Experimentální in situ transformace metalurgických odpadů v půdních systémech

Abstract

Metalurgické provozy pøedstavují riziko kontaminace pro jednotlivé složky životního prostøedí pøedevším pøi nevhodném zacházení s odpadními produkty obsahujícími smìs rùzných potenciálnì škodlivých prvkù. Zejména pùdy v blízkosti hutních provozù jsou hlavním cílovým rezervoárem pro takto emitované kontaminanty. Tato práce zkoumá reaktivitu popílkù a strusek z hutního provozu na výrobu mìdi ve vodném a pùdním prostøedí pomocí laboratorních i polních (in situ) experimentù. Vzorky strusek vykazovaly vysoké koncentrace As (až 0,95 hm.%), Cu (až 2,4 hm.%), Pb (až 1,02 hm.%), Sb (až 0,37 hm.%) a Zn (až 2,45 hm.%). Hlavními fázemi s obsahem Cu a ostatních (polo)kovù byly sulfidy, zejména bornit, digenit, chalkozín a galenit. V popílku ze záchytu spalin v hutním provozu pøevládala rozpustná fáze As2O3 (arsenolit a claudetit), dále byl zastoupen sádrovec, galenit, køemen a covellin. Hlavním kontaminantem v popílku byl zejména As (53,3 hm.%), a dále Pb (3,41 hm.%), Sb (1,26 hm.%), Zn (1,41 hm.%), Cu (1,07 hm.%) a Bi (0,80 hm.%). Loužicí testy provedené na tìchto metalurgických odpadech v rozmezí pH 3-12 prokázaly silnou závislost uvolòování kovù/polokovù na pH. Pøi loužení v deionizované vodì dosahovalo množství uvolnìného As až 42 mg/kg u strusek a až 52,6 g/kg u popílku; zejména v pøípadì popílku tato...

Metallurgical activities are one of the important sources of environmental pollution, especially due to inappropriate treatment of waste materials containing potentially harmful elements. Soils in the vicinity of smelting operations are the main target reservoirs for these emitted contaminants. The aim of this study was to depict reactivity of copper smelter flue dusts and slags in aqueous and soil environments using laboratory and field experiments. Slags exhibited high concentrations of As (up to 0.95 wt.%), Cu (up to 2.4 wt.%), Pb (up to 1.02 wt.%), Sb (up to 0.37 wt.%), and Zn (up to 2.45 wt.%). Copper and other metal(loid)s were predominantly bound in sulphides, especially bornite, digenite, chalcocite, and galena. Flue dusts were mainly composed of As2O3 phase (arsenolite and claudetite), with minor amounts of gypsum, galena, quartz and covellite. The main contaminants in the dust were As (53.3 wt.%), Pb (3.41 wt.%), Sb (1.26 wt.%), Zn (1.41 wt.%), Cu (1.07 wt.%) and Bi (0.80 hm.%). The leaching tests performed in the pH range of 3-12 indicated that the release of metal(loid)s from both types of metallurgical wastes was highly pH-dependent. During the leaching in deionised water, up to 42 mg/kg As was released from slags and up to 52.6 g/kg was leached from the flue dust; the latter highly...