Процессы электрохимического окисления сульфидов в заскладированных горнопромышленных отходах и их влияние на окружающую среду и качество техногенных месторождений

• Автор: Васильева, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Процессы, происходящие в заскладированных
горнопромышленных отходах, их влияние на окружающую
среду и технологические свойства техногенных месторождений
( литературный обзор)
1.1 Общее состояние проблемы хранения и использования горнопромышленных отходов
1.2. Формы потерь рудных минералов при добыче и переработке полезных ископаемых
1.3. Механизмы окисления сульфидов
1.3.1. Влияние вмещающих и сопутствующих пород на механизм окисления сульфидов Глава 2. Методы исследования
2.1. Методика моделирования процессов изменения рудных минералов в заскладированных горнопромышленных отходах
2.2. Методика моделирования влияния влажности на скорость окисления сульфидов
2.3.Методика изучения влияния температуры на скорость окисления сульфидов
2.4.Методы анализа состава и свойств твердых продуктов изменения рудных минералов
2.5.Методы анализа состава растворимых новообразований
2.6.Методика измерения электродных потенциалов сульфидных минералов
2.7.Методика проведения электрохимических исследований

Глава 3. Предпосылки протекания электрохимических реакций в
заскладированных горнопромышленных отходах
3.1. Источники сульфидов в горнопромышленных отходах
3.2. Возможные механизмы окисления сульфидов в 49 заскладированных горнопромышленных отходах
3.3. Влияние влажности на скорость окисления сульфидов
3.4. Влияние температуры на скорость окисления сульфидов
3.5. Условия протекания электрохимических реакций на 64 поверхности сульфидных минералов в заскладированных горнопромышленных отходах
3.6. Гипергенные изменения нерудных минералов в составе 74 горнопромышленных отходов и их влияние на состав поровых вод (природных электролитов)
Глава 4. Моделирование процессов анодного окисления сульфидов в
заскладированных горнопромышленных отходах
4.1.Электрохимическое окисление пирротина
4.2. Электрохимическое окисление пентландита
4.3. Электрохимическое окисление халькопирита
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире воздействие человека на окружающую среду носит характер глобального вмешательства в природные процессы, тем самым изменяя закономерности и ход развития их, формирует облик и свойства объектов окружающего пространства. Горнопромышленный комплекс играет в этом процессе существенную роль, поскольку экстенсивное развитие сырьевых отраслей на протяжении десятков лет привело к накоплению в различных регионах страны, включая Уральский, Дальний Восток, Мурманскую область и другие, огромного количества отходов, которое оценивается в 12 млрд. т. В настоящее время, несмотря на снижение темпов добычи полезных ископаемых в стране, вовлечение в переработку труднообогатимых руд сложного минералогического состава с близкими физико-химическими свойствами и тонкой и сверхтонкой вкрапленностью минералов увеличило выход отходов. Мощное воздействие горнопромышленных отходов на окружающую среду, связанное с истощением недр, земельных ресурсов, загрязнением вод, воздушного бассейна, поставило многие регионы на грань экологической катастрофы.
С другой стороны, при переработке минерального сырья используется лишь 50 % полезных компонентов [1], большое их количество попадает в хво-стохранилища и отвалы пустых пород, что позволяет рассматривать их как возможные источники для расширения сырьевой базы, поскольку отходы, полученные несколько десятков лет назад, характеризуются более высокими содержаниями ценных компонентов по сравнению с современными и приближаются по этому показателю к промышленным рудам. Однако разработанные технологические схемы не обеспечивают экономическую эффективность их извлечения. Переработка накопленного объема вторичного сырья в строительные и технические материалы также не может быть осуществлена в сложившейся экономической обстановке.

положительный результат не был получен [148]. Устойчивость нефелина хво-стохранилищ к выветриванию отмечают также в работе [149]. Существенное влияние нерудных минералов установлено также при изучении механизма выщелачивания металлов из отходов [150].
Таким образом, комплекс сопутствующих нерудных компонентов вследствие их различной устойчивости может оказывать влияние на механизм окисления сульфидов. Поэтому характер окисления сульфидов в составе за-складированных горнопромышленных отходов будет определяться как природными особенностями месторождений, так и техническими условиями добычи и переработки минералов.
Анализ возможных механизмов окисления сульфидов показал, что характер окисления сульфидов определяется условиями протекания процесса выветривания. В составе горнопромышленных отходов окисление сульфидов имеет свои особенности и отличается от процессов, реализующихся на сульфидах как в условиях гидрометаллургической переработки, так и применительно к природным процессам, происходящим в других температурных условиях, гидрологических, геохимических и гидрогеологических режимах. При этом меняется характер окисления, скорость процесса, состав новообразованных фаз. Временные рамки процессов изменения минералов в заскладированных горнопромышленных отходах отличаются от аналогичных аспектов как для процессов флотации, протекающих несравненно быстрее, так и для геохимических процессов, охватывающих длительные периоды - геологические эпохи.
Исследования при нормальной температуре и атмосферном давлении включали модельные эксперименты по совместной обработке разных сульфидов. При этом в лучшем случае сравнивались электродные потенциалы, природа которых не установлена, на их основе опеределялись приоритеты в последовательности окисления пар сульфидов, электрохимические закономерности на основе поляризационных кривых не устанавливались. Более изучены элек-