Materiały konferencyjne SEP 1993 - tom 2

Underground Exploitation School *93 Siarczki żelaza stanowią jeden ze składników fazy stałej (szkieletu mineralnego) skał karbońskicłi. Przy 1 % zawartości siarki siarczkowej i produkcji odpadów 60 min ton/rok oznacza to, że na składowiska GZW dostarcza się w ciągu roku około 600 000 ton siarki siarczkowej, która podlega tam procesowi utleniania. Proces utleniania siarczków żelaza przebiega w trzech zasadniczycłi fazach (tab. 5) na drodze chemicznej i biochemicznej przy współudziale bakterii. Zostid on szczegółowo zbadany i opisany przez R.L.P. Kleinmanna i innych (1981) oraz A. Smitha, A. Warda (1984). Tabela 5 Przebieg rozkładu pirytu w strefie aeracji składowisk odpadów górnictwa węgla kamiennego wg R.L.P.Kleinmanna i innydi (1981) Faza Przebieg reakcji Skład chemiczny roztworów porowych I 1. FeS2 + | 0 2 +H 2 0—> Fe^"" + 2SOl" + 2. Fe^"" + 1 H2O + 1 0 2 —> Fe(OH)3 + - pH > 4.5 - wysoka zawartość SO4 - niska zawartość Fe II Przebieg reakcji jak w fazie I Reakcja 1 Reakcja 2 - pH 2,5 - 4,5 - wysoka zawartość SO|" - wzrost zawartości Fe - niski wskaźnik III 3. + — + 4. FeS2 + MFe^"" + 8H2O —> ISFe^"^ + 2SO|" + - pH < 2,5 - wysoka zawartość SO4 - wysoka zawartość Fe - wysoki wskaźnik Fe^^/Fc^* W wyniku procesu utleniania siarczków żelaza (FeS2) w obecności tlenu i wody powstają następujące produkty zanieczyszczające środowisko wodne: jony wodorowe H"^ - powodujące zakwaszanie roztworów porowych odpadów, żelazo: Fe^"" i Fe^"" , siarczany . Dynamika tworzenia się kwasu siarkowego uwarunkowana jest: zawartością siarczków żelaza w odpadach, reaktywnością siarczków, dostępnością tlenu (z powietrza i wody). Przyjmując do obliczeń określoną na podstawie badań laboratoryjnych rzeczywistą produkcję SO^" równą 20,8 g/tonę/dobę (Twardowska I. i inni 1988) przy ilości odpadów 60 min ton/rok uzyskujemy roczną produkcję siarczanów (SO^" ) wynoszącą około 450 000 ton. Ładunek ten jest w stanie zanieczyścić w stopniu ponadnormatywnym 2 300 min m^ wody (tab.4). Zakwaszanie roztworów porowych (przy niskim stopniu 246 Tom II