Szczepaniak Piotr 17.10.2005

Biologia, Grupa VIII

„Charakterystyka nieużytków przemysłu

cynkowo-ołowiowego (warpie, zwały kopalniane, poflotacyjne, popłuczkowe, pohutnicze).

Właściwości chemiczne i fizyczne zwałów”

POŁOŻENIE ORAZ KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA RUD CYNKU I OŁOWIU

Rudy cynku i ołowiu występują w naszym kraju w wielu miejscach, podobnie jak rudy miedzi w Sudetach, Górach Świętokrzyskich oraz w Karpatach. Wydobycie i przeróbka tych rud odbywa się jednak tylko w rejonie śląsko - krakowskim. Wyróżnia się tutaj 3 obszary:

• Obszar olkusko-siewierski,

• Obszar chrzanowsko-trzebiński,

• Obszar bytomsko-tarnogórski.

Perspektywicznym terenem wydobycia jest obszar zawierciański, gdzie planowane jest wydobycie rud Zn-Pb w ciągu najbliższych kilkunastu lat przy założeniu, że popyt na rudy tego typu będzie utrzymywał się na obecnym poziomie. W chwili obecnej wszystkie kopalnie rud Zn-Pb są w fazie wygaszania wydobycia, kopalnia "Bolesław" już zakończyła całkowicie swoją działalność, kopalnia "Olkusz" jest w końcowej fazie swej działalności podobnie jak kopalnie "Pomorzany" oraz "Trzebionka". Kopalnie rejonu bytomsko-tarnogórskiego zaprzestały wydobycia surowca pod koniec wieku XX. Generalnie wszystkie kopalnie tego typu na tym obszarze do roku 2010 zaprzestaną wydobycia rud Zn-Pb.

Średnia głębokość zalegania złóż to 50-80 m p.p.t. w rejonie Olkusza, natomiast około 190-260 m p.p.t. w rejonie Trzebini. Zawartość Zn w wydobywanych rudach waha się w granicach 3,42-4,23%. Zawartość Pb w rudach wynosi 1,25-1,83%. Złoża rud Zn-Pb występują w skałach dolomitycznych wieku triasowego - trias środkowy, czyli wapień muszlowy. Rudy występują w formie ławic, soczewek lub nieregularnych gniazd o miąższości od 0,5 m do kilkunastu metrów.

SKŁADOWANIE ODPADÓW

Składowiska odpadów Zn-Pb znajdujące się zarówno w rejonie bytomskim oraz olkuskim i trzebińskim wykazują zróżnicowanie za względu na wysokość, która waha się najczęściej w granicach od 4 do 14 metrów (zwały kopalniane), czasami osiągając około 20 m. (zwały popłuczkowe, poflotacyjne i hutnicze). Zwały te tworzą formy kopulaste, stożkowe, grzbietowe a ostatnio przeważają formy stołowe. Właściwości odpadów znajdujących się na zwałach są dosyć zmienne. Odczyn najczęściej jest obojętny lub słabo alkaliczny czasami spotykane jest duże zasolenie. Na składowiskach mogą znajdować się jeszcze śladowe ilości związków Pb i Zn. Charakteryzują się zmiennymi warunkami wodnymi. Ze względu na silne zbrylenie się odpadów poflotacyjnych (duża zbitość niższych warstw) na składowiskach sukcesja naturalna roślinności jest bardzo powolna a często w ogóle roślinność nie pojawia się na tych terenach w ogóle.

CHARAKTERYSTYKA ODPADÓW

Wydobycie a następnie wielostopniowa przeróbka rud Zn-Pb powoduje powstanie różnego rodzaju odpadów, których ilość jest dosyć duża w stosunku do otrzymanego ostatecznego surowca. Odpady powstające trakcie wszystkich tych procesów możemy podzielić na:

• odpady górnicze (zwaly kopalniane) - składające się głównie z dolomitów, wapieni kruszconośnych z domieszką wapieni marglistych oraz w mniejszym stopniu z iłów, piasków i żwirów.

• odpady popłuczkowe (zwały popłuczkowe) będące odpadami przeróbczymi, składające się ze szlamu stanowiącego mieszaninę odpadów z płuczek blendowych i galmanowych zawierające nieznaczne ilości Zn i Pb. Część tych odpadów została powtórnie przetworzona w celu odzyskania pierwiastków użytecznych. Inne mogą być jeszcze poddane przeróbce wtórnej.

• odpady poflotacyjne (zwały poflotacyjne) będące również odpadem przeróbczym - w składzie tych odpadów dominuje dolomit (70%) oraz kalcyt i częściowo kaolinit. Stwierdza się również obecność gipsu, sfalerytu, smitsonitu, markasytu, hematytu oraz getytu. Tworzą je osadniki otoczone obwałowaniami, wypełnione materiałem poflotacyjnymna, który składają się drobne ziarna. Uziarnienie nie przekracza wielkości 1 mm, około 2/3 ogólnej masy. Obecnie stanowią podstawową grupę zwałów przemysłu rud cynku i ołowiu.

Średni skład chemiczny odpadów poflotacyjnych
skład chemiczny	zawartość %
CaO	23-32
MgO	12-17
Al2O3	1-2
SiO2	2-4,5
Zn	1-3
Pb	0,1-0,9

• uziarnienie poniżej 0,07 mm. Odpady te charakteryzują się dużą porowatością rzędu 40% oraz współczynnikiem filtracji wynoszącym 10^-5. Gęstość właściwa waha się w granicach 2,89-3,15 g/cm³. Zawartość naturalnych składników promieniotwórczych wynosi ²²⁶Ra 0,69 pCi/g (25,5 Bq), ²³²Ra 0,41 pCi/g (15,2 Bq), i ⁴⁰K 2,17 pCi/g (80,0 Bq). Wartości te mieszczą się w granicach średniej dla skorupy ziemskiej, nie stwarzają więc żadnego zagrożenia promieniotówrczego dla środowiska.

• odpady hutnicze - będące mieszaniną odpadów pochodzących z pieców przewałowych (o wsadzie kwaśnym lub zasadowym) lub pieców destylacyjnych (żużle, okruchy dolomitu, wypałki koksowe).




Bibliografia

• F. Maciak - „Ochrona i rekultywacja rolnictwa”

• Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. 2002. Hałdy cynkowo-ołowiowe w okolicach Olkusza - przeszłość, teraźniejszość i przyszłość. Kosmos 51(2): 127-138

• Internet

---