Никель 1,31 0,01 131

8 Ртуть 0.00021 0,00001 21

9 Кадмий 0,060 0.005 12

10 Хром 0,12 0,07 2

Итого ПХЗ-10 133600

Рис. 1. Кратность превышения ПДКрх по содержанию ионов металлов в воде реки Таначык под влиянием подотвальных вод м. Куль-Юрт-Тау

В результате влияния подотвальных стоков месторождения Куль-Юрт-Тау. в воде реки Таналык происходит увеличение содержания ионов Си". Мп Ъ\\~ \ Ре3+. Значение кратности превышения значений ПДКрх по содержанию марганца возрастает с 4,2 до 14,6; меди с 2.3 до 11,8: цинка с 4,2 до 11,1; железа с 1,8 до 5.9.

3.6. Исчисление размера вреда, причиненного стоками отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау за 1 год реке Таналык

Расчет производили по методике, разработанной в соответствии с Водным кодексом Российской Федерации от 3 июня 2006 г. N 74-ФЗ. утвержденной министерством природных ресурсов и экологии РФ приказом № 87 от 13.04.2009 г. «Об утверждении методики исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства». Согласно расчетам, ущерб, наносимый отработанным месторождением Куль-Юрт-Тау, а точнее подотвальными сточными водами данного месторождения реке Таналык. составляет примерно 2,3 млрд руб. в год.

Глава 4. Разработка способа снижения техногенного воздействия подотвальных сточных вод отработанного месторождения

Куль-Юрт-Тау

4.1. Разработка гидроизолирующего гелеобразующего состава, исследование его реологических свойств

В целях локализации подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау предложено создание гидроизоляционного барьера путем введения гелеобразующего раствора в грунт по периметр}' месторождения инъекционным способом. Разработан гидроизолирующий гелеобразующий состав на основе жидкого стекла и подотвальной воды. В основе технологии применения силикатных составов для гидроизоляционных работ лежит их

способность взаимодействовать с кислотами и с ионами поливалентных металлов с образованием гелеобразных систем, служащих водоизолирующим барьером. Перспективность использования гелеобразующих растворов на основе силиката натрия для проведения гидроизоляционных работ обусловлена технологичностью приготовления раствора и закачки его в пласт, достаточно низкой стоимостью реагентов, их нетоксичностью, высокой прочностью образующегося геля и т.д. Для эффективной изоляции гелеобра-зующий раствор должен характеризоваться определенными свойствами: однородностью, незначительной вязкостью и оптимальным временем начала гелеобразования. Образовавшийся в пласте силикатный гель должен сохранять стабильность во времени и обладать высокой прочностью, выдерживающей значительный градиент давления.

В сравнительном плане были исследованы гелеобразующие составы «жидкое стекло - подотвальная вода», «жидкое стекло - соляная кислота», «жидкое стекло - серная кислота», «геопан- карфас», для которых определяли: а) время начала гелеобразования, б) оптимальное значение рН гелеобразования, в) прочность образованного геля, г) вязкость гелеобразующего раствора.

4.1.1. Определение времени начала гелеобразования и ее зависимость от рН гелеобразующего раствора При смешении двух компонентов - основного (жидкое стекло) и отвердителя (кислота, подотвальная вода) наблюдается образование геля. В зависимости от соотношения компонентов в растворе и рН раствора, наблюдается разное время начала гелеобразования (рис. 2).

Для системы «жидкое стекло - подотвальная вода оптимальным временем начала гелеобразования является 11 часов при рН = 10 и 7,5 часов при рН = 5; для системы «жидкое стекло - соляная кислота» 32 часа при рН = 5 и 28 часов при рН = 9; для системы «жидкое стекло -серная кислота» - 41 час при рН = 9.

Время гелеобр., час

РН

Рис. 2. Зависимость времени начала гелеобразования отрН гелеобразующего раствора системы «жидкое стекло - подотвальная вода»

4.1.2. Определение прочности гелей и вязкости гелеобразующего состава

Прочность образующихся гелей (предельное напряжение разрушения) определяли на приборе «Рео - вискометр по Хепплеру», согласно литературным данным рекомендуемое значение прочности гидроизолирующей гелеобразной системы составляет не менее 20 Па. Изменения прочности геля во времени для состава «жидкое стекло- подот-вальная вода» проводили для гелеобразующих составов с рН = 5 и рН = 10 (рис. 3), для состава «жидкое стекло - соляная кислота» с рН = 5 и рН = 9, для состава «жидкое стекло - серная кислота» с рН = 9.

Прочность, кПа

6 -

0 2 4 б 8 10 12 14 16 18 20 22 Время, сутки

Рис. 3. Зависимость прочности геля состава «жидкое стекло - подотвальная вода» от времени выдержки при рН= 10

Вязкость, мПас 250

Время, час Рис. 4. Изменение вязкости гелеобразующего состава «жидкое стекло - подотвальная вода» во времени при рН = 5 (1) и рН =10 (2)

Вязкость гелеобразующих растворов, характеризующую сопротивляемость скольжению или сдвигу, определяли на приборе «Peo -вискометр по Хепплеру». Измерение сводится к определению скорости течения при заданной нагрузке. Изменение вязкости со временем состава «жидкое стекло - подотвальная вода» при рН = 5 и рН = 10 отображено на рис. 4.

Ввиду того, что почва в зоне м. Куль-Юрт-Тау пропитана кислыми подотвальными стоками при использовании гелеобразующего раствора с рН=5, во время внедрения гелеобразующего раствора в кислый грунт существует вероятность еще большего снижения значения рН гелеобразующего раствора, что может препятствовать процессу гелебра-зования. В связи с этим целесообразно использование гелеобразующего раствора с рН=10. Проведенные исследования по применимости ге-

леобразующего раствора состава «жидкое стекло - подотвальная вода» свидетельствуют, что разработанный гелеобразующий раствор для создания гидроизоляционного барьера не уступает по своим свойствам широко используемому в нефтяной сфере товарному гелеобразующему составу на основе жидкого стекла и соляной кислоты. Оптимальные параметры гелеобразования разработанного гелеобразующего состава следующие: рНОПт.= 10; время начала гелеобразования 11,0 часов; вязкость исходного гелеобразующего раствора 2,56 мПа-с; прочность геля через сутки = 1,5 кПа. Использование в качестве второго компонента подотвальной воды удешевляет создание данного гидроизолирующего барьера.

4.2. Очистка подотвальной воды карбонатом кальция

При добавлении к пробе подотвальной воды порошкообразного карбоната кальция протекает бурная реакция с обильным выделением двуокиси углерода и пены. Зависимость изменения рН реакционной смеси при очистке мелом (СаСОз) в зависимости от дозировки реагента представлена на рис. 5.

При введении мела (35 г) в подотвальную воду (250 мл) при перемешивании рН реакционной массы равное значению «5,3», было достигнуто в течение 15 минут. При отстаивании реакционной смеси (суспензии) в течение суток, рН осветленной воды повысился и составил «6,3». После обработки мелом образовавшийся осадок выделяли фильтрацией. Фильтрат анализировали на содержание тяжелых металлов атомно-абсорбционным методом, результаты анализа представлены в табл. 2.

масса СаСОэ, г

Рис. 5. Изменение рН реакционной смеси от дозировки СаСОз

Таблица 2

Результаты анализа подотвальной воды м. Куль-Юрт-Тау после очистки карбонатом кальция (рН = 6,3)

№ Элемент Концентрация элемента, мг/дм3 ПДКр.х„ мг/дм3 Степень очистки, %

До очистки После очистки

1 Железо 10000 16,5 0,1 99,83

2 Марганец 29,49 7,5 0,01 74,58

3 Медь 26,81 0,04 0,001 99,85

4 Цинк 12,51 5,0 0,01 60,00

5 Кобальт 12,04 0,05 0,01 99,58

6 Никель 1,31 0,004 0,01 99,69

7 Ванадий 1,22 0,04 0,001 96,72

8 Хром 0,12 0,008 0,07 93.33

9 Кадмий 0,06 0,003 0.005 95,00

Итого 10083,53 29,145 - 99,71

Использование карбоната кальция в качестве реагента для очистки подотвальных вод имеет ряд преимуществ: 1) ионы тяжелых металлов осаждаются в виде соответствующих малорастворимых основных карбонатов и гидроксидов при невысоких значениях рН; 2) появляется возможность повлиять не только на катионный, но и на анионный состав подотвальных вод за счет образования малорастворимого сульфата кальция, исходное содержание сульфатов в подотвальной воде составляет около 50000 мг/дм3, после очистки карбонатом кальция, содержание сульфатов снизилось до 630 мг/дм3; 3) при карбонатном методе обработки кислых подотвальных вод происходит стабилизация значения рН реакционной смеси в оптимальном интервале, даже в случае передозировки карбоната кальция; 4) данный метод является относительно дешевым, а мел - доступным реагентом.

После карбонатной очистки осветленная вода содержит 6 г/дм3 сухого остатка, при исходном содержании в подотвальной воде - 70 г/дм3. Степень очистки по металлам (по железу, меди, кобальту, никелю, ванадию, кадмию и хрому) превышает 90%, что указывают на высокую эффективность предлагаемого способа очистки. Удаление ионов марганца и цинка произошло в меньшей степени - на 74,6% и 60% соответственно. Степень очистки по сульфат-ионам составляет 98,74 %. После карбонатной очистки потенциальная экологическая опасность (ПХЗ) подотвальной воды по ионам тяжелых металлов существенно снизилась и составила 1338 (уменьшилась в 100 раз - см. гл. З.5.). Та-

ким образом, карбонатный метод очистки подотвальных вод месторождения Куль-Юрт-Тау, является относительно эффективным и позволяет удалить основное количество загрязняющих компонентов подотваль-ной воды, однако, достаточно низкие показатели степени очистки по ионам марганца и цинка при достигнутых значениях рН говорят о необходимости дополнительной стадии очистки данных вод. После очистки карбонатом кальция предлагается дополнительная очистка гашеной известью Са(ОН)2, с доведением рН реакционной смеси до значений рН 7,0 - 7,5.

Высушенный осадок, полученный после карбонатной очистки подотвальной воды месторождения Куль-Юрт-Тау, представляет собой мелкодисперсный порошок ярко коричневого цвета. Окраска осадка говорит о присутствии в нем большого количества соединения железа в трехвалентном состоянии. Данный порошок был испытан в качестве железоокисного пигмента в изготовлении лакокрасочных материалов на предприятии ОАО «Уфимский лакокрасочный завод», качество полученных изделий соответствует требованиям ГОСТ 25129-82, ГОСТ Р 51693-2000 для антикоррозионных составов и ГОСТ Р 52020-2003 для водоэмульсионных лакокрасочных материалов.

4,3. Принципиальная технологическая схема реагентной очистки

подотвальных сточных вод

Разработанная принципиальная технологическая схема реагентного блока очистки сточных вод представлена на рис. 6. Схема очистки состоит из двух стадий: на I стадии очистка производится мелом, при этом рН реакционной смеси доводится до 4,7-5,0; на II стадии очистка производится гашеной известью, при этом рН реакционной смеси доводится до значений 7,0-7,5. Осадок после первой стадии очистки в основном состоит из Ре(ОН)3 и Са804 • 2Н20, который может быть применим в виде влажной пасты или высушенного порошка, как сырье в качестве наполнителя (пигмента) в производстве ЛКМ и строительных материалов.

В табл. 3 показаны данные анализа подотвальной воды после I и II стадии очистки по основным металлам - загрязнителям: Ре, Си, Мп, а также степень очистки на каждой стадии и рекомендуемые значения концентраций металлов в воде на входе в биоплато.

Таблица 3

Степень реагснтнон очистки подотвальной воды м. Куль-Юрт-Тау по основным загрязнителям

Загряз- Сь С;, МГ/ДМ3, Q_ мг/дм3, Q мг/дм3, пдк^

ня- мг/дм3, рН=4,7-5,0, рН=7,0-7,5, реко- мг/дм3

ющее исход- после I стадии после II стадии менд. на

веще- ная очистки / очистки / входе в

ство подотв. степень очи- степень очистки, % биоплато

вода стки, %

^^ обш. 10000 16,5 / 99,83 0,66 / 99,99 н. б. 10 ОД

Си 26,81 0,036 / 99,87 0,017 / 99,93 н. б. 0,1 0,001

Мп 29,49 23,9 / 18,96 1,75 / 94,07 н. б. 0,25 0,01

Ъл 12,51 4,7 / 62,43 0,02 / 99,84 н. б. 0,25 0,01

Судя по данным результата анализа очищенной воды (табл. 3), предлагаемый способ реагентной очистки позволяет достичь степени очистки воды по ионам тяжелых металлов, сопоставимый с рекомендуемыми данными по содержанию ионов металлов в воде на входе в биоплато. Степень очистки подотвальной воды от ионов марганца -наименьшая, полное осаждение гидроксида марганца возможно при рН 8,8 - 10,4, однако, обеспечение данных значений рН может губительно влиять на состояние высших водных растений на биоплато.

С учетом полученных в работе экспериментальных и расчетных данных, для очистки 1 м3 подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау потребуется примерно 100 кг мела и 10 кг гашеной извести. При непрерывной работе технологической схемы при объеме подотвальных сточных вод равном 124 м3/сутки или 44 640 м3/год для их очистки в год потребуется около 4320 т мела и 432 т гашеной извести. При этом после I стадии очистки в год образуется около 5500 т железосодержащего осадка (по сухому веществу), после II стадии очистки в год образуется около 5 т осадка (по сухому веществу), содержащего соединения цветных металлов. В работе также приводятся нормы технологического режима реагентного блока очистки подотвальных вод.

Мел

, у :

Подотв. вода ' 7 '

Известь

Ю „

ги

Л

12

1111

Очищенная вода

11

Рис. 6. Принципиальная технологическая схема реагентного блока очистки сточных подотвальных вод

1 - шнековый смеситель (типа СШ-500, объем - 500л), 2 - бункер мела (объем - 20 м3), 3 - дозатор мела весовой (типа ВДЭ-1000 с пределом взвешивания от 0,1 до 1000 кг), 4 - отстойник непрерывного действия I стадии очистки (площадь - 44,2 м^, диаметр - 7,5 м, высота - 3,0 м), 5 - смеситель с лопастной мешалкой (объем - 2 м3), 6 - бункер гашеной извести (объем - 3 м3), 7 - дозатор гашеной извести (типа ВДЭ-100 с пределом взвешивания от ОД до 100 кг), 8 - отстойник непрерывного действия II стадии очистки (площадь - 19,6 диаметр - 7,5 м, высота - 2,5 м), 9 - насос лопастной центробежный шламовый или пульповый (типа ЦКШН - 38/25-А с производительностью по суспензии 12,6 м3/ч), 11 - насос лопастной центробежный шламовый или пульповой (с производительностью по суспензии 2 м3), 10, 12 -центрифуга фильтрующая непрерывного действия (типа ЦОГШ-0,36.01 с производительностью по суспензии от 3-6 м3/ч).

4.4. Разработка модельного растительного сообщества из высших водных растений для биологического очистною пруда

Для создания биологического очистного пруда было проведено исследование местной водной и прибрежно-водной флоры реки Таналык. Наиболее перспективными видами растений, обладающими постоянством, обилием и устойчивостью к загрязнению тяжелыми металлами, являются осока дернистая (1), ситняг обыкновенный (2), тростник обыкновенный (3), рогоз узколистный (3), камыш озерный (3). рдест блестящий (4). Схема расположения растительного сообщества очистного пруда изображена на рис. 7. Накопление металлов в фитомассе этих растений имеет следующий убывающий ряд Ре >Мп >Ъ\\ >Си >РЬ >С<1 При этом подземная фитомасса способна накапливать тяжелых металлов больше, чем наземная. При суточном объеме подотвальных сточных вод равном 124 м3 и глубине биоплато равном 1 м, рассчитанная площадь создаваемого биоплато составляет около 1500 м2.

4.5. Схематический план расположения гидроизолирующего экрана и блоков очистки на месторождении Куль-Юрт-Тау

При разработке способа снижения техногенного воздействия подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, ставились задачи: а) разработать способ локализации подотвальных сточных вод, б) разработать способ очистки подотвальных сточных вод с минимальными материальными затратами и с получением конечных товарных продуктов. Решение этих задач было достигнуто.

Схематический план расположения гидроизолирующего экрана и блоков очистки на месторождении Куль-Юрт-Тау (вид сверху) представлен на рис. 8. По периметру месторождения в местах выхода стоков производится создание гидроизоляционного барьера, при этом направленный поток стоков собирается в единое русло, по которому загрязненная вода поступает в реагентный блок на очистку. Затем очищенные стоки направляются на биоплато с высшими водными растениями, где происходит их доочистка до уровня ПДКрх.

Рис. 7. Схема искусственного растительного сообщества очистного пруда

Рис. 8. Схематический план: 1- гидроизоляционный барьер, 2 - подотваль-ные стоки, 3 - реагентный блок очистки, 4 - биоплато, 5- очищенные воды

4.6. Способы утилизации отвальной породы м. Куль-Юрт-Тау

В целях комплексной реку льтивации месторождения Куль-Юрт-Тау была изучена отвальная порода данного месторождения. Исследования показали, что в составе данной отвальной породы в большом количестве содержится нерудный минерал пирофиллит (8Ю2 - 66.7 %. А120з - 28,3%. Н20 - 5,0%), который может быть применим как сырье для производства керамических изделий.

ВЫВОДЫ

1. Показано влияние отработанных месторождений сульфидных руд в загрязнении воды реки Таналык ионами тяжелых металлов. Основными загрязнителями являются ионы Мл"*, СдГ\ содержание которых превышает значения ПДКрхв среднем более чем в 10 раз. содержание Реобщ - более чем в 3 раза.

2. Проведено детальное исследование отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, изучен состав и свойства подотвальной воды (рН ~ 2, сухой остаток - 70 г/дм3, содержание Ре0г,ш - 10000,0 мг/дм3, Мп2+ -29,49 мг/дм3, Си2+ - 28,81 мг/дм3. гп2+ - 12.51 мг/дм3, Со2+ - 12,04 мг/дм3, 8042" - более 50000 мг/дм3). суммарный показатель химического загрязнения ПХЗ - 10 (по ионам тяжелых металлов) составляет 133600.

3. Предложен двухстадийный реагентный способ очистки подотваль-ных вод месторождения Куль-Юрт-Тау с использованием мела на первой стадии и гашеной извести на второй стадии очистки. Степень очистки по Fée«™, составила 99,99 %; по Си2+ - 99,93 %; по Zn2+ - 99,84 %; по Мп2+ -94,07 %; по SO4"" - 98,74 %. Полученные данные сопоставимы с рекомендуемыми на входе в биоплато содержаниями ионов металлов в воде.

4. Разработан гидроизолирующий гелеобразующий состав на основе жидкого натриевого стекла и подотвальной воды для ограничения стоков, исследованы его реологические свойства, установлено, что разработанный гелеобразующий состав соответствует требованиям, предъявляемым к гидроизоляционным составам.

5. Определены перспективные виды местной водной и прибрежно-водной флоры реки Таналык, обладающие высоким постоянством, обилием и устойчивостью к загрязнению ионами тяжелых металлов (осока дернистая, ситняг обыкновенный, тростник обыкновенный, рогоз узколистный, камыш озерный, рдест блестящий), которые могут быть использованы для создания биологического очистного пруда на месторождении Куль-Юрт-Тау.

6. Разработана технологическая схема очистки подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау, состоящая из реагентного блока очистки и блока биологической очистки на биоплато с высшими водными растениями.

7. Предложен и испытан способ утилизации осадка первой стадии реагентной очистки подотвальной воды месторождения Куль-Юрт-Тау в качестве железоокисного пигмента (наполнителя) в производстве лакокрасочных материалов. Предложен и испытан способ утилизации отвальной породы отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау в производстве керамических изделий.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

\.Мустафин А.Г., Шаяхметов У.Ш., Сабитова З.Ш. Пирофиллит. Свойства и применение (обзор) // Сборник научных трудов ГУП «Баш-НИПИстром», посвященный 75-летию института. Вып. 1. Уфа: РИЦ «Старая Уфа», 2003,- С. 56-61.

2.Бактыбаева З.Б., Сабитова З.Ш. К проблеме экологии реки Таналык // Состояние биосферы и здоровье людей: Материалы VI между -нар. науч. конф,- Пенза: РИО ПГСХА, 2006,- С. 199-201.

3.Мустафин А.Г., Ковтуненко C.B., Пестриков C.B., Сабитова З.Ш. Отработанные месторождения медно-цинковых сульфидных руд Республики Башкортостан, как источники загрязнения окружающей среды // Наука, образование, производство в решении экологических

проблем (Экология 2006): Материалы междунар. науч.-техн. конф,-Уфа: типография НИИ БЖД РБ, 2006. Т.1.- С. 109.

4.Бактыбаева З.Б., Суюндуков Я.Т., Сабитова З.Ш. Влияние предприятий горнопромышленного комплекса на содержание некоторых тяжелых металлов в воде реки Таналык// Башкирский экологический вестник,- 2007,- № 1,- С. 35- 37.

5. Мустафин А.Г., Ковтуненко C.B., Сабитова З.Ш. Технологическая схема очистки сточных вод Бурибаевского ГОКа// Наука, образование, производство в решении экологических проблем (Экология 2007): Материалы междунар. науч.-техн. конф,- Уфа: УГАТУ, 2007. - С. 337.

6.Мустафин А.Г., Пестриков C.B., Ковтуненко C.B., Сабитова З.Ш. Особенности загрязнения грунтовых вод и почвы под влиянием техноге-неза на примере месторождения Куль-Юрт-Тау // Наука, образование, производство в решении экологических проблем (Экология 2007): Материалы междунар. науч.-техн. конф,- Уфа: УГАТУ, 2007. - С. 347.

I. Бактыбаева З.Б., Суюндуков Я.Т., Юнусбаев У.Б., Сабитова З.Ш. Влияние месторождения Куль-Юрт-Тау на прибрежно-водные растительные сообщества реки Таналык // Экономические и экологические проблемы горнодобывающих предприятий Башкирского Зауралья: Материалы кругл, стола (9 декабря 2006г.).- М.: «Оргсервис- 2000», 2007,- С.107-115.

8.Мустафин А.Г., Сабитова З.Ш. Подотвальные воды как сырье для производства // XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (2007): Материалы междунар. науч.-техн. конф,- Москва:

9.Мустафин А.Г., Пестриков C.B., Ковтуненко C.B., Сабитова З.Ш. Отработанные месторождения полезных ископаемых как источник загрязнения окружающей среды // Экология и промышленность России,- 2008,- № 11,- С. 32- 35.

10. Пестриков C.B., Набиев А.Т., Зельдова И.А., Хамидуллина И.С., Шайдулпина Г.Ф, Сабитова З.Ш., Ковтуненко C.B. Реагентная очистка металлсодержащих подотвальных вод отработанного карьера Куль-Юрт-Тау// Инженерная экология,- 2009,- № 3. С. 44 - 52.

II. Сабитова З.Ш., Исщокина Р.Р., Пестриков C.B., Ковтуненко С. В., Мустафин А.Г. Подотвальная вода отработанного месторождения полиметаллических сульфидных руд как компонент гидроизолирующего барьера // Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии (Реактив 2009): Материалы междунар. науч.-техн. конф,- Уфа: 2009.

12. Мустафин А.Г., Сабитова З.Ш., Пестриков C.B., Ковтуненко C.B. Технология очистки подотвальных сточных вод горнодобывающих предприятий // Сотрудничество для решения проблемы отходов (2009): Материалы 6-ой междунар. конференции,- Харьков: 2009.

13. Мустафин А.Г., Сабитова З.Ш., Ковтуненко C.B., Пестриков C.B. Технология очистки подотвальных сточных вод горнодобывающих предприятий // Экологические нормы, правила, информация. - 2010. -№2.-С. 39-41.

Схематический план отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау

Масштаб 1:5000 (в 1 см 50 м) Сечение горизонталей через 10м

Условные обозначения

1 С- | Куль Юрт Тауский карьер Ствалы.

Породные Окислзнных руд С вкрапленнэсью сульфидов Окисляющиеся пирититы Ручьи и овражная сеть Номера проб

Подписано в печать 23.03.10 Формат 60x84/16. Печать офс. Бум. Офисная «Снегурочка». Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,4 Уч.-изд. л. 1,2 Тираж 90 экз. Заказ 19

Отпечатано на оборудовании

издательства «Гилем» 450077, г. Уфа, ул. Кирова, 15 Тел.: 273-05-93,272-36-82 gilem@anrb.ru

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Сабитова, Зиля Шафигулловна

ВВЕДЕНИЕ

1. Литературный обзор «Техногенное воздействие горнопромышленных отходов сульфидных руд на окружающую 13 среду»

1.1. Гипергенные процессы, происходящие в сульфидсодержащих горнопромышленных отходах

1.2. Очитка горнопромышленных сточных вод

1.3. Рекультивация техногенных объектов горнопромышленного комплекса

1.4. Утилизация горнопромышленных отходов

1.5. Техногенные отходы горнопромышленных предприятий как вторичное сырье, перспективные методы переработки

2. Анализ экологического состояния реки Таналык, горнорудные объекты в ее бассейне.

3. Исследование отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау

3.1. Исследование почвенного материала в зоне м. Куль-Юрт-Тау

3.2. Исследование биоразрушения рудного материала

3.3. Изучение состава и свойств подотвальной сточной воды отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау

3.4. Определение объема фильтрационных подотвальных стоков

3.5. Определение потенциальной опасности подотвальных вод месторождения Куль-Юрт-Тау

3.6. Исчисление размера вреда, причиненного стоками отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау за 1 год реке Таналык

4. Разработка способа снижения техногенного воздействия подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау

4.1. Разработка гидроизолирующего гелеобразующего состава, исследование его реологических свойств

4.1.1. Определение времени начала гелеобразования и ее зависимость от рН гелеобразующего раствора ^

4.1.2. Определение прочности гелей и вязкости гелеобразующего состава

4.2. Очистка подотвальной воды карбонатом кальция

4.3. Принципиальная технологическая схема реагентной очистки подотвальных сточных вод

4.4. Разработка модельного растительного сообщества из высших водных растений для биологического очистного пруда

4.5. Схематический план расположения гидроизолирующего экрана и блоков очистки на месторождении Куль-Юрт-Тау

4.6. Способы утилизации отвальной породы месторождения Куль-Юрт-Тау

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка и способ снижения техногенного воздействия подотвальных вод отработанного месторождения сульфидных руд на окружающую среду"

Актуальность работы. Вклад горно-металлургического и строительного комплексов в общее количество минеральных отходов, ежегодно образующихся в мире (около 25 млрд т, в том числе в России 7 млрд.т или 38-40%), является определяющим [1]. Темп накопления упомянутых материалов в последнее время столь высок, что создает реальную угрозу. Техногенные отходы горнопромышленных предприятий занимают огромные площади земель, на их содержание и складирование расходуются средства и они представляют огромную экологическую опасность для окружающей среды. Так, только на Урале заскладировано 177 млн. т. хвостов обогащения медных и медно-цинковых руд, в которых содержится 475 тыс. т. меди, 680 тыс. т. цинка [2]. В процессе добычи и переработки сульфидных руд цветных металлов до 30% полезных минералов теряется с отвальными продуктами [3]. При их хранении происходит окисление сульфидов с образованием серной кислоты и сульфатов тяжелых металлов. Данный процесс может продолжаться несколько лет, вызывая необратимые изменения рудного материала, рассеяние ценных компонентов на значительных территориях и безвозвратную потерю металлов. Кроме этого, отвальные продукты представляют угрозу окружающей среде, как показали многочисленные анализы химического состава вод Уральского региона, все основные реки содержат цинк, медь, железо, марганец, кадмий и другие металлы в количестве 40-60 ПДК.

На территории Башкирского Зауралья в бассейне реки Таналык расположены крупные центры горнодобывающей промышленности, которые более полувека ведут добычу и переработку колчеданных руд. Река Таналык является одним из самых загрязненных водных объектов в Республике. Сегодня остро обсуждается проблема загрязнения реки Урал, река Таналык является ее притоком. Загрязнители реки Таналык переносятся на многие сотни километров, создавая проблему более чем лишь только республиканского значения. Учеными выявлено, что даже сравнительно небольшое накопление тяжелых металлов в пределах региональных геохимических полей способно приводить к серьезным экологическим последствиям и нарушениям в живых организмах. Тяжелые металлы, поступающие по пищевой цепи, воздействуют на сердечнососудистую и дыхательную системы человека, понижают иммунитет, вызывают аллергические, онкологические, генетические изменения. Статистика показывает увеличение вышеперечисленных заболеваний у людей, проживающих в горнорудных регионах.

Изучение и понимание процессов, протекающих в сульфидсодержащих отходах, актуально как в экологическом, так и в технологическом аспектах. Особенно сильное влияние на состояние окружающей среды оказывают преобразования рудных месторождений, связанные с изменениями в их приповерхностной области. В первую очередь это касается выработанных месторождений полиметаллических руд и законсервированных горных объектов из-за нерентабельности их дальнейшей разработки.

Данная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ в рамках программы Академии Наук Республики Башкортостан «Разработка научно-технических основ комплексных экологических производств на базе отходов, вредных стоков горнорудных предприятий Республики Башкортостан (месторождений Куль-Юрт-Тау, Бурибаевский ГОК) с организацией горно-экологического полигона».

Цель работы

Исследование отработанного месторождения полиметаллических сульфидных руд и его подотвальных сточных вод с целью оценки степени негативного воздействия на окружающую среду. Разработка способа снижения данного техногенного воздействия путем очистки подотвальных сточных вод до уровня ПДК.

Идея работы

Ввиду того, что отработанные месторождения, как правило, сняты с баланса предприятий, они являются заброшенными объектами, над которыми отсутствует должный контроль, наблюдение. В связи с чем, довольно трудно оценить масштабы и характер пагубного их влияния на окружающую природную среду. Идея работы, заключается в объективной оценке воздействия отработанного месторождения полиметаллических сульфидных руд на окружающую среду, путем его комплексного исследования, в поиске решения данной экологической проблемы, в разработке способа очистки подотвальных вод с вовлечением минимальных материальных затрат для реализации разработанной схемы очистки и с получением товарной продукции.

Объекты исследования

Объектами исследований были выбраны: отработанное месторождение полиметаллических сульфидных руд Куль-Юрт-Тау, река Таналык (Республика Башкортостан).

Задачи исследования

1. Проведение мониторинга экологического состояния р. Таналык по содержанию тяжелых металлов и источников их поступления.

2. Проведение геохимических исследований рудного и почвенного материала в зоне окисления отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, исследование подотвальных сточных вод данного месторождения (химического состава, свойств, образующегося объема), расчет ущерба, нанесенного подотвальными сточными водами реке Таналык.

3. Исследование применимости и эффективности реагентного метода очистки подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау, на первой стадии с использованием карбоната кальция (мела), на второй стадии гидроксида кальция (гашеной извести).

4. Разработка гидроизолирующего гелеобразующего состава на основе жидкого стекла и подотвальной воды для локализации подотвальных сточных вод, изучение его реологических свойств.

5. Определение перспективных видов растений местной водной и прибрежно-водной флоры р. Таналык для создания биологического очистного пруда.

6. Разработка принципиальной технологической схемы очистки подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау.

7. Поиск способов утилизации осадка первой стадии реагентной очистки подотвальных вод месторождения Куль-Юрт-Тау и отвальной породы исследуемого отработанного месторождения.

Методы исследований

В работе использован комплексный метод исследований: сбор и анализ данных, химические, физические, математические, геологические, гидрогеологические, экспериментальные и расчетные методы исследований. При анализе подотвальных сточных вод, очищенной воды использовали атомно-абсорбционный метод определения металлов (на приборе «Спектр-5»), потенциометрическое титрование. Исследование осадка, образующегося после карбонатной очистки подотвальной воды, производили термогравиметрическим методом на дериватографе Q-1500 D (Венгрия). Геохимические исследования почвенного материала проводили химическими методами определения породообразующих элементов комплексонометрическим и фотометрическим на спектрофотометре СФ-26, фотометре фотоэлектрическом пламенном ПФМ). Исследование минеральных проб производили также под бинокулярным микроскопом МБС-2. При разработке гидроизолирующего барьера для изучения реологических свойств гелеобразующих систем использовали прибор «Рео — вискозиметр по Хепплеру». Работы проводились в полевых, лабораторных и опытно- промышленных условиях.

Научные положения, представленные к защите

1. В связи с угрозой загрязнения окружающей среды ионами тяжелых металлов, необходимо подробное изучение отработанных месторождений полиметаллических сульфидных руд как техногенных объектов.

2. Определены факторы, влияющие на разрушение рудного материала месторождения Куль-Юрт-Тау (Респ. Башкортостан), изучены процессы миграции тяжелых металлов и их переход в подвижные формы.

3. Предложен метод создания гидроизоляционного гелеобразного барьера на основе жидкого стекла и подотвальной воды для ограничения стоков подотвальных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау.

4. Разработана принципиальная технологическая схема очистки подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау, позволяющая снизить загрязнение водных объектов до нормативных значений.

5. Исследована возможность применения осадка, образующегося в процессе очистки подотвальной воды в качестве наполнителя в производстве лакокрасочных материалов.

Научная новизна работы

1. На основе данных по содержанию тяжелых металлов в воде реки Таналык, показан вклад отработанных сульфидных месторождений, расположенных в бассейне данной реки, в загрязнении воды в реке ионами тяжелых металлов (Реобщ , Cu2+, Mn2+, Zn2+), содержание которых превышает значения ПДКрх.

2. Проведено исследование отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, изучен характер происходящих гипергенных процессов на месторождении, исследован состав, свойства подотвальной воды, определен объем образующихся стоков; исследован почвенный материал зоны, прилегающей к месторождению.

3. Рассчитан ущерб, наносимый подотвальными сточными водами месторождения Куль-Юрт-Тау реке Таналык, размер данного ущерба свидетельствует о недопустимости попадания данных подотвальных сточных вод в водоем.

4. Разработан гидроизолирующий гелеобразующий состав для локализации подотвальных сточных вод на основе жидкого стекла и подотвальной воды. Проведенные реологические исследования показали применимость подотвальной воды месторождения Куль-Юрт-Тау в качестве компонента - отвердителя в составе гидроизолирующих гелеобразующих систем на основе жидкого стекла.

5. Предложена технологическая схема очистки подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, состоящая из двухстадийного реагентного метода (I - очистка мелом, II - очистка гашеной известью) и биологического метода очистки на биоплато.

Практическая значимость работы

1. Проведен мониторинг экологического состояния реки Таналык по содержанию в воде ионов тяжелых металлов, позволяющий оценить степень техногенного воздействия горнорудных объектов в ее бассейне.

2. Проведенное исследование отработанного месторождения полиметаллических сульфидных руд Куль-Юрт-Тау, подтверждает значимость данного объекта как опасного источника загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, и как потенциального источника металлосодержащего сырья.

3. Разработан способ снижения техногенного воздействия подотвальных сточных вод отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, путем реагентного двухстадийного метода очистки подотвальных вод и их доочистки на биоплато до уровня ПДК.

4. В процессе реагентной очистки подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау, получен товарный продукт — железоокисный пигмент (сырье для производства лакокрасочных материалов).

5. Показана возможность утилизации отвальной породы отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау в производстве керамических изделий.

6. Использование предлагаемой схемы очистки подотвальных сточных вод отработанного сульфидного месторождения позволит снизить содержание тяжелых металлов в реке Таналык и улучшить экологическое состояние региона.

Внедрение результатов исследований

1. Полученные результаты исследований диссертационной работы включены в программу Академии наук Республики Башкортостан по созданию «Горно-экологического полигона на месторождении Куль-Юрт-Тау» в срок до 2014 года.

2. Проведены опытно-производственные испытания по использованию образующегося осадка 1-ой стадии реагентной очистки подотвальной воды (карбонатом кальция) в качестве железоокисного пигмента (наполнителя) в производстве антикоррозионной грунтовки (ГОСТ 25129-82, ГОСТ Р 51693-2000) и водоэмульсионных лакокрасочных материалов (ГОСТ Р 52020-2003) на ОАО «Уфимский лакокрасочный завод», качество полученных материалов удовлетворяет соответствующим требованиям.

3. Практические результаты диссертационной работы, основанные на создании способа локализации подотвальных сточных вод и изучении реагентных методов очистки подотвальных сточных вод, внедрены в учебный процесс по экологическим дисциплинам в ГОУ ВПО Башкирский государственный университет.

4. Отвальная порода месторождения Куль-Юрт-Тау, содержащая в составе нерудный минерал пирофиллит, внедрена в процесс производства керамических изделий на предприятии ГУП институт «БашНИИстрой» (г. Уфа).

Апробация диссертации

Основные положения диссертационной работы докладывались на VI Международной научной конференции «Состояние биосферы и здоровье людей» (г. Пенза, 2006г.); на III Международной научно-технической конференции «Наука, образование, производство в решении экологических проблем», посвященной 75-летию УГАТУ и 10-летию кафедры «Безопасность производства и промышленная экология» (г. Уфа, 2006г.); на международной научно-технической конференции «Наука, образование, производство в решении экологических проблем» (г. Уфа, 2007г.); на международной научно-технической конференции «XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии» (г. Москва, 2007г.); на международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии (Реактив 2009)» (г. Уфа, 2009г.); на 6-ой международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов» (г. Харьков, 2009г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 5 статей, из них 1 опубликована в издании, рекомендованном ВАК МОН РФ, 8 материалов конференций.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 130 наименований, содержит 160 стр. машинописного текста, 38 рисунков, 28 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Сабитова, Зиля Шафигулловна

ВЫВОДЫ

1. Показано влияние отработанных месторождений сульфидных руд в загрязнении воды реки Таналык ионами тяжелых металлов. Основными загрязнителями являются ионы Mn2+, Cu2+, Zn2+, содержание которых превышает значения ПДКрх в среднем более чем в 10 раз, содержание Fe0Gm. более чем в 3 раза.

2. Проведено детальное исследование отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау, изучен состав и свойства подотвальной воды

Л -1 о I рН ~ 2, сухой остаток - 70 г/дм , содержание FeoGui. - 10000,0 мг/дм , Мп -29,49 мг/дм3, Си2+ - 28,81 мг/дм3, Zn2+ - 12,51 мг/дм3, Со2+ - 12,04 мг/дм3,

О 7

SO4" - более 50000 мг/дм ), суммарный показатель химического загрязнения ПХЗ - 10 (по ионам тяжелых металлов) составляет 133600. Ущерб, наносимый реке Таналык подотвальными сточными водами данного техногенного объекта, составляет около 2,3 млрд. рублей в год.

3. Предложен двухстадийный реагентный способ очистки подотвальных вод месторождения Куль-Юрт-Тау с использованием мела на первой стадии и гашеной извести на второй стадии очистки. Степень очистки по Feo6ui. составила 99,99 %; по Си2+ - 99,93 %; по Zn2+ - 99,84 %; по Мп2+ -94,07 %; по S042" - более 90 %. Полученные данные сопоставимы с рекомендуемыми на входе в биоплато содержаниями ионов металлов в воде.

4. Разработан гидроизолирующий гелеобразующий состав на основе жидкого натриевого стекла и подотвальной воды для ограничения и сбора стоков, исследованы его реологические свойства. Установлено, что разработанный гелеобразующий состав соответствует требованиям, предъявляемым к гидроизоляционным гелеобразующим растворам на основе жидкого стекла.

5. Определены перспективные виды местной водной и прибрежно-водной флоры реки Таналык, обладающие высоким постоянством, обилием и устойчивостью к загрязнению ионами тяжелых металлов (осока дернистая, ситняг обыкновенный, тростник обыкновенный, рогоз узколистный, камыш озерный, рдест блестящий), которые могут быть использованы для создания биологического очистного пруда на месторождении Куль-Юрт-Тау.

6. Разработана технологическая схема очистки подотвальных сточных вод месторождения Куль-Юрт-Тау, состоящая из реагентного блока очистки и блока биологической очистки на биоплато с высшими водными растениями.

7. Предложен и испытан способ утилизации осадка первой стадии реагентной очистки подотвальной воды месторождения Куль-Юрт-Тау в качестве железоокисного пигмента (наполнителя) в производстве лакокрасочных материалов. Предложен и испытан способ утилизации отвальной породы отработанного месторождения Куль-Юрт-Тау в производстве керамических изделий.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Сабитова, Зиля Шафигулловна, Уфа

1. Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Генералов В.А., Карабасов Ю.С. Перспективы металлургической переработки техногенных и бытовых отходов для решения экологических проблем// Экология и промышленность России. Август. 1996. С. 42.

2. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли/ Под ред. К.Н. Трубецкого.- М.: Изд-во Академии горных наук.- 1997.- 487 с.

3. Калинников В.Т., Макаров В.Н., Кременецкая И.П. Экологические последствия хранения горнопромышленных отходов// Химия в интересах устойчив, развития.- 1996.- № 6.- С. 497- 503.- Рус.

4. Яхонтова Л.К., Зверева В.П. «Основы минералогии гипергенеза»

5. Чантурия В.А., Макаров Д.В., Макаров В.Н., Васильева Т.Н. Окисление нерудных и сульфидных минералов в модельных экспериментах и в реальных хвостохранилищах// Горный журнал.- 2000.- № 4.- с. 55-58, Рус.

6. Геохимия России/ Ферсман А.Е. т. 2. Петроград: Петр, науч.- тех. изд-во.- 1922.-214с.

7. Геохимия / Ферсман А.Е. М.: ОНТИ Госхимтехиздат., т. II.- 1934.-354с.; т. III- 1937.-503с.

8. Чантурия В.А., Макаров В.Н., Макаров Д.В. Инженерная экология: особенности гипергенных процессов в заскладированных горнопромышленных отходах// Инженерная экология.- 1999.- № 4.- с. 2-9, Рус.

9. Чантурия В.А., Макаров Д.В., Макаров В.Н. Изменение нерудных минералов горнопромышленных отходов в процессе хранения под воздействием минеральных кислот// Инженерная экология.- 2000.- № 1.- с. 31-39, Рус.

10. Макаров В.Н., Васильева Т.Н., Макаров Д.В. Влияние времени нахождения рудных и нерудных минералов в хвостохранилищах на их сорбционные свойства// Цветные металлы,- 2004.- № 5.- с. 21-24, Рус.

11. Экологическая биотехнология /под ред. К. Форстера, JL: Химия, 1990. -384 с.

12. Rawlings D.E. Mesophilic, autotrophic, bioleaching bacteria: description, physiology and role. / In: Biomining: Theory, Microbes and Industrial Processes (Rawlings DE, ed).- RG Landes and Springer-Verlag, Berlin.- 1997.- pp 229-245.

13. Evaluation of Their Role in Pyrite Oxidation // Microbiology.- 2003.- Vol. 72, № 4-pp. 438-442.

14. Baker B.J., Banfield J.F. Microbial communities in acid mine drainage // FEMS Microbiol Ecol.- 2003.- 44.- p. 139-152

15. Baker B.J., Banfield J.F. Metabolically active eukaryotic communities in extremely acidic mine drainage // Appl Microbiol Biotechnol.- 2004.- P. 6264 6271

16. Ryu H. W, Moon H. S., Lee E. Y„. Cho K. S., Choi H. Leaching Characteristics of Heavy Metals from Sewage Sludge by Acidithiobacillus thiooxidans MET // J. Environ. Qual.- 2003,- P. 751-759/

17. Е.А. Руш. Экологические технологии: методы совершенствования технологий сорбционной очистки промышленных сточных вод// Инженерная экология,- 2005.- № 4,- с. 11-26, Рус.

18. Применение природных цеолитов для удаления из сточных вод тяжелых метал лов.Performance of natural zeolites for the theatment of mixed metal contaminated effluents/ Ouki S.K., Kavanagh. M.// Waste Manag. and Res.- 1997.- 15, № 4.-с.383-394.-Англ.

19. Рычков B.H.,Черный М.Л. Комплексная переработка шахтных вод медного производства. Сорбционное извлечение меди// Химия, технол., пром. экол. неорган соедин.- 2000.- №3.- с. 140-143.Рус.

20. Мох как адсорбент металлов из сточных вод. Poorly humified peat as an adsorbent for metals in was tenater. Ringqvist L., Holmgren A., Oborn I. Water Res. 2002.36.№9бс/ 2394-2404, Англ.

21. Об использовании увлажненных участков для очистки сточных вод. Watland mitigation understanding this dynamic issue. Meier J.G., Wolverton C.L. Skill. Mining Rev. 2002. 91, № 8, c.4-6. Англ.

22. Электрохимическая очистка кислой рудниковой воды канализации. Electrochemical remediation of asid mine drainage. Chartrand M.M. G., Bunce N. J.J. Apple. Electrochem. 2003. 33, № 3, c. 259-264. Англ.

23. Электроочистка питьевых и сточных вод: Учебное пособие. Воробьева С.В. Тюмень: Поиск. 2004, 144 е., 44 ил. 16 табл., Библ. 51. Рус. ISBN 5-901855-06-Х.

24. Павлов Н.Н., Павлова В.В., Седова Н.В., Дубанкова Н.П. Химический способ очистки сточных вод предприятий от токсичных ионов металлов// Безопасность жизнедеятельности. 2004, №11. с.22-25.Рус.

25. Маркович Т.И., Птицын А.Б Неконтролируемое кислотное выщелачивание тяжелых металлов из сульфидных отвалов// Химия в интересах устойч. развития.- 1998,- №4,- с.349-345.-Рус.

26. Способ очистки сточных вод: Пат. 2104963 Россия, МКИ6 с 02 F 1/52/ Гершенкон А.Ш., Манькута JI.A., Ильченко Ю.В., Горный ин-т Кольского научн.центра РАН.- № 95113929/ 25; Заявл. 2.8.95; Опубл. 20.2.98, Бюл № 5.

27. Франк Ю.А., Душников С.В Биотехнологический потенциал сульфатредуцирующих бактерий// Экология и промышленность России.-2006.- №1.- с. 10-13. Рус.

28. Разрушение сульфатов бактериальным выщелачиванием. Sulfate decomposition by bacterial leaching/ Deveci Nuran, Delalogli Guneyt Goktug// Appl. Biochem. And Biotechnol. A.- 1995. -53. -№1. -C. 75-81. -Англ.

29. Удаление микропримесей из сточных вод производства Си с использованием микроорганизмов Spirulina sp. Trace element removal by Spirulina sp. From copper smelter and refinery effluents. Chojnacka K., Chojnacki

30. A., Gorecka H., (Wroctaw university of Technology, ul. Norwida 4/6, 50-373 Wroctaw, Poland.) Hydrometallurgy. 2004, 73, № 1-2, c. 147-153, 2 ил., табл. 2. Библ. 20. Англ.

31. Удаление металлов из сточных вод. Removal and recovery of metals from a coal pile runoff. Ibeanusi Victor M., Phinney Donna, Thompson Michelle. Environ. Monit. and Assess. 2003. 84, № 1-2, c. 35-44. Библ. 21. Англ.

32. Биохим. очистка пром-х СВ от ионов тяжелых металлов. Динкель

33. B.Г., Фрехен Ф.-Б., Динкель А.В., Клявин М.С., Смирнов Ю.Ю. Гальванотехн. и обраб. пов-ти. 2004. 12, № 3, с. 22-28. Библ. 31. Рус.; рез. англ.

34. J.W.C., Xiiang L., Chan L.C. Water, Air, and Soil Pollut. 2002/ 138, № 1-4, c.25-35,2 ил., Табл.2. Библ. 29.Англ.

35. Баглай С.в., Ковязина О.А., Савин А.В., Полещук Е.Ю. Биохим. очистка промышленных сточных вод// Экология и промышленность России.-2002.-№3.-с. 9-11.

36. Удаление тяжелых металлов из воды биосорбцией.1лх1а ,Li Fengting, Zhang Bingru. Congyeshui chuli=lnd/ Water Treat 2004/24, №3, с 1-5. Библ.12 Кит.

37. Удаление из сточной воды тяжелых металлов в процессах биосорбции. Liu Ping, Zeng Guangmind, Huang Jin-hui, Niu Cheng-gang.Gongye yowgshuiyu feishui=Ind. Water and Wastewater. 2004. 35. № 5, с 1-5. Библ. 32. Кит.; рез. англ.

38. Очистка сульфатсодержащих сточных вод. Wang Ai-jie, Ren Nan-qi, Du Da-zhong, Xu Xiao-wen, Wu Li-hong. Huanjing Kexue=Environ. Sci/ 2004.25, № 2, c.73-76. Библ.10.Кит.;рез.англ

39. Очистка отстоя сточных вод от тяжелых металлов с помощью растительности. Не Chiquan, И Lei, Gu Chao. Shengtaixue zazhi=Chin. J. Ecol. 2003.22, № 5, c. 78-81. Библ. 21. кит. рез. англ.

40. Рудницкая Н.В., Костерова Т.К., Кудряшова E.J1. Оценочные критерии геоматериалов, используемых для сооружения защитных экранов: Материалы докл. Научно-практического семинара на международной выставке «Уралэкология. Техноген-99», 1999.

41. Р.Ф. Абдрахманов «Гидрогеология Башкортостана» РАН УНЦ, Уфа -2005.- ст. 316.

42. Бачурин Б. А. Экологические проблемы горнопромышленных районов Пермского края// Экология и промышленность России.- 2006.- №4. с. 32-35, Рус.

43. Конончик JI.E., Суслонова Г.Н. Складирование вскрышных пород в отработанное карьерное пространство как способ охраны окружающей среды// Горный журнал.- 2001.- №7.- с. 26-28, Рус.

44. Рекультивация земель на карьерах. Горлов В.А. /М.: Недра.- 1981.

45. Чертес K.JL, Быков Д.Е., Ендураева Н.Н., Тупицына О.В. Рекультивация отработанных карьеров// Экология и промышленность России.- 2002,- №11.- с. 19-22, Рус.

46. Зубченко Г.В. Противофильтрационная изоляция промышленных сооружений// 2 Международный конгресс по управлению отходами Вэйст Тэк-2001, Москва, 5-8 июня.- 2001: Материалы докладов. М.: СИБИКО Инт. 2001,- с. 152-153, Т.1. Рус.

47. Малышев Ю. Н. Проблемы горнопромышленного комплекса России и пути их решения // Горный журнал.- 2003.- №10. С. 9 13.

48. Вертман А.А., Пузач В.Г., Пузач С.В. Эффективные направления утилизации отходов горно-металлургического комплекса и строительства // Экология и промышленность России.- 1998.- №3.- с. 30-33, Рус.

49. Ромонец В.А. Процесс жидкофазного восстановления железа: разработка и реализация// Сталь. 1990. №8. С. 20.

50. Вертман А.А., Эскин Г.И., Макаров Г.С., Пименов Ю.П. Расширение сырьевой базы производства алюминиевых сплавов// Технология легких сплавов. 1995. № 5. С. 9.

51. Брянцева Н.Ф., Крашенинников О.Н., Сухорукова Р.Н. Отходы обогащения. Строительные и технические материалы из минерального сырья Кольского полуострова 4.1.// Апатиты.- Изд-во КНЦ РАН.- 2003.- с. 170-183.

52. Исследовательская проверка возможности широкого использования шлака от переработки сернистой железной руды. Zhang Zeqiang. Huaxue gongye yu gongcheng jishu=I. Chem. Ind and Eng. 2002.23, № 4, c.4-5. Кит., рез. англ.

53. Крашенников О.Н., Пак А.А., Сухорукова Р.Н. Комплексное использование отходов обогащения железорудного сырья// Строит, матер.-1997.-№ 12.- с.28-30.-Рус.

54. Технологические особенности цементного теста с отходами железорудной пром-ти./ Астахова Н.В., Шишкин А.А.; Криворож, техн. ун-т.-Кривой Рог, 1998.-4с.- Библиогр.: 3 назв.- Рус.- Деп. в ГПТБ Украины 13.4.98, № 175-Ук. 98.

55. Баренцева региона в технологии строительных материалов: Материалы международной научной конференции, Апатиты, 1-4 апр., 2003.- Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. 2003.- с. 110-112. Библ. 5. Рус.

56. Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр», Москва, 1618 сент., 2002. М.: Из-во РУДН. 2002, с. 148-150. Рус.

57. Обогащение шлама на карьерах. Traitement des bous en carriere: Тез. Congres sim 2003 «Industrie minerale et region РАСА»,Marseille, 15-18 oct., 2003. Mines et carriers. 2003.85, sept., с.136.Фр.

58. Извлечение тяжелых и цветных металлов из сточных вод промышленных предприятий. Вилучення та утшпзащя важких та кольрових MeTani i3 с^чних вод промисловых nighpneMCTB/ Мельников Б.1.// XiM. пром-сть Укра1ни.-1998.- № 4.-е. 15-19.- Укр.; рез. рус.

59. Техногенные отходы предприятий Узбекистана и перспективы их переработки. Ахмедов Н.А., Исаходжаев Б.А., Попов E.JI.

60. Ларичкин Ф.Д., Иванов В.А., Третьякова В.П. О возможностях повторной переработки лежалых хвостов свинцово-цинковых обогатительных фабрик// Цветная металлургия.- 1970.- № 24.

61. Демидов В.И., Ложкина Т.В. Повторная переработка хвостов флотации путь снижения потерь металлов // Цветные металлы.- 1980.- № 2.

62. Квитка В.В., Кушакова Л.Б., Яковлева Е.П. Переработка лежалых хвостов обогатительных фабрик Восточного Казахстана // Горный журнал. — 2001.-№9.

63. Бочаров В.А., Рыскин М.Я., Технология кондиционирования и селективной флотации руд цветных металлов. М.: Недра, 1993.- 288с.

64. Каравайко Г.И., Аслануков Р.Я., Панин В.В., Крылова Л.Н. // Горный журнал.- 1996.-№ 1-2. С. 120-123.

65. Панин В.В., Адамов Э.В., Хамидуллина Ф.Г., Воронин Д.Ю. Использование технологии бактериалного выщелачивания при обогащении сложных медно-цинковых руд // Цветные металлы.- 1999.- № 5.- с. 9-11, Рус.

66. Панин В.В., Воронин Д.Ю., Адамов Э.Д., Крылова Л.Н., Каравайко Г.И. Бактериально-химическое извлечение цинка из промпродуктов и хвостов флотационного обогащения // Цветные металлы.- 2005.- № 11.- с. 2731, Рус.

67. Адамов Э.В., Полькин С.И., Панин В.В. и др. // Цветная металлургия.- 1979.- № 3.- С. 5-12.

68. Сычева Е.А. Интенсификация процесса бактериального выщелачивания меди и цинка из сульфидных полиметаллических материалов/ / Цветные металлы.- 2003.- № 8-9.- с. 57-60, Рус.

69. Вигдергауз В.Е., Марченкова Т.Г., Кунилова И.В. Сорбционное концентрирование растворов механохимического выщелачивания хвостов обогащения медно-цинковых руд // Цветные металлы.- 2001.- № 3.- с. 21-25, Рус.

70. Чантурия В.А., Шадрунова И.В., Емельянченко Е.А., Радченко Д.Н. Влияние гранулометрического состава и реагентного режима на процесс кучного выщелачивания окисленных медных руд // Горный журнал.- 2002.-№3.- с. 48-51, Рус.

71. Чантурия В.А., Шадрунова И.В., Минеева И.А., Старостина Н.Н. О механизме действия карбамида при сернокислотном выщелачивании окисленных медных руд // Цветные металлы.- 2002.- № 3.- с. 11-14, Рус.

72. Медведев А.С., Панин В.В., Киселев К.В., Ворнин Д.Ю., Крылова JI.H. Оптимизация сернокислотного выщелачивания меди из окисленных минералов сульфидно-окисленной медной руды // Цветные металлы,- 2002.-№5.- с. 29-31, Рус.

73. Белов С.Ф., Аваева Т.И., Середина Г.Д. Перспективы использования сульфаминовой кислоты для переработки вторичного сырья, содержащего благородные и цветные металлы // Цветные металлы.- 2000.- № 5.- с. 72-75, Рус.

74. Сгущение промстоков на примере станции очистки рудничных стоков. Eindickung industieller Abwasser: Beispiel: Klaranlage zur Grubenabwasserreining/ Holzweibig// Wsserabwasser Praxis.- 1994. -3, №5.-c. 4041. -Нем.

75. Процесс уплотнения осадков для снижения объемов горнорудных стоков. Dense-sludge process for reduced. AMD sludge disposal / Zick R.L., Leon M.N., Finn O.C. // Mining Eng. ( USA). -1999.-51, №11.- с.46-50.-Англ.

76. Способ совместного или селективного извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов:

77. Пат.2263718 Россия, МПК' с 22 В 3124. Сев.-Кавказ. горн.-металлург. ин-т, Величко Л.Н., Рубановская С.Г., Козырева Е.Н., Цогоева В.Б. № 2004111067 / 02; Заявл. 12.04.2004; Опубл. 10.11.2005. Рус.

78. Новый метод осаждения и утилизации сульфатов. Neues Verfahren Zur Sulfat-Fallung und ver wertung// Galvanotechnik. -1996.- 87, № З.-c. 928c. -Нем.

79. Стабилизация свинца в осадках и сточных водах.Stabilization if lead in acidic mine filtercake by addition of alkaline tailings / Davis Andy, Link Timothy E., Bau gh Kim, Witham Richard.// J.Environ. Qual.- 1996.-25, № 5.-c. 1077-1082.-Англ.

80. Шакуров P.3., Ураксин З.Г., Альмухаметов Р.В. и др. Башкортостан: Краткая энциклопедия. Уфа: Научное издательство «Башкирская энциклопедия»,-1996.- 559 с.

81. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: СТК «Аякс».- 2004.- 154 с.

82. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды, водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд-во ВНИРО. 1999. 304 с.

83. Смирнов С.С. Зона окисления сульфидных месторождений.- М.: Издательство Академии наук СССР.- 1951.- 334 с.

84. Скабалланович И.А. Гидрогеологические расчеты. М.: Госгортехиздат.- 1960. - 407 с.

85. Справочное руководство гидрогеолога/ Под.ред. В.М.Максимова. Д.: Гостоптехиздат, 1959. - 836 с.

86. Черняев A.M., Черняева JI.E. Очерки по гидрохимии подземных вод (Южный Урал и Зауралье). Свердловск: Среднеуральске кн. Изд-во, 1973.- 196 с.

87. Агроэкология / Черников В.А., Алексахин P.M., Голубев А.В. и др. Под ред. В.А. Черникова, А.И. Черкереса. М.: Колос, 2000. 536 с.

88. Ржаницын Б.А. Химическое закрепление грунтов в строительстве. -Москва: Стройиздат, 1986.- 270с.

89. Глуховский В.Д. Грунтосиликаты. Киев: Госуд. Изд-во литературы по строительству и архитектуре УССР. - 1959.- 127с.

90. Ленченкова Л.Е., Кабиров М.М, Персиянцев М.Н. Повышение нефтеотдачи неоднородных пластов // Уфа: Издательство УГНТУ. 1998. - с. 160.

91. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Издательство «Химия» Ленинград.- 1987.- 575 с.

92. Кравец В.В., Бухгалтер Л.В., Акольвин А.П., Бухгалтер Б.Л. Высшая водная растительность как элемент очистки сточных вод// Экология и промышленность России.- 1999.- №8.- С. 20-23.

93. Магмедов В.Г., Стольберг Ф.В., Беличенко Ю.П. Биоинженерные системы для охраны водных объектов от загрязнения // Гидротехника и мелиорация,- 1984.- №1.- С. 68-70.

94. Козырев В.Н. Сырьевые ресурсы талька, волластонита, пирофиллита для керамической промышленности. М.: ВНИИЭСМ, 1973. 41 с.

95. Меркулова М.Е. Тальк, тальковый камень и пирофиллит // Обзор минеральных ресурсов капиталистических и развивающихся стран на начало 1968 г. М.: НГФ, 1969. С. 296-301.

96. Аршинов В.В., Черносвитов Ю.Л. Требования промышленности к качеству минерального сырья// Л.: Госгеолтехиздат, 1946. Вып. 16. 32 с.

97. Курнаков И.О., Черных В.В. Некоторые результаты Физико-химических исследований пирофиллита и талька // Зап. Рос. минерал, о-ва. Сер. 2. 1922. Ч. 57, вып. I. С. 125-139

98. Schoinburg J. Thermal Investigation of Pyrophyllltes // Thermochlm. acta. 1985. Vol. 93. P. 521-524.

99. Заиков B.B., Удачин B.H., Синяковская И.В. Месторождения пирофиллитового сырья // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1988. № 2, С. 93—106.

100. Якупова Л.В., Шаяхметов Р.У., Васин К. А. Керамические композиты на основе пирофиллитового сырья месторождения Куль-Юрт-Тау // Строительные материалы.- 2009.- №8.- С. 74-77.