نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود- دانشگاه تهران

2 دانشگاه صنعتی شاهرود

3 کارشناس واحد آب و محیط زیست، امور تحقیقات و مطالعات، مجتمع مس سرچشمه، شرکت ملی صنایع مس

چکیده

در ارزیابی اثرات زیست‌محیطی زهاب اسیدی معدن، تعیین دقیق میزان پیریت باقی‌مانده و کانی‌های هیدروکسی‌سولفاته حاصل از اکسایش پیریت بسیار تعیین‌کننده است. روش استاندارد ASTM-D2492 یک روش آزمایشگاهی برای تعیین دقیق این کانی‌ها در باطله‌های زغال است که با توجه به تفاوت کانی‌شناسی باطله‌های زغال و مس پورفیری، برای کاربردی شدن در باطله‌های مس پورفیری باید اصلاح شود. مهمترین عامل خطا در این آزمایش برای باطله‌های مس پورفیری، عدم تعادل میزان اسید و مقدار نمونه اولیه در آزمایش است. بنابراین به نظر می‌رسد وزن نمونه اولیه در این آزمایش باید اصلاح شود. در این تحقیق روی 3 نمونه باطله‌های معدن سرچشمه با وزن‌های اولیه 1، 4/0، 3/0، 2/0 و 1/0 گرم (جمعاً 15 نمونه) آزمایش ASTM-D2492 انجام و با نتایج به دست آمده از آنالیز XRD کمّی مقایسه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مقدار سولفور موجود در کانی‌های هیدروکسی سولفاته هیچ وابستگی به وزن نمونه نداشت و مقدار پیریت در وزن اولیه 2/0 گرم بیشترین هماهنگی را با نتایج XRD کمّی نشان داد. به علاوه با استفاده از نتایج آزمایش ASTM-D2492، روش معرفی شده توسط رومرو و همکاران (2006)، توسعه داده شد که قادر است ریسک و زیست دسترس‌پذیری عناصر سمی را نشان دهد. این روش توسعه‌یافته شامل بررسی همبستگی آماری نتایج ASTM-D2492 و ICP و شناسایی عناصر سمی موجود در کانی‌های هیدروکسی سولفاته و جذب شده روی هیدروکسیدهای آهن است. به منظور تایید روش، تعداد 60 نمونه عمقی از دمپ‌های باطله شماره 19 و 31 معدن مس سرچشمه گرفته و با روش‌های ASTM-D2492 و ICP آنالیز شد. بر اساس نتایج به دست آمده عناصرCd ،Co ،Cr ،Cu ، Mn و Ni به همراه کانی‌های هیدروکسی سولفاته و عناصرAs ، Cr و Mo روی هیدروکسیدهای آهن جذب شده‌اند که این نتایج با توجه به نتایج تحقیقات قبلی انجام شده در معدن سرچشمه با روش استخراج ترتیبی تایید شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Modification of ASTM-D2492 standard test method for determining sulfur forms in environmental monitoring of porphyry copper waste dump, Case Study: Sarcheshmeh Copper Mine

نویسنده [English]

  • Saeed Yousefi 2

چکیده [English]

In environmental impact assessment of acid mine drainage, the content determination of pyrite content and hydroxy-sulfate minerals is essential. The ASTM-D2492 standard test is an experimental method for precisely determination of pyrite and hydroxy-sulfates minerals in coal wastes. Due to mineralogical differences between coal and porphyry copper wastes, this test has to be modified for porphyry copper wastes. The main cause of error in this experiment for copper wastes is the lack of balance between acid and weight of sample in the test, thus it seems that the weight of samples have to be determined. In this study, 15 subsamples have been derived from three samples of copper waste, weighted in five levels as 1, 0.4, 0.3, 0.2, and 0.1 g. These subsamples have been tested with ASTM-D2492 standard test method and the results compared to quantitative XRD. Based on the results, the sulfur content related to hydroxysulfate minerals was independent from weight of sample and the sulfur in pyritic form was equal with quantitative XRD results in the weight of 0.2 g. In addition, by using ASTM-2492 data, the method presented by Romero et al has been modified which became capable to indicate the environmental risk and bioavailability of toxic elements. This method was on the basis of statistical correlation analysis between ASTM-D2492 and ICP data and results in identification of toxic elements founded in hydroxysulfate minerals and adsorbed on iron hydroxides. To verify the method, 60 samples were taken from Nos. 19’s and 31’s Sarcheshmeh waste dumps and analyzed by ASTM-D2492 and ICP methods. It was found that Cd, Co, Cr, Cu, Mn and Ni were incorporated into the hydroxysulfate minerals and As, Cr and Mo were adsorbed on iron hydroxides. These results were consistent with previous studies conducted in the Sarcheshmeh copper mine using sequential extraction experiments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Modified ASTM-D2492 standard test
  • Bioavailability
  • Copper waste dump