Термодинамическое моделирование гипергенеза отвалов Аллареченского месторождения в условиях различных температур и режимов увлажнения
С.И. МАЗУХИНА, С.С. САНДИМИРОВ, Д.В. МАКАРОВ
Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ КНЦ РАН, Апатиты, Россия simazukhina@mail.ru
Ключевые слова: поверхностные воды, отвалы месторождений, термодинамическое моделирование, формы миграции, новообразованные фазы, surface water, deposit dumps, physicochemical modeling, patterns of migration, newly formed phases
Страницы: 489-498
Аннотация
Процессы, происходящие в отвалах сульфидсодержащих пород, давно привлекают внимание исследователей. Экологические риски, связанные с деятельностью объектов горнорудной промышленности в условиях меняющегося климата, можно оценить с помощью моделирования. С использованием программного комплекса “Селектор” выполнено термодинамическое моделирование взаимодействий в системе “вода - порода”, где порода - усредненный минеральный состав пород отвала Аллареченского месторождения медно-никелевых руд. Определены условия выноса различных компонентов в ходе выветривания пород отвала и оценено влияние климатических факторов на процесс формирования новообразованных фаз. Показано, что резкие перепады температур способствуют выветриванию пород. В холодное время в растворы будут переходить медь, никель, калий и алюминий, в теплое время - формироваться гиббсит и алюмосиликаты. Сопоставление результатов моделирования и полевых исследований указало на адекватность модели и высокую степень взаимодействия пород и атмосферных осадков в отвалах. Испарение способствует образованию более кислых растворов, выносу в раствор никеля, меди, железа и сульфатов. Установлено, что разрушение минеральной матрицы отходов в результате формирования высокоминерализованных растворов внутри тела отвала и на его поверхности происходит практически круглый год в условиях регионального климата. Атмосферные осадки, профильтрованные через обломки породы с высокими содержаниями сульфидов, влияют на гидросферу, увеличивая концентрации всех главных ионов (Cl-, SO42-, HCO3-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+) в несколько раз по сравнению с чистыми природными водами.
DOI: 10.15372/KhUR2019164 |