GEOCHEMICAL MODELING OF ABANDONED SULFIDIC FLOTATION MILL TAILINGS: THE CASE OF KIRKI, NE GREECE

PDF (English)
Δημοσιευμένα: juil. 28, 2016
DOI: https://doi.org/10.12681/bgsg.14300
Λέξεις-κλειδιά:
Όξινα επιφανειακά νερά δευτερογενή ορυκτά γεωχημικό μοντέλο
S. Triantafyllidis
Περίληψη

Το εργοστάσιο εμπλουτισμού της Κίρκης εντοπίζεται περίπου 5 km νότια του μεταλλείου του Αγίου Φιλίππου. Τα απορρίμματα της επεξεργασίας του μεταλλεύματος είναι εκτεθειμένα στις ατμοσφαιρικές συνθήκες, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση μετεωρικού νερού στην επιφάνειά τους. Τα επιφανειακά ρευστά αλληλεπιδρούν με το λεπτόκοκκο υλικό με υψηλό φορτίο βαρέων μετάλλων, με τελικό αποτέλεσμα τη δημιουργία όξινων και οξειδωτικών διαλυμάτων με υψηλό φορτίο μετάλλων στην επιφάνεια των απορριμμάτων. Τα απορρίμματα της επεξεργασίας αποτελούνται κυρίως από σύνδρομα ορυκτά της μεταλλοφορίας (χαλαζίας, δικίτης/καολινίτης, πυροφυλλίτης και άστριοι), ενώ τα κυριότερα δευτερογενή ορυκτά που εντοπίζονται αφορούν ορυκτά της ομάδας του γιαροσίτη, γύψο και αγκλεσίτη. Μοναδική πρωτογενής φάση της μεταλλοφορίας που εντοπίζεται στα απορρίμματα είναι ο σιδηροπυρίτης. Ο λεπτόκοκκος χαρακτήρας των απορριμμάτων της επεξεργασίας ευνοεί ταχύτατες αντιδράσεις μεταξύ των επιφανειακών ρευστών με το υλικό των απορριμμάτων. Το γεωχημικό πρόγραμμα PHRΕEQC, με χρήση της βάσης δεδομένων MINTEQ, εφαρμόσθηκε για τη διερεύνηση της λειτουργίας του συστήματος «επιφανειακό διάλυμα - δευτερογενή ορυκτά», με την ανάπτυξη τριών διαφορετικών μοντέλων, «Άμεση Καθίζηση», «Ανάμιξη με Μετεωρικό Νερό» και «Εξάτμιση». Σε κάθε μοντέλο εξετάζεται ο μηχανισμός με τον οποίο βαρέα μέταλλα δεσμεύονται στο πλέγμα δευτερογενών ορυκτών, αλλά και αποδεσμεύονται/διαλυτοποιούνται μετά από διαλυτοποίηση μετασταθών φάσεων.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Περιβαλλοντική Γεωλογία
Creative Commons License

Αυτή η εργασία είναι αδειοδοτημένη υπό το CC Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση 4.0.

Οι συγγραφείς θα πρέπει να είναι σύμφωνοι με τα παρακάτω: Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 Non Commercial και σύμφωνα με την οποία μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς. Οι συγγραφείς μπορούν να: Μοιραστούν — αντιγράψουν και αναδιανέμουν το υλικό με κάθε μέσο και τρόπο, Προσαρμόσουν — αναμείξουν, τροποποιήσουν και δημιουργήσουν πάνω στο υλικό.

Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Adam, K., 2003. Solid Wastes Management in Sulphide Mines: from Waste Characterisation to Safe Closure of Disposal Sites, Minerals & Energy, 18(4), 25-35.
Allison, J.D., Brown, D.S. and Novo-Gradac, K.J., 1991. MINTEQA2/PRODEFA2, A geochemical assessment model for environmental systems, Version 3.0 User’s Manual, Environmental Research Laboratory, Office of Research and Development, US Environmental Protection Agency, EPA/600/3-91/021, Athens, Georgia, 30605, 92 pp.
Bigham, J.M and Nordstrom, D.K., 2000. Iron and aluminum hydroxysulfates from acid sulfate waters. In: Alpers, C.N., Jambor, J.L. and Nordstrom, D.K., eds., Sulfate minerals. Crystallography, geochemistry and environmental significance, Mineralogical Society of America Reviews in mineralogy and geochemistry, 40, 351-403.
Carroll, D., 1962. Rainwater as a Chemical Agent of Geologic Processes - A Review, U.S. Geological Survey, Washington, Water-Supply Paper 1535-G, 23 pp.
Draves, J.F. and Fox, M.G., 1998. Effects of a mine tailings spill on feeding and metal concentrations in yellow perch (Perca flavescens), Environ. Toxicol. Chem., 17, 1626-1632.
Evangelou, V.P., 1983. Pyritic coal spoils: Their chemistry and water interactions. In: Augustithis, S.S., ed., Leaching and diffusion in rocks and their weathering products, Theophrastus Publications S.A., Athens, Greece, 175-228.
Fergusson, J.E., 1990. The heavy metal elements: chemistry, environmental impact and health effects, Pergamon Press, Oxford, 614 pp.
Groudev, S., Batkova, S.G. and Komnitsas, K., 1999. Treatment of waters polluted with radioactive elements and heavy metals by means of a laboratory passive system, Minerals Engineering, 12(3), 261-270.
Heikkinen, P.M., Räisänen, M.L. and Johnson, R.H., 2009 Geochemical Characterisation of Seepage and Drainage Water Quality from Two Sulphide Mine Tailings Impoundments: Acid Mine Drainage versus Neutral Mine Drainage, Mine Water Environ, 28, 30-49.
Hudson-Edwards, K.A., Macklin, M.G., Jamieson, H.E., Brewer, P.A., Coulthard, T.J., Howard, A.J. and Turner, J.N., 2003. The impact of tailings dam spills and clean-up operations on sediment and water quality in river systems: the Rios Agrio-Guadiamar, Aznalcollar, Spain, Applied Geochemistry, 18, 221-239.
Komnitsas, K., Kontopoulos, A., Lazar, I. and Cambridge, M., 1998. Risk assessment and proposed remedial actions in coastal tailings disposal sites in Romania, Minerals Engineering, 11(12), 1179-1190.
Krauskopf, K.B. and Bird, D.K., 1995. Introduction to geochemistry, McGraw-Hill, New York, USA, 645 pp.
Larsen, T.S., Kristensen, J.A., Asmund, G. and Bjerregaard, P., 2001. Lead and zinc in sediments and biota from Maarmorilik, west Greenland: an assessment of the environmental impact of mining wastes on an Arctic fjord system, Environmental Pollution, 114, 275-283.
Lacal, J., Da Silva, M.P., Garcia, R., Sevilla, M.T., Procopio, J.R. and Hernandez, L., 2003. Study of fractionation and potential mobility of metal sludge from pyrite mining and affected river sediments: changes in mobility over time and use of artificial ageing as a tool in environmental impact assessment, Environmental Pollution, 124(2), 291-305.
Liakopoulos, A., 2009. Environmental study of the former Kirki mines area. Pollution extension and proposed abatement measures, Institute of Geology and Mineral Exploration, Athens, Greece, 257 pp., (in Greek).
Loupasakis, C. and Konstantopoulou, G., 2010. Safety assessment of abandoned tailings ponds: an example from Kirki mines, Greece, Bull. Eng. Geol. Environ., 69, 63-69.
Lottermoser, B.G., 2010. Mine Wastes. Characterization, treatment and environmental impact, Springer-Verlag, Berlin, 400 pp.
Manchester, J.B., Eykholt, G.R., Donohue, S.V. and Cherry, J.C., 2008. Water chemistry and metal cycling in a subaqueous tailings disposal facility. In: Tailings and Mine Waste ’08, Taylor & Francis Group, London, 449 pp.
Michael, K. and Dimadis, E., 2006. Geological study of the area around the Kirki beneficiation plant, Institute of Geology and Mineral Exploration, Athens. Greece, 40 pp., (in Greek).
Moelo, Y., Oudin, E., Makovicky, E., Karup-Moller, S., Pillard, F., Bornuat, M. and Evanghelou, E., 1985. La Kirkiite, Pb10Bi3As3S18, une nouvelle espece minerale homologue de la jordanite, Bull. Mineral., 108, 667-677.
Moelo, Y., Makovicky, E., Karup-Moller, S., Cervelle, B. and Maurel, C., 1990. La levyclaudite, Pb8Sn7Cu3(Bi,Sb)3S28, une nouvelle espece a structure incommensurable, de la serie de la cylindrite, Eur. J. Mineral., 2, 711-723.
Mohamed, A.M.O., Hossein, M. and Hassani, F.P., 2002. Hydro-mechanical evaluation of stabilized mine tailings, Environmental Geology, 41, 749-759.
Parkhurst, D.L. and Appelo, C.A.J., 1999. User’s guide to PHREEQC (version 2) - a computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport and inverse geochemical calculations, U.S. Geological Survey, Denver, Colorado, report 99-4259.
Plumlee, G.S. and Logsdon, M.J., 1999. An earth system science toolkit for environmentally friendly mineral resource development. In: Plumlee, G.S. and Logsdon, M.J., eds., The Environmental Geochemistry of Mineral Deposits. Part A: Processes, Techniques, and Health Issues, Society of Economic Geologists, Reviews in Economic Geology, 6A, 1-27.
Skarpelis, N., 1999. The Agios Filippos ore deposit, Kirki (Western Thrace). A base metal part of a high sulfidation epithermal system, Bull. Geol. Soc. Greece, XXXIII, 51-60.
Stokes, J.L., 1954. Studies in the filamentous iron bacterium Sphaerotilus natans, Journal of Bacteriology, 67, 278-291.
Triantafyllidis, S., 2006. Environmental risk assessment of mining and processing activities and rehabilitation proposals in Evros and Rhodope Prerefectures (Thrace, NE Greece), Unpublished Doctoral Thesis (in Greek), Faculty of Geology and Geoenvironment, University of Athens, Athens, Greece, 378 pp.
Triantafyllidis, S., Skarpelis, N. and Komnitsas K., 2007. Environmental characterization and geochemistry of Kirki, Thrace, NE Greece, abandoned flotation tailings dumps, Environ Forensic, 8(4), 351-359.
Walsh, F. and Mitchell, R., 1972. A pH-dependent succession of iron bacteria, Environmental Science and Technology, 6, 809-812.
Wray, D.S., 1998. The impact of unconfined mine tailings and anthropogenic pollution on a semiarid environment - an initial study of the Rodalquilar mining district, southeast Spain, Environmental Geochemistry and Health, 20, 29-38.
Τα περισσότερο διαβασμένα άρθρα του ίδιου συγγραφέα(s)