Uvolnitelné množství arsenu na ložisku zlata MOKRSKO
Hlavní řešitel:
RNDr. Martin Mihaljevič, CSc.
Spoluřešitelé:
RNDr. Jan Košler, Ph.D;
Mgr. Ondřej Šebek;
Mgr. Luděk Sisr
Období řešení:
1997-1999
Celková dotace:
182,5 tis. Kč
Souhrn výsledků
Při studiu rudy a pro experimentální práce byl odebrán reprezentativní vzorek ze štoly ložiska Mokrsko - západ (hmotnost cca 150 kg). Materiál byl rozdělen do pěti zrnitostních frakcí. Pro studium uvolňování arsenu z rudniny byly použity dva základní typy experimentů. První typ experimentů podrobil rudninu (různé zrnitostní frakce) jednorázovému loužení, druhý typ sekvenčnímu loužení (sekvenční extrakční analýza). Loužící roztoky u jednorázového experimentu byly modelovány programem PHREEQC pro dosažení maximální shody chemických a fyzikálních vlastností se srážkovými vodami středočeské oblasti. Výsledky experimentů, jejichž cílem byl laboratorní model přírodních procesů, byly srovnávány se skutečnou situací v přírodě. Laboratorní experimenty neprokázaly, zřejmě vlivem odlišných redox podmínek v podzemní vodě a loužícím roztoku, shodu mezi těmito procesy. Dalším vlivem je zřejmě vznik hydratovaných oxidů Fe a spolupůsobení látek vyskytujících se v přírodních systémech (vyšší pCO2, organické látky, čas, apod.). Na základě experimentů lze vyslovit následující závěry. Hodnoty pH roztoků reagujících s horninou tvořící rudu ložiska Mokrsko-západ, se pohybují okolo pH=8. Zvýšené pH loužících roztoků je způsobené rozpouštěním karbonátu, který je přítomen v hornině. Z termodynamického modelu PHREEQC, a měřených veličin loužících roztoků vyplývá, že zvětráváním rudy se většina arsenu uvolňuje ve formě As(V) tedy méně toxické formy As. V oblasti mírně bazických pH však lze očekávat vyšší mobilitu sloučenin As (V). Zároveň však ve studovaných roztocích může snadno docházet ke srážení některých hydratovaných minerálů Fe (Fe(OH)3, goethit, hematit), které ovlivňuje i chování As. Na jejich povrchu může docházet k jeho odstraňování z roztoku vlivem spolusrážení a adsorpce. Nejintenzivnější reakce a nejrychlejší uvolňování As do roztoku bylo prokázáno u velmi jemně namleté rudy (velikost zrn menší než 0,071 mm). Teprve tato úprava rudniny má zásadní vliv na aktivaci povrchu arsenopyritu a na rychlost jeho zvětrávání. Srovnávací experimenty provedené loužícími roztoky naočkovanými bakteriální kulturou Thibacillus ferrooxidans neprokázaly její výrazný vliv na zvětrávaní rudy z ložiska Mokrsko. Protože kyselé roztoky záhy po reakci s rudou získají alkalický charakter, stávají se pro tyto acidofilní bakterie toxické. Bakteriálních procesů by se mohl zúčastnit např. neutrofilní mikroorganismus Thiobacilus thiopparus, jehož optimální růstové podmínky by nastaly rozpouštěním rudniny na Mokrsku. Pro studium rozlišení forem arsenu v přírodních roztocích byla vypracována metodika kombinující generování těkavých hydridů z roztoku, jejich sorbci v roztoku chloroformu a jejich následné spektrofotometrické stanovení s diethyldithiokarbaminanem stříbrným. Výsledky řešení grantového projektu budou publikovány v připravované práci Mihaljevič M., Sisr L. - „Loužící charakteristiky rudy zlata na ložisku Mokrsko - západ“.