Эколого-геохимическая характеристика почв и техногенных отложений на территории, прилегающей к комбинату по обогащению цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра (Алжир) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Омара Рима

• Омара Рима
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Омара Рима

Введение

1. Общая характеристика объекта исследования

1.1. Геологические и гидрогеологические условия исследуемого

региона

1.2. Характеристика рудных залежей месторождения

Шаабет-эль-Хамра

1.3. Горно-обогатительный комплекс и его влияние на окружающую

среду

1.4. Образование загрязненных дренажных вод и пути решения связанных с ними экологических проблем

2. Полевые и лабораторные методы исследования

2.1. Полевые методы

2.2. Лабораторные методы

3. Общая характеристика почв и техногенных отложений

исследуемой территории

3.1. Цветовая характеристика по шкале Манселла

3.2. СНЫ-анализ

3.3. Минеральный состав

3.4. Оценка содержания органического вещества

3.5. Гранулометрический состав

3.6. Водородный показатель

4. Общая оценка загрязнения почв и техногенных отложений тяжелыми

металлами

4.1. Общая оценка содержаний химических элементов

4.2. Оценка пространственного распределения основных

загрязнителей

4.3. Оценка загрязнения ртутью

4.4. Оценка содержания 2п, РЬ и Сё в образцах растений

5. Подвижные формы 2п, РЬ и Сё в почвах и техногенных отложениях

5.1. Общий подход к изучению форм нахождения химических элементов

5.2. Методика проведения эксперимента постадийной экстракции

5.3. Результаты определения подвижных форм 2п, РЬ и Сё

6. Физико-химическое моделирование взаимодействия почв и техногенных отложений с

природными водами

6.1. Постановка задачи и общая характеристика применяемой модели

6.2. Расчет изменения рН

6.3. Расчет равновесного минерального состава

6.4. Расчет равновесного состава растворов

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эколого-геохимическая характеристика почв и техногенных отложений на территории, прилегающей к комбинату по обогащению цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра (Алжир)»

Введение

Актуальность работы. В последние десятилетия значительное внимание уделяется экологическим проблемам геохимии и минералогии и, следовательно, их гипергенной составляющей, которая изучает закономерности миграции химических элементов и трансформации минералов в верхних частях земной коры и на ее поверхности. Отработка месторождений полезных ископаемых, ведение на них горнотехнических и технологических работ приводят к интенсификации процессов гипергенного минералообразования, углубляя окислительные процессы и осуществляя вынос за пределы месторождений продуктов окисления руд. Переработка полезных ископаемых включает, в дополнение к добыче, формирование отвалов горных пород и твердых отходов обогащения руды, а также может приводить к сбросу значительного количества загрязненных жидких стоков.

При оценке эколого-геохимического состояния территорий, примыкающих к горнопромышленному предприятию, существенное значение имеет не только определение валовых концентраций химических элементов (например, тяжелых металлов), но и установление содержания их подвижных форм. Именно миграционно способные формы токсикантов в первую очередь вовлекаются в биологические циклы и оказывают воздействие на биоту.

Таким образом, актуальной геохимической, минералогической и экологической задачей является оценка загрязнения территорий, прилегающих к предприятиям горной промышленности, а также установление условий и закономерностей перехода химических элементов в подвижные формы, характерные для приповерхностных сред. Именно в этом контексте данная работа сосредоточена на изучении воздействия на окружающую среду деятельности горнодобывающего комплекса Херзет Юсеф в регионе Айн-Азель (Вилайет Сетиф, Алжир). Этот участок добычи и переработки цинковой и свинцово-цинковой руды принадлежит Национальной компании по производству цветных металлов и полезных веществ « L'Entreprise Nationale des Produits Miniers Non Ferreux et des Substances Utiles» (ENOF) и работает уже более 30 лет. В настоящее время в качестве сырья используется руда цинкового месторождения Шаабет-эль-Хамра, которая подвергается обогащению в горнодобывающем комплексе Херзет Юсеф. При этом возникает опасность загрязнения подземных вод, близлежащих водотоков и пахотных почв.

Цель исследования - оценка загрязнения тяжелыми металлами территории, прилегающей к горнообогатительному предприятию, и установление закономерностей

перехода основных поллютантов ^п, РЬ и Cd) в наиболее биодоступные подвижные формы.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Общая характеристика проб почв и техногенных отложений с помощью комплекса аналитических методов;

2. Оценка степени и закономерностей распределения загрязнения исследуемой территории тяжелыми металлами;

3. Экспериментальное определение подвижных форм основных поллютантов;

4. Термодинамическое моделирование взаимодействия природных вод с почвами и техногенными отложениями.

Научная новизна

Для территории, прилегающей к горнодобывающему комплексу Херзет Юсеф, впервые дана детальная характеристика поверхностных рыхлых отложений, включая их минеральный и химический состав.

Впервые установлены закономерности распределения и формы нахождения основных поллютантов исследуемой территории - Zn, РЬ и Cd.

Получены новые данные по применению метода физико-химического моделирования для расчета минерального состава почв и техногенных отложений при их взаимодействии с природными водами.

Практическая значимость

Полученные результаты позволяют охарактеризовать общий уровень загрязнения почв на территории, расположенной вблизи горнодобывающего комплекса Херзет Юсеф, а также оценить подвижность основных поллютантов в рыхлых отложениях и прогнозировать возможность загрязнения подземных и поверхностных вод. Представленные в диссертации результаты могут иметь практическое применение при разработке мер защиты окружающей среды на исследуемой территории.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования являются 42 пробы почв и техногенных отложений и 7 образцов растительности, отобранные автором диссертационной работы в августе-сентябре 2018 г.

При выполнении работы применялись следующие основные методы исследования:

рентгеноспектральный флуоресцентный анализ, рентгенофазовый анализ, CHN-анализ, ионометрия, атомно-абсорбционная спектрометрия, комплексный термический

анализ - для характеристики химического и фазового состава проб почв и техногенных отложений;

метод последовательной экстракции и эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой - для определения форм нахождения химических элементов, а также для определения содержания тяжелых металлов в образцах растительности;

компьютерная обработка данных и физико-химическое моделирование.

Исследования проводились на кафедре геохимии Института Наук о Земле СПбГУ; также использовалось оборудование Научного парка СПбГУ - Ресурсные центры «Геомодель», «Методы анализа состава вещества» и «Рентгенодифракционные методы исследования». Ряд определений был выполнен в лаборатории кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ. Компьютерное физико-химическое моделирование проводилось в Институте геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН.

По результатам выполнения работы сформулированы следующие защищаемые положения:

1. Исследуемая территория характеризуется поверхностными рыхлыми отложениями, имеющими слабощелочную или щелочную реакцию, с низким содержанием органического вещества. Минеральный состав всех проб включает карбонаты (доломит, кальцит, в отдельных пробах смитсонит и церуссит), во многих пробах присутствуют сульфиды (пирит, марказит, сфалерит), а также гипс.

2. На всей изученной территории, за исключением небольшого участка в предгорье, содержания цинка, свинца и кадмия превышают нормативные показатели; пространственное распределение содержаний этих элементов носит сходный характер, а источником загрязнения являются отвалы и жидкие отходы горно-обогатительного предприятия. Загрязнение медью менее значительно и локализовано в основном на территории завода.

3. Наиболее подвижные и, следовательно, наиболее легко высвобождаемые в окружающую среду формы характерны для кадмия, что делает возможным его мобилизацию при контакте с атмосферными осадками или грунтовыми водами. Окисляемые формы свинца и цинка являются значимыми для исследуемой территории, однако образование окисленных форм и переход в окружающую среду ионов РЬ2+ и Zn2+ в условиях аридного климата носит очень ограниченный характер. Форма, связанная с карбонатами характерна для свинца в большей степени, чем для цинка и кадмия, однако мобилизация ионов РЬ2+ из этой формы возможна только при контакте с кислыми водами.

4. Результаты физико-химического моделирования в целом адекватно отражают процессы формирования реального минерального состава почв и техногенных отложений, что свидетельствует о возможности использования количественных термодинамических моделей для прогнозирования потенциального загрязнения природных вод исследуемой территории.

Достоверность результатов.

Достоверность результатов работы основана на использовании комплекса взаимодополняющих современных инструментальных методов исследования, а также на соответствии выводов количественного физико-химического моделирования экспериментальным данным.

Апробация работы и публикации.

Результаты исследования были представлены на следующих конференциях: Международные конференции аспирантов и молодых ученых Ломоносов-2019 и Ломоносов-2020, Algerian Symposium on Renewable Energy and Materials ASREM 2020, Всероссийская молодежная геологическая конференция памяти В.А. Глебовицкого.

По результатам диссертационной работы опубликованы 4 статьи, в том числе 3 - в журналах, индексируемых в наукометрических базах Web of Science и Scopus:

Омара Р., Чарыкова М.В., Русаков А.В., Малышев С.В., Платонова Н.В. Минералого-геохимические особенности и степень загрязнения почв в районе комбината по обогащению цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра (Алжир) // Записки РМО. 2020. Т. 149. № 2. С. 96-110.

Омара Р., ЧарыковаМ.В., Волина О.В., Фокина Е.Л. Подвижные формы Zn, Pb и Cd в почвах и техногенных отложениях (месторождение Шаабет-эль-Хамра, Алжир) // Записки РМО. 2020. Т. 149. № 3. С.142-157.

Bychinsky V., Charykova M., Omara R. Geochemical modeling of soils and technogenic sediments interactions with natural waters using SELECTOR software (Chaabet-el-Hamra mine, Algeria) // Geochemistry (Chemie der Erde ). 2021. Vol. 81. № 4, 125799.

Omara R. Ecological and geochemical assessment of the environment in the zinc ore recovery zone: Case of Chaabet-el-Hamra mining complex (Algeria) / In: Advances in Green

Energies and Materials Technology. Selected Articles from the Algerian Symposium on Renewable Energy and Materials (ASREM-2020). 2021. P. 249-255.

Личный вклад автора. Постановка задач, выбор подходов к их решению и анализ полученных данных осуществлялись диссертантом под руководством научного руководителя. Отбор проб и лабораторные исследования выполнялись автором лично или при его участии. Интерпретация полученных результатов проводилась совместно с научным руководителем и с соавторами публикаций.

Объем и структура работы. Работа объемом 154 стр. состоит из введения, шести глав, заключения; содержит 31 рисунок, 21 таблицу, список литературы, включающий 142 наименования и 4 приложения.

Благодарности. Работы проводились под руководством доктора геол.-мин. наук М.В. Чарыковой, которой автор глубоко признателен и благодарит за выбор методов, терпение и чуткое руководство.

Автор выражает искренюю благодарность за помощь в освоении различных методов исследования профессору кафедры почвоведения и экологии почв А.В. Русакову и старшему преподавателю той же кафедры А.Г. Рюмину, доценту кафедры геохимии С.В.Малышеву, сотрудникам Научного парка СПбГУ Н.В. Платоновой (Ресурсный центр "Рентгенодифракционные методы исследования") и О.В. Волиной (Ресурсный центр "Методы анализа состава вещества"), инженерам П. Путилову и Е.Л. Фокиной, старшему научному сотруднику Лаборатории геохимии окружающей среды и физико-химического моделирования Института геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук В.А. Бычинскому.

Автор выражает отдельную благодарность своему алжирскому профессору Мохамеду Шеттиби (Badji Mokhtar University) за его помощь.

1. Общая характеристика объекта исследования

Объектом исследования является территория вблизи горно-обогатительного комбината, расположенного в северо-восточной части Алжира вблизи города Айн Азель. С 1978 г. сырьем для обогащения служила свинцово-цинковая руда месторождения Херзет Юсеф, эксплуатация которого была прекращена в 1991 г. в связи с аварийным прорывом воды в шахту. С 1991 по 1994 г. и с 2005 г. по настоящее время на обогащение поступает цинковая руда месторождения Шаабет-эль-Хамра (ВоШ;а1еЬ, 1993, 2001; ВоШ;а1еЬ й а1, 1999; 8ошше1 е! а1, 1990).

Месторождение Шаабет-эль-Хамра расположено примерно в 250 км к юго-востоку от г. Алжир и в 50 км к югу от г. Сетиф в районе Шуф-Буарке (рис.1.1). Оно является частью свинцово-цинковой металлогенической провинции горного массива Ходна, для которой характерна существенная РЬ^п минерализации в пределах региона Айн-Азель. Месторождение Шаабет-эль-Хамра принадлежит блоку Айн-М'Лила, в который входят три структуры поднятия в форме горста-антиклинали. Месторождение связано с горстом Рахбат (КЬаШ, 2014).

_!_!,_I_}__™

5°00'Е 5°30'Е

Рис. 1.1. Географическое положение месторождения Шаабет-эль-Хамра (Glaçon, 1967;

Guiraud, 1971)

Согласно (Хенни, 1984), в Южно-Атласской области, к которой принадлежит исследуемая территория, выделяются четыре металлогенические зоны. В первой зоне

Высоких плато распространены свинцово-цинковые месторождения и рудопроявления в пологозалегающих мезо-кайнозойских терригенно-карбонатных отложениях стабильной части эпигерцинской платформы. Для второй зоны - герцинского складчатого основания -характерны жильные рудопроявления свинца, цинка, меди, олова и золота. Третья зона блока Айн-М'Лила представлена свинцово-цинковыми месторождениями и рудопроявлениями в слабо дислоцированных мезо-кайнозойских терригенно-карбонатных отложениях активизированного эпигерцинского срединного массива. Четвертая зона представлена медно-полиметаллическими и сурьмяно-ртутными месторождениями и рудопроявлениями в дислоцированных мезозойских карбонатно-терригенных отложениях активизированной части эпигерцинской платформы.

По морфологическим особенностям в данном регионе различаются два типа свинцово-цинковых месторождений. Для первого характерны рудные тела полиминерального состава (сфалерит с преобладанием галенита) в секущем залегании, как правило, тесно связанные с флюорит-баритовыми жилами. Для второго - стратиформного типа характерны пластовые формы залегания рудных тел в пределах одного пласта доломитов или доломитизированных известняков (Хенни, 1984; Bertraneu, 1952).

1.1. Геологические и гидрогеологические условия исследуемого региона

На рис. 1.2 представлен схематический геологический разрез региона Айн-Азель.

Рис.1.2. Схематический геологический разрез региона Айн-Азель (Glaçon, 1967;

Beyoud, 1990)

Стратиграфия территории характеризуется осадочной серией от триасового до четвертичного возраста (рис.1.3).

Триасовые отложения встречаются точечно в областях наибольшего тектонического напряжения. Они состоят из массивов пестрых глин с примесью доломитовых брекчий, кавернозных карбонатных пород, скоплений гипса, слюдяных сланцевых брекчий, иногда с фрагментами кристаллических зеленокаменных пород (Boukelloul et al, 2001).

Юрские отложения выходят на поверхность на участках к востоку от Айн-Азеля. Они относятся к нижней и средней юре (лейас-доггер) и верхней юре. Отложения лейас-доггер - это известняково-доломитовый каркас нескольких цепей гор Ходны. Верхняя юра представлена тремя группами пород: (1) очень небольшая песчано-глинистая группа в горах Ходна, (2) группа с низким содержанием ископаемого мергеля-известняка и (3) группа с более высоким содержанием карбоната, очень богатая окаменелостями, который соответствует портландскому возрасту и включает часть нижнего мела (берриас).

Нижний мел - обнажения широко распространены в регионе. Они включают (от основания до поверхности): (1) мергели-глинистые-песчаники, верхнеберриасского и валанжинского возраста; (2) образование доломито-песчаника готеривского возраста; (3) глинисто-известковые образования (баррем и нижний апт); (4) известково-мраморное образование аптского возраста; и (5) образование известняково-мергелевого песчаника альбского возраста.

Верхний мел представлен следующей литостратиграфической последовательностью: (1) мергели и мергель-известняки нижнего и среднего сеномана, которые заканчиваются палеонтологическими слоями; (2) известняки и доломиты верхнего сеноманского и базального турона, у основания и на вершине которых наблюдаются слои кремня; (3) мергели и мергель-известняки с Globotruncana helvetica (от нижнего к среднему турону); (4) мергели верхнего турона; (5) сенонские мергели и мергели-известняки, перемежающиеся с известняками; (6) известняки с Laffitteines маастрихтского возраста (Rezigat, Imchal, 2008).

Эоцен представлен известняками или мергелями с фауной, оканчивающимися кремневыми лагунными сериями или иногда континентальными (красные аргиллиты и конгломераты).

Миоцен чаще всего представлен континентальными и лагунными образованиями, состоит из конгломератов песчаников, мергелей и красных глин.

Плиоцен, как правило, согласуется с миоценом, состоит из детритовых, мергелистых и конгломератных образований.

Четвертичная система состоит из континентальных образований малой мощности.

Гидрогеологическое изучение региона (ВоШ;а1еЬ, 2001) позволило выделить четыре водоносных горизонта (Рис. 1.3).

Рис. 1.3.Схематический гидрогеологический разрез исследуемой территории

(Б^ОБ 2003)

1.2. Характеристика рудных залежей месторождения Шаабет-эль-Хамра

Цинковая руда месторождения Шаабет-эль-Хамра состоит из двух пачек линзовидных стратиформных слоев, разделенных прослоем доломита мощностью до 6 м. Каждая пачка состоит из трех линзообразных слоев, пронумерованных 1, 2, 3 для нижней пачки и 4, 5, 6 для верхней. Эти тела вытянуты в длину на 2700 м и погружены на глубину от 100 до 400 м.

Руда размещается в пористом или брекчированном доломите, расположенном в нижней части готеривского яруса (нижний мел). Крыша верхней части (тело №1) сложена доломитом с мергелями, а стенка нижней части (тело № 2) представляет собой массивный доломит с конкрециями (доломит пятнистый).

Два рудных тела являются стратиформными, субпараллельными и отделенными друг от друга промежуточным слоем, состоящим из доломита с бедной минерализацией, иногда безрудного, переменной мощности. Этот слой может отсутствовать, так что два тела сливаются в единое сплошное рудное тело (Dieb Aberkane, 2014).

Средняя мощность тела № 1 (верхняя часть рудного тела) составляет 5 м, а тела № 2 (нижнее тело) - 4 м. Не наблюдается корреляции между толщиной и содержанием рудного компонента, в рудных телах наблюдается контрастное распределение. Геологический разрез представлен на рис. 1.4.

Запасы месторождения были оценены в 1992 году алжирской компанией ORGM, в 1994 году канадской компанией SIDAM и в 2002 году компанией ENNOF (Nekache, 2012). Результаты их оценки представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Запасы, установленные ORGM (1987-1992), SIDAM (1994) и ENOF(2000),

(Nekache, 2012)

Оценка ORGM 1992 Категория Количество (т) Содержание (% Zn) Металл (т) Мощность (м)

Тело 1

Категория C1 2737000 5.23 143145 4.11

Категория C2 92200 5.18 4776 7.00

Всего C1+C2 2829200 5.23 147921 4.17

Тело 2

Категория С1 2132500 6.03 128590 3.66

Категория С2 58900 5.60 3298 2.61

Всего С1+С2 2191400 6.02 131888 3.62

Тело 1 + тело 2 5020600 5.57 279809 3.93

Оценка SIDAM 1994 Тело 1 Категория С1 2602200 6.08 158214 5.26

Тело 2 Категория С1 2205800 6.80 149994 4.64

Тело1+ тело 2 4808000 6.41 308208 4.98

ENOF 2002 С1 + С2 957 514 8.01 76 701

Рудная минерализация месторождения Шаабет-эль-Хамра наблюдается в виде линз иногда мономинерального состава, иногда смешанного (рис.1.5). Она в основном представлена сфалеритом, пиритом, марказитом и галенитом. Последний встречается редко и не имеет промышленного значения (КИаШ, 2014).

Основными минералами являются сфалерит, пирит и марказит. Вторичными минералами являются галенит, гематит. Жильные минералы - кальцит, барит, доломит и реже кварц и гипс. Минералы, образующиеся в результате окисления - это, в основном, смитсонит, церуссит и лимонит (КИаШ, 2014).

Сфалерит представлен несколькими типами: массивный, перекристаллизованный, трещиноватый и брекчированный, который составляет основную часть промышленной руды. Галенит встречается редко и обычно развивается на краях линз, ограничивая цинковую зону от барит-пиритовой (Яе21§а1;, 1шеЬа1, 2008).

5320(-) 8334 $340 5337 5335 $330(-)

А

Рис. 1.4. Геологический разрез двух рудных тел месторождения Шаабет-эль-Хамра

(профиль 1Х-ХУ) (Е.КО.Б, 2003)

Мощность (м)

0,230

Описание

Органогенный песчаник Мергель

Доломит брекчиевидный Доломит с рассеянной минерализацией сфалерита Мергелистый прослой

Серый доломит, местами с агрегатами барита

Доломит с рассеянной минерализацией сфалерита

Безрудный прослой

Массивный сфалерит с глинистыми прослоями Брекчиевидный доломит с минерализацией сфалерита

0,40-2,0

Безрудный прослой

Доломит с прожилками сфалерита Массивный сфалерит

Доломит с конкрециями, безрудный

1,50-2,00

0,230

0,70 0,50

Брекчиевидный доломит с минерализацией сфалерита

Доломит безрудный Массивный сфалерит

Доломит с конкрециями

Массивный сфалерит Брекчиевидный доломит с баритом и сфалеритом

Рис. 1.5. Характеристика двух рудных тел месторождения Шаабет-эль-Хамра (по данным TERRAMIN AUSTRALIA LIMITED)

На рис. 1.6-1.7. можно видеть результаты изучения методами электронной микроскопии и порошковой дифрактометрии образца цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра, предоставленного мне в ходе работы на обогатительном комбинате в 2018 г.

Рис. 1.6. Образец цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра

(SEM-изображение)

250000 240000 230000 220000 210000 200000 190000 180000 170000 160000 150000 140000 130000 120000 110000 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0

J ^

Li

Meas. data:ST/Data 1

Sphalerite

Dolomite

Marcasite

Pyrite, syn

Galena, syn

Gypsum

J

Gag!, Syn

Gypsum

I , 'i y' 1 I I i,1 'i" I 1 1111 и, , , '/ni 1 j/i'i' ni1 ni

20

40

60

80

Sphalerite Dolomite

2-theta (deg)

Рис. 1.7. Дифрактограмма образца цинковой руды, поступающей на обогащение

1.3. Горно-обогатительный комплекс и его влияние на окружающую среду

Завод по обогащению в комплексе Херзет Юсеф является одним из важнейших промышленных достижений Алжира в горнодобывающей отрасли. Изначально он был предназначен для переработки свинцово-цинковой руды из шахты Херзет Юсеф, но после прорыва воды 2 июня 1990 года, вызвавшего катастрофу на руднике, завод, подверженный риску закрытия, возобновил свою работу благодаря открытию шахты Шаабет-эль-Хамра, удаленной от него на десять км (Gouissem, 2001; Dieb Aberkane, 2014). Максимальная годовая мощность обогатительного комбината составляет 70000 т цинковой руды (среднее содержание Zn 8.29 %) и 5585 т продукта - цинкового концентрата с содержанием Zn 53% (Rezigat, Imchal, 2008). Отходы предприятия, содержащие тяжелые металлы (Zn, Pb, Cd, Cu и др.), складируются на открытом воздухе. Всего к 2016 г. было накоплено около 2 160 000 т твердых отходов, которые образуют отвалы площадью 7.2 га. Поскольку климат региона характеризуется сильными ветрами, это приводит к пылевому загрязнению атмосферы и поверхностного слоя почв (Meftah, 2002; Khalfi, 2014; Kouachi, 2010). Дополнительную опасность для окружающей среды представляет сброс жидких отходов непосредственно в ближайшее к комбинату периодически пересыхающее русло реки (Nekache, 2012).

На рис. 1.8 представлена применяемая в настоящее время схема переработки цинковой руды. Переработка включает механическую подготовку и флотацию.

Секция механической подготовки руды предназначена для работы со скоростью порядка 20 т/сут. Исходная руда (TV - tout-venant) транспортируется в основной корпус предприятия через конвейер длиной 45 м и хранится в двух бетонных бункерах емкостью 100 т каждый (Tessouh, 2010; Oufella, 2017). Дробление исходного сырья от (0-400 мм) до (0-20 мм) осуществляется в два этапа:

• первый этап - дробление до 0-40 мм (Concassage primaire на рис. 1.8). После выгрузки в приемный бункер руда поступает в щековую дробилку.

• второй этап - измельчение до 0-20 мм (Concassage secondaire на рис. 1.8). Руда (0-40 мм) из щековой дробилки транспортируется с помощью ленточного конвейера на вибросито. Частицы размером более 20 мм направляются на конусную дробилку, которая работает в замкнутом цикле с ленточным конвейером. Продукт, измельченный до размера менее 20 мм, хранится в 2 металлических бункерах емкостью 25 т каждый. Дальнейшее измельчение до размера менее 0.074 мм осуществляется двумя шаровыми мельницами (broyeur a boulets), после чего руда поступает в сектор флотации.

Принцип флотации основан на гидрофобных и гидрофильных свойствах поверхностей твердых тел. Эти свойства могут быть естественными или стимулироваться с использованием соответствующих реагентов.

Рис. 1.8. Схема переработки цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра (Dieb

Aberkane, 2014)

Флотационные реагенты.

а) собиратели (коллекторы)

Коллектор - основа флотационного процесса, т.к. он адсорбируется на границе раздела минералов. Процесс флотации обычно более чувствителен к дозировке коллектора по сравнению с другими реагентами (Абрамов, 2016; СЬей1Ы, 2002; ТеББоиЬ, 2010).

Коллекторы делятся на три основные категории:

- неполярные коллекторы: их особенность в том, что они не содержат полярных частиц и поэтому не взаимодействуют с водой, но имеют возможность фиксироваться на гидрофобных поверхностях минералов. Эти коллекторы применяются для флотации гидрофобных минералов. Обычно в этом случае используют углеводороды.

- анионные коллекторы: они являются коллекторами, в процессе диссоциации которых углеводородный радикал входит в состав аниона. Различают карбоксилы и тиокарбоксилы. Примером таких коллекторов являются ксантогенаты.

- катионные коллекторы: в результате их диссоциации образуются катионы. Это амины и их соли (ТеББоиЬ, 2010).

Все коллекторы - это органические реагенты. В большинстве случаев это гетерополярные соединения, состоящие из двух частей: неполярной или гидрофобной (обычно это углеводородная цепь) и полярной (гидрофильной), часто отрицательно или положительно заряженной. Механизм действия коллектора выглядит следующим образом: полярная группа закрепляется на поверхности частицы, заряд которой был приобретен во время измельчения, а неполярная группа в результате адсорбции делает поверхность частицы гидрофобной. В случае переработки руды Шаабет-эль-Хамра в качестве коллектора используют амиловый ксантогенат калия.

б) депрессоры (подавители)

Депрессоры представляют собой неорганические соединения, действие которых обычно заключается в селективном покрытии поверхностей, чтобы сделать их более гидрофильными и уменьшить их сродство к коллекторам. Использование депрессоров увеличивает селективность флотации, предотвращая флотацию нежелательных частиц. Активность депрессоров изменяется в зависимости от рН пульпы. В случае переработки руды Шаабет-эль-Хамра в качестве депрессора используют сульфат меди.

в) пенообразователи

Пенообразователь представляет собой гетерополярный органический реагент, в котором один конец молекулы является полярным и гидрофильным, а другой является неполярным и гидрофобным. Эта молекула является поверхностно-активным веществом, что позволяет использовать низкие концентрации в растворе для снижения поверхностного

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Омара Рима, 2022 год

Список литературы

1. Абрамов. А. А. Флотационные методы обогащения. - М.: Издательство Горная книга, 2016. - 595 с.

2. Алексеенко В.А., Алексеенко А.В. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов. - Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2013. - 381 с.

3. Большая советская энциклопедия. Т.18. - Москва: Издательство "Советская энциклопедия", 1974. - 632 с.

4. Бортникова С.Б., Гаськова О.Л., Бессонова Е.П. Геохимия техногенных систем. -Новосибирск: Академическое издание "Гео", 2006. - 169 с.

5. Бычинский В.А., Исаев В.П., Тупицын А.А. Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. - Иркутск: Издательство Иркутского университета, 2004. - 131 с.

6. Гуляева Р.И., Селиванов Е.Н., Пикалов С.М. Механизм и кинетика термического окисления природного сфалерита // Металлы. - 2018. - № 2. - С. 3-10.

7. Евтушенко Е. И., Сыса О. К., Ляшенко О. В.,, Новоселов А. Г. Анализ структурных изменений гидротермально-стабилизированных каолинов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2012. - №3. - С. 150-154.

8. Изосимов А.А. Физико-химические свойства, биологическая активность и детоксицирующая способ-ность гуминовых препаратов, отличающихся генезисом органического сырья: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.: МГУ, 2016. 26 с.

9. Карпов И.К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии. - Новосибирск: Наука, 1981. - 247 с.

10. Коршунова В.А., Сергеев А.В., Чарыкова М.В. Подвижные формы нахождения золота и элементов-спутников во вторичных ореолах рассеяния золотого рудопроявления Новые Пески (Южная Карелия) // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. - 2017. - Т. 62. -Вып. 1. - С. 45-62.

11. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука. 2004. 677 с.

12. Кузнецов В.А., Шимко Г.А. Метод постадийных вытяжек при геохимических исследованиях // Минск: Наука и техника, 1990. - 86 с.

13. Мазухина С.И. Эволюция природных и антропогенных систем Арктической зоны Российской Федерации в результате воздействия горнопромышленного производства: реконструкция, прогноз, способы защиты (на примере Кольского полуострова): дис. ... докт. геол.-мин. наук. Иркутск, Институт геохимии СО РАН, 2019. 283 с.

14. Маслова М.Д., Белопухов С.Л., Тимохина Е.С., Шнее Т.В., Нефедьева Е.Э., Шайхиев И.Г. Термохимические характеристики глинистых минералов и слюд // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 21. - С. 121-127.

15. Омара Р. Эколого-геохимическая оценка воздействия на окружающую среду комбината по обогащению цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра (Алжир): Выпускная квалификационная работа. СПбГУ, 2020. 137 с.

16. Омара Р., Чарыкова М.В., Русаков А.В., Малышев С.В., Платонова Н.В. Минералого-геохимические особенности и степень загрязнения почв в районе комбината по обогащению цинковой руды месторождения Шаабет-эль-Хамра (Алжир) // Записки РМО. - 20201. - Т. 149. - № 2 . - С. 96-110.

17. Омара Р., Чарыкова М.В., Волина О.В., Фокина Е.Л. Подвижные формы Zn, РЬ и Cd в почвах и техногенных отложениях (месторождение Шаабет-эль-Хамра, Алжир) // Записки РМО. - 20202. - Т. 149. - № 3. С. 142-157/.

18. Орлов А.К. Стадийность окисления сульфидов при окислительном обжиге полиминеральных сульфидных концентратов // Записки Горного института. - 2006. -Т.169. - С. 163-166.

19. Разенкова Н.И., Филиппова Т.В. Использование фазового химического анализа при изучении антропогенных потоков рассеяния. Докл. АН СССР. - 1984. - Т. 78. - №2. -С. 465-468.

20. Ратько А. И., Иванец А. И., Кулак А. И., Морозов Е. А., Сахар И. О. Термическое разложение природного доломита // Неорганические материалы. - 2011. - Т. 47. -№ 12. - С. 1502-1507.

21. Сергеев А.В., Коршунова В.А., Семенова В.В., Чарыкова М.В. Формы нахождения As

иАи во вторичных ореолах рассеяния золотого рудопроявления Пиилола в Восточной Финляндии // Записки РМО. - 2015. - № 6. - С. 61-74.

22. Справочник по растворимости солевых систем / Ред. А.Д. Пельш. В 2-х томах. Л.: Химия. 1975. -Т.1, 1070 с.

23. Устинова Ю.В., Сивков С.П., Алексашин В.М. Изучение кристаллизации двуводного гипса в присутствии полимерных добавок // Вестник МГСУ. - 2012. - №7. - С. 130135.

24. Хенни А. Минералогия, геохимические особенности и генезис месторождения Керзет-Юсеф (АНДР): дис. ... канд. геол.-мин. наук. Л., ЛГУ, 1984. 284 с.

25. Химическая энциклопедия. Т.3. Москва: Издательство "Большая Российская энциклопедия",1992. - 640 с.

26. Химический анализ в геологии и геохимии / науч. ред. Г.Н. Аношин. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2016. - 622 с.

27. Чепуштанова Т.А. Физико-химические свойства и технологические основы получения пирротинов из пирита: Автореф. дис. ... канд. канд. тех. наук. Алматы, Республика Казахстан, 2009. 20 с.

28. Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2010. - 287 с.

29. Яхонтова Л.К., Зверева В.П. Основы минералогии гипергенеза. - Владивосток: Дальнаука, 2000. - 331 с.

30. Adriano D.C. Trace element in the terrestrial environment. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1986. - 536 p.

31. Alpers C.N., Nordstrom D.K. Geochemical modeling of water-rock interactions in mining environments / In: Plumlee, G.S. and Logsdon, M.J. (eds.). The Environmental Geochemistry of Mineral Deposits: Part A. Processes, Methods and Health Issues. Reviews in Economic Geology, 6A. 1999. - P. 289-324.

32. Alsac N. Dosage des métaux lourds (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn et Hg) dans les sols par ICP-MS. Analysis of heavy metals (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn et Hg) in soils by ICP-MS //

Annales de Toxicologie Analytique. - 2007. - Vol. XIX. - № 1. - P. 5.

33. ANGCM (Agence nationale pour la géologie et le contrôle minier). Guide pour l'élaboration d'une étude d'impact sur l'environnement pour l'exploitation minière // Journal officiel de la république Algérienne. - 2007. -№ 18. - P. 6-11.

34. Arris S. Etude expérimentale de l'élimination des polluants organiques et inorganiques par adsorption sur des sous-produits de céréale : thèse de doctorat PhD. Université de Constantine, Algérie. - 2008. - 175 p.

35. Attouchek L. Etude géochimique des rejets du complexe minier de Kherzet Youcef (Setif) et son impact sur l'environnement: magister thesis. Univerité des sciences et de la technologie Houari Boumediene, Algerie. - 2005. - 83 p.

36. Attouchek L., Bayou B., Boutaleb A., Aissa D.E. Diagnostique et evalution de la charge pollutante par les elements traces metalliques (ETMs): cas du complex minier de Kherzet Youssef (Setif) // Bull. Serv. Geol. Nat. - 2008. - Vol. 9. - P. 217-233.

37. Aubertin M. The management of mine waste in a contextof sustainable development and environmental protection // Annual Conference of the Canadian Society for Civil Engineering. Montréal, Québec. Canada. - 2002. - P.1- 9.

38. Aubertin M., Bussiere B., Bernier L. Environnement et gestion des rejets miniers // Presse internationale polytechnique. - 2002. - P. 10- 15.

39. Auréa. Conséquences des excès de cuivre dans les sols et les végétaux // Agro-sciences. Rapport de la rencontre technique. - 2017. - P. 18.

40. Baize D. Teneurs totales en métaux lourds dans les sols français résultats généraux du programme ASPITET // Courrier de l'environnement de l'INRA. - 2000. - № 39. - P. 16.

41. Battaglia-Brunet F., El Achbouni H., Quemeneur M., Hallberg K.B., Kelly D.P., Joulian C. Proposal that the arsenite- oxidizing cuprina and 'Thiomonas arsenivorans' be reclassified as strains of Thiomonas delicata // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. - 2011.- P. 2816-2821.

42. Beaulieu M. Guide d'intervention - Protection des sols et réhabilitation des terrains contaminés. Ministère de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques. Québec. - Mars 2019. - P. 219.

43. Benabbes L., Bounouala M. Environmental protection aigainst acid mine drainage (AMD) testing of sulphide mining waste enrichement of the Chaabet El Hamra mine (Algerie) // Mining Science. - 2020. - Vol.27. - P.323-335.

44. Benaissa A. Etude théorique et expérimentale de l'adsorption de xanthate sur la pyrite (FeS2): magister thesis, Université Mohamed Khider, Biskra, Algérie. 2016. - 65 p.

45. Bennet J., Comarmond M., Jeffery J. Comparison of sulphide oxidation rates measured in the laboratory // Producing the 5th international conference on acid rock drainage. Denver. -2000. - Vol 1. - P 171-180.

46. Benzaazoua M., Kongolo M. Physico-chemical properties of tailing slurries during environmental desulphurization by froth flotation // International Journal of Mineral Processing. - 2003. - Vol.69. - P- 221-234.

47. Benzaazoua, M., Bussière B., Kongolo M., Laughlin J. et Marion P. Desulphurization feasibility of mine tailings for acid mine drainage control, study on four Canadian tailings // International Journal of Mineral Processing. - 2000. - Vol. 60. - P. 57-74.

48. Benzaazoua M., Bussiere B., Dagenais Am. et Archambault M. Kinetic tests comparison and interpretation for prediction of the Joutel tailings acid generation potential // Environmental Geology. - 2004. - Vol. 46. - P. 1086-1101.

49. Bertraneu M. Contribution à l'étude des Monts du Hodna; le massif de Boutaleb // Pub. Serv. Géol. Algérie, nouvelle série. - 1952. - Bull. № 4.

50. Bethke C.M. Geochemical and biogeochemical Reaction Modeling. Cambridge: University Press, 2008. - 543 p.

51. Beyoud Z. Les tidalites carbonatées et les minéralisations des Pb-Zn-Ba-F du Jurassique inferieur et moyen de Ain Azel (Hodna-Algérie) // Thèse de docteur de l'INPL. Nancy. France. - 1990. - 162 p.

52. Blowes D.W., Ptacek C.J., Jambor J.L., Weisener C.G., Paktunc D., Gould W.D., Johnson D.B. The Geochemistry of Acid Mine Drainage / Environmental Geochemistry. Elsevier Pergamon, Amsterdam. In: Treatise on Geochemistry. - 2014. - Vol. 11. - P. 131-190.

53. Bois D., Poirier P., Benzaazoua M., Bussiere B., Kongolo M. A feasibility study on the use of desulphurization tailing to controle acid mine drainage // Canadian institute of mining.

Bulletin 98. - 2005. - №1087. - P 8.

54. Boukelloul M., Bounouala M. Impact de l'exploitation souterraine par piliers mine (Algeria) in processing by flotation // Aufbereitungs Technik. - 2001. - 42. - Nr.9.

55. Bounouala M., Merabet D., Baccouche M. Characterization of the sulphide ore Chaabet El Hamra for enrichment by flotation // Annales de Chimie Science des Matériaux, 25, - 2000. - P. 635-643.

56. Boussdira D. Etude des impacts des activités d'exploitation des mines polymétalliques (Pb-Zn) sur l'environnement de la région de Kherzet Youssef: ingénieur d'État, Ecole nationale polytechnique, Algerie. - 2009. - 136 p.

57. Boutaleb A. Métallogénie des gîtes à Pb-Zn-Ba du Sétifien-Hodna Aurés // Proceedings of Workshop MVT. Mississippi Valley Type Deposits in Europe and North Africa, comparaisons with North American Deposits, constraints on modeling paleocirculations. -1993. - P.203-210.

58. Boutaleb A. Les minéralisations (Pb-Zn) du domaine Sétifian-Hodna : Litologie, pétrographie des dolomies, micro thermométrie et implications métallogénique: PhD Thesis, Université des Science et de la Technologie Houari Boumediene, Algérie, 2001. - 189 p.

59. Boutaleb A. Aïssa D.E., Touahri B. Les gîtes plombo-zincifère du Hodna, Minéralisations comparables au type " Vallée du Mississippi //Bulletin du Service Géologique de l'Algérie. -1999. -Vol. 10, n°1. -P. 55 - 71, 307-324.

60. Bouzahzah H., Benzaazoua M., Bussiere B., Plante B. Prediction of acid mine drainage, importance of mineralogy and the test protocols for static and kinetic tests // Mine Water Environemt. - 2014. - Vol. 33. - P.54-65.

61. Boyanov B., Peltekov A., Petkova V. Thermal behavior of zinc sulfide concentrates with different iron content at oxidative roasting // Thermochim. Acta. -2014. -Vol. 586. -P.9-16.

62. Bussiere B., Benzaazoua M., Aubertin M., Mbonimpa M. A laboratory study of covers made of low- sulphide tailings to prevent acidmine drainage // Environmental Geologie. -2003. -Vol. 45. - P. 609-622.

63. Bychinsky V., Charykova M., Omara R. Geochemical modeling of soils and technogenic sediments interactions with natural waters using SELECTOR software (Chaabet-el-Hamra

mine, Algeria) // Geochemistry (Chemie de Erde ). - 2021. - Vol. 81. - № 4, 125799.

64. Callender E. Heavy Metals in the Environment - Historical Trends. Treatise on Geochemistry. Environmental Geochemistry. Amsterdam // Elsevier Pergamon. - 2014. - Vol. 11. - P. 5989.

65. Chettibi M.. Optimization of Lead and Zinc Mineral Sulfide flotation. PhD Thesis; Moscow Mining University. Russia. - 2002. - 187 p.

66. Cornu S., Clozel B. Extractions séquentielles et spéciation des éléments trace métalliques dans les sols naturels. Analyse critique // Etude et Gestion des Sols. - 2000. - P. 179-189.

67. De Coninck A. Evaluation de l'effet à long terme de l'inondation et du chaulage de résidus miniers provenant du parc à résidus solbec-cupra sur la mitigation du drainage minier acide: Master Thesis, Université LAVAL, Québec. - 2003. - 80 p.

68. Dieb Aberkane Y. Dépollution et valorisation des rejets miniers sulfurés par la désulfuration environnementale, cas de la mine de Chaabet-El-Hamra: Master Thesis, Université de Tébessa, Algérie. - 2014. - 130 p.

69. Dimitrov R., Bonev I. Mechanism of zinc sulphide oxidation // Thermochim. Acta. 1986. - Vol. 106. - P. 9-25.

70. Directive du conseil du 12 juin 1986 relative à la protection de l'environnement et notamment des sols, lors de l'utilisation des boues d'épuration en agriculture // (86/278/CEE). JO.L 181 du 4.7. - 1986. - P. 6.

71. Draft Acid Rock Drainage Technical Guide Volume 1, British Columbia Acid Mine Drainage Task Force Report, August 1989.

72. Evangelou V. P., Zhang Y. L. A review: pyrite oxidation mechanisms and acid mine drainage prevention //Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. - 1995. - Vol. 25(2). - P. 141-199.

73. Filgueiras A., Lavilla I., Bendicho C. Chemical sequential extraction for metal partitioning in environmental solid samples // The Royal Society of Chemistry. - 2002. - P. 823-857.

74. Frostad S., Klein B. Et Lawrence R.W. Kinetic Testing 1. Effects of Protocol Variable on Rates of Weathering // Proceedings of the 5 th International Conference on Acid Rock Drainage, Denver. - 2000. - Vol. 1. - P.641-649.

75. Glaçon J. Recherche sur la géologie et les gîtes métallifères du tell Sétifien //Publ. Serv. Géol. Algérie. -1967. Bull n° 32. -P. 751.

76. Goldhaber M. Experimental study of metastable sulfur oxy-anion formation during pyrite oxidation at pH 6-9 and 30°C // American Journal of Science. - 1987. - Vol. 283. - P. 193217.

77. Gouissem KH. Augmentation du taux de récupération de zinc et de minerai sulfuré, cas gisement de Chaabet EL-Hamra: mémoire de fin d'etude. Ecole nationale polytechnique. Algerie, 2001. - 143 p.

78. Guiraud R. Aperçu sur les principaux traits stucturaux du Hodna et des régions voisines // Publ. Serv. Géol. Algéri. - 1971. - Bull. №41. - P. 45-49.

79. Hammadache Z., Guerrache S., Saib S. Evaluation du transfert des métaux lourds dans le système sol-plante dans le bassin versant d'oued Nil la région de Jijel. Master. Université de Jijel. Algerie. - 2016. - P. 84.

80. Henni A. Caractérisation minéralogique et géochimique des sphalérites de l'Algérie // Bull. Serv. Géol. Algérie. - 1995. - № 2. - P. 225-237.

81. Henni A. Minéralogie, géochimie et métallogénie du gisement Pb-Zn de Kherzet Youcef. Mémrs // Serv. Géol. Algérie. - 1998. - №9. - P. 77-114.

82. Holmes P.R., Crundwel F. The kinetics of the oxidation of pyrite by ferric ions and disolved oxygen // Geochim. Cosmochim. Acta. - 2000. - Vol. 64. - 263-274.

83. IUSS Working Group WRB // World Reference Base for Soil Resources 2014 // International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps, Update. Food and Agriculture Organization of the United Nations: Rome. - 2015. - P. 192.

84. Jamieson H.E. Geochemistry and Mineralogy of Solid Mine Waste: Essential Knowledge for Predicting Environmental Impact // Elements. - 2011. - Vol. 7. - P. 381-386.

85. Johnson D.B. The biogeochemistry of biomining / in Barton L. and Mandl M. (eds) Geomicrobiology : Molecular and environmental Perspective. Dordrecht, Germany : Springer, 2010. - P 401-426.

86. Johnson D.B., Kanao T., Hedrich S. Redox transformations of iron at extremely low pH: Fundamental and applied aspects // Frontiers in Microbiology. - 2012. - Article 96. http://dx. doi.org/10.3389/fmicb.00096.

87. Jerz J.K., Rimstidt J. A reactor to mesure pyrite oxidation in air proceeding // Society for mining metallurgy and exploration. The fifth international conferance of acid rock drainage. -2011. - № 1. - P. 55-60.

88. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants // 3rd edn. Boca Raton: CRC Press. - 2000. 403 p.

89. Khalfi A. Contribution à l'étude d'impact environnemental de l'exploitation minière souterraine et de rejets de traitement, cas de la mine de Chaabet El- Hamra: Magister thesis, Ain Azel, Wilaya de Setif, Algerie. - 2014. - 67 p.

90. Kongolo K., Benzaazoua M., Donato P., Drouet B., Barres O. The comparison between amine thioacetate and amyl xanthate collector performances for pyrite flotation and application to tailings desulphurization // Minerals Engineering. - 2004. - Vol. 17 - P. 505-515.

91. Kouachi S. Etude et simulation par modèles mathématiques des étapes élémentaires lors du contact particule - bulle en flotation: Thèse doctorat en science, Université El Arbi Ben M'hidi, Oum Elbouaghi, Algérie. - 2010 - 185 p.

92. Lawrence R. W. and Wang Y. Determination of neutralization potential in the prediction of acid rock drainage // MEND, Natural Resources Canada, Ottawa. In Proc. 4th Int. Conf. Acid Rock Drainage. - 2001. - Vol. 1. - P. 451-464.

93. Loeppert R.H., Schwab A.P., Goldberg S. Chemical Equilibrium and Reaction Models, Spec. Publ. 42. Madison WI: Soil Science Society of America, 1995. - 422 p.

94. Li Y.H. A Compendium of Geochemistry. Princeton, Princeton University Press, 2000. -475 p.

95. Mangold D.C., Tsang C.F. A summary of subsurface hydrological and hydrochemical models // Reviews of Geophysics. - 1991. - P. 51-79.

96. Medkour N. Influence des eaux minières sur les sols et contamination par le plomb et le zinc dans la région d'Ain Azel: Magister thesis, Institut national agronomique, Algérie. - 1994. -162 p.

97. Mellah F. Caractérisation physico-chimique et minéralogique des résidus miniers de la laverie de kherzet Youssef // 3ème Colloque International sur la Géologie du Sahara. Ressource minérale, énergétique, hydrocarbures et eaux. Ouargla le 09-10 Déc 2015. - № 3.- P. 194200.

98. Mermillod Blondin R. Zinc in Mine Waste // Research Unit And Service Technology Mineral (RUSTM) - Louvicourt Mine - National School of Geographic Sciences. Final engineering internship report. - 2002.

99. Mermillod Blondin R. Influence of pyrite properties on the retention xanthate type molecules: Application to the desulfurization of tailings INPL: Thesis PhD, National School of Geology.

- 2005. - 195 p.

100. Morin K.M., Hutt N.M. Environmental geochemistry of mine site drainage, practical theory and case studies. MDAG Publishing: Vancouver, 2001. - 333 p.

101. Munsell AH. Munsell Soil Color Charts: With Genuine Munsell* Color Chips ; Munsell Color Company: Grand Rapids, MI, USA. - 2014.

102. Nekache R. Étude de la stabilité des mines souterraines par les méthodes numériques. Cas de la mine de Chaabet El Hamra: Magister thesis. Université Badji Mokhtar. Annaba, Algérie, 2012. - 124 p.

103. Nicholson R.V., Gillham R.W., Reardon E.J. Pyrite oxidation in carbonate buffered solution // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1988. - Vol. 52. - P. 1077.

104. Nordstrom D.K. Modeling Low-temperature Geochemical Processes / In J.I. Drever (ed) Treatise on Geochemistry. Surface And Groundwater, Weathering and Soils, Elsevier Pergamon, Amsterdam, 2004. - Vol. 5. - P. 18-66.

105. Nordstrom D.K. Mine Waters: Acidic to Circumneutral // Elements. - 2011. - Vol. 7.

- P. 393-398.

106. Nordstrom D.K., Campbell K.M. Modeling Low-Temperature Geochemical Processes / In J.I. Drever (ed) Treatise on Geochemistry. Surface And Groundwater, Weathering and Soils, Elsevier Pergamon, Amsterdam, 2014. - Vol. 7. - P. 27-68.

107. Oelkers E.H., Benezeth P., Pokrovski G.S. Thermodynamic databases for water rock interaction / In: Thermodynamics and Kinetics of Water-Rock Interaction. E.H. Oelkers, J. Schott (eds) Rev. Mineral. Geochem. - 2009. - Vol. 70. - P. 1-46.

108. Olson G.J. Rate of pyrite bioleaching by Thiobaccillus ferrooxidans - Results of an interlaboratory comparison // Applied and Environmental Microbiology. - 1991. - Vol. 57. -P. 642-644.

109. Olszak-Humienik M., Mozejko J. Kinetics of Thermal Decomposition of Dolomite // J. Therm. Anal. Calorim. - 1999. - Vol. 56. - P. 829-833.

110. Omara R. Ecological and geochemical assessment of the environment in the zinc ore recovery zone: Case of Chaabet-El-Hamra mining complex (Algeria) / In: Advances in Green Energies and Materials Technology. Selected Articles from the Algerian Symposium on Renewable Energy and Materials (ASREM-2020). 2021. P. 249-255.

111. Oufella S. Projet d'exploitation de la partie souterraine de la mine de phosphate de Bled El Hadba: Master thesis, Université Abderrahmane Mira de Bejaia, Algérie, 2017. - 108 p.

112. Pansu M., Gautheyrou J. Analyse du sol minéralogique et organique et mineral: Springer- Verlag, 2003. - 670 p.

113. Parkhurst D.L, Plummer L.N. Geochemical models / In W.M. Alley (ed.) Regional Ground-water Quality, Van Nostrand Reinhold, New York, 1993. - P.199-226.

114. Perry A., Kleinmann R. L. P. The use of constructed wetlands in the treatment of acid mine drainage // Nat. Resour. - 1991. - Vol. 15(3). - P. 178-184.

115. Potvin R. Évaluation à différentes échelles de la performance de systèmes de traitement passifpour des effluents fortement contaminés par le drainage minier acide: Thèse de doctorat PhD, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Canada, 2009. - 367 p.

116. Puro M., Kipkie W. B., Knapp R. A., MacDonald T. J., Stuparyk R. A. Inco's Copper Cliff tailings area // In Proc. Sudbury '95, Canmur, Natural Resources, Ottawa, Ontario, Canada, Mining and the Environment. - 1995. - Vol. 1. - P. 181-191.

117. Rezigat N., Imchal K. Contribution à l'étude des problèmes environnementaux et de sécurité sur l'exemple de la mine souterraine de Chaabet El-Hamra: Magister thesis, Université Farhat Abas, Algérie, 2008. - 100 p.

118. Ritchie A.I.M. Oxidation and gas transport in piles of sulfidic material / In D.W. Blowes and J.L. Jambor, and A.I.M. Ritchie (eds). Environmental aspect of mine wastes. Short course. Ottawa, On : Mineralogical association of Canada, 2003. - Vol. 31. - P. 73-94.

119. Rogowski A., Pionke H.B. Hydrology and Water Quality on Strip-mined Lands. U.S // Environmental Protection Agency - 1984.

120. Rowe O.F., Sanchez-Espana J., Hallberg K.B., Johnson DB. Microbial communities and geochemical dynamics in an extremely acidic, metal-rich stream at an abandoned sulfide mine (Huelva, Spain) under-pinned by two functional primary production systems // Environmental Microbiology. - 2007. - Vol. 9. - P. 1761-1771.

121. Sirven J. B. Lasers et matière dense, Détection de métaux lourds dans les sols par spectroscopie d'émission sur plasma induit par laser (LIBS): PhD thesis, Université Bordeaux 1, France, 2006. - 253 p.

122. Slyemi D., Moinier D., Brochier-Armanet C., Bonnefoy V., Jhonson D.B. Characteristics of a phylogenetically- ambiguous, arsenic-oxidizing Thiomonas sp. (strain 3As) // Archives of microbiology. - 2011. - Vol. 193. - P. 857-870.

123. Smith A.M.L., Dubbin W.E., Wright K. and Hudson-Edwards K.A. Dissolution of lead- and lead-arsenic-jarosites at pH 2 and 8 and 20°C. Insights from batch experiments // Chemical Geology. - 2006. - Vol. 229(4). - P. 344-361.

124. Tessier A., Campbell P.G.C., Bisson M. Sequential Extraction Procedure for the Speciation ofParticulate Trace Metals // Analytical chemistry. - 1979. - Vol. 51. - № 7. - P. 844 - 851.

125. Tessouh S. Amélioration et optimisation des opérations de traitement par flottation du minerai de Chaabet El Hamra: Mémoire d'ingénieur d'état, Université Badji Mokhtar, Annaba, Algérie, 2010. - 150 p.

126. Thomassin J.F., Touze S. Le mercure et ses composés, comportement dans les sols, les eauxet les boues de sédiment. Rapport final // Etude réalisée dans le cadre des opérations de service publicdu BRGM. - Juin 2003. - 129 p.

127. Toniazzo V. Approche des mécanismes d'oxydation de la pyrite par Thiobacillus ferrooxidans grâce à la modélisation morphochimique de la surface minérale: rôle fondamental des phases superficielles oxydées. PhD Thesis: Université Henri - Poincaré de Nancy.- 1998.

128. Treatise on Geochemistry. Environmental Geochemistry. Amsterdam // Elsevier Pergamon. -2014. - Vol. 11. - P. 59-89.

129. Tributsch H., Rojas-Chapana J. Biological strategies for obtaining energy by degrading sulfide minerals / In D.E. Rawlings and D.B. Johnson (eds.) Biomining, Heidelberg: Springer-Verlag, 2007. - P. 263-280.

130. Villeneuve M. Évaluation du comportement géochimique à long terme de rejets miniers à faible potentiel de génération d'acide à l'aide d'essais cinétiques. Mémoire de maîtrise en génie minéral, École Polytechnique de Montréal, 2004.

131. Walter A. L., Frind E. O., Blowes D. W., Ptacek C. J., Molson J.W. Modelling of multicomponent reactive transport in ground-water: 1. Model development and testing // Water Resour. - 1994. - Res. 30. - P. 3137-3148.

132. Yeh G.T., Tripathi V. S. A critical evaluation of recent developments in hydrogeochemical transport models of reactive multichemical components // Water Resources Research. - 1989. -Vol. 25. - P. 93-108.

133. Zachara J.M., Cowan C. E., Resch C. T. Sorption of divalent metals on calcite // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1991 - Vol. 55. - P. 1549-1562.

Фондовые материалы

134. E.N.O.F. Complexe minier de Kherzet Youssef Ain Azel (Sétif). Plan d'exploitation, -1987.

135. E.N.O.F. Compte rendu de missions hydrogéologique sur la région de Ain -Azel à la suite dela catastrophe de la mine de Kherzet Youssef. -1990.

136. E.N.O.F. Compte rendu de mission à la mine de Kherzet Youssef, recommandations etmesures à prendre. - 2000.

137. E.N.O.F. Guide de gestion des problèmes environnementaux liés à l'activité minière, -2003.

138. E.N.O.F. projet de développement de la partie inférieure de gisement de Chaabet El Hmra. -2003.

139. E. N. S. I. D. Réhabilitation du périmètre irrigué de "Kherzet Youssef1'. Commune d'AinAzel. Wilaya de Sétif. - 2003.

140. E. N. S. I. D. Réhabilitation du périmètre irrigué de "Kherzet Youssef1'. Commune d'Ain Azel. Wilaya de Sétif. -2003.

141. Meftah. L. Avis sur la situation Technico-économique de la mine de Chaabet-ElHamra(Sétif). -2002.

142. Sommelet. H. Compte rendu de mission hydrogéologique N° 02 suite à l'inondationaccidentelle survenue dans la mine le 02 Juin 1990.

Web-сайты

http://basol.environnement. gouv.fr. Base de données BASOL sur les sites et sols pollués (ou potentiellement pollués).

https://esdac.jrc.ec.europa.eu/content/soil-map-soil-atlas-africa. https://www.pthorticulture.com/fr/zone-du-savoir/role-du-zinc-en horticulture/0.

Приложения

Приложение 1. Результаты рентгенофазового анализа

64000 62000 60000 58000 56000 54000 52000 50000 48000 46000 44000 42000 40000 38000 36000 34000 32000 30000 28000 26000 24000 22000 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

KJ\

Meas. data:1/Data 1

Calcite

Dolomite

Quartz

Muscovite

Kaolinite

Clinochlore

40

I

60 80 11 '■ ■■ ■ '."i I. "I И1 !

1 l'i 1 'IW111 ni,

2-theta (deg)

M¡lillliP|l^llliWll!ll|l|,iiyiÍlfnlllÍñÍllñiJl

Проба 1

20

olomite Quartz

Meas. data:1--/Data 1

Dolomite

Gypsum

Pyrite

Marcasite

Sphalerite

JLULlÀJ^ _ILjuL^JL/wa.

Dolomite Gypyritm

: 'i

l'm iL i i1 i i i

m i « 11

1

i 11 m пинии m

I iiVi'i.

5000

0000

0

20

40

60

80

phalerite

2-theta (deg)

80000 75000 70000 65000 60000 55000 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

Meas. data:2/Data 1

Calcite

Quartz

Dolomite

Muscovite

Kaolinite

Albite

Wurtzite

Calcite Quartz Dolomite Muscovite Kaolinite

I , , I

II I .

I . H I

ii'i/Vi....... 1 '/лЧ1)1!1

I I 111 II II Nil II III III lllllllinil III

■ ill III hl'lllllMllll'l M I ill

и 'i" I 111 ' >4

llllllllllll lllll'llllllltlllllll /llll I

Проба 2

160000 155000 150000 145000 140000 135000 130000 125000 120000 115000 110000 105000 100000 95000 90000 85000 80000 75000 70000 65000 60000 55000 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

Meas. data:3/Data 1

Quartz

Calcite

Dolomite

Muscovite

Albite

Wurtzite

Clinochlore

Doiom Muscov

.wUP*

I, II,

11

v /л:....;,

20

40

60

80

Wurtzite

2-theta (deg)

20

40

60

80

e

e e

2-theta (deg)

44000 42000 40000 38000 36000 34000 32000 30000 28000 26000 24000 22000 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

Calcite Quartz

Montmonllonfte-'i^A Albite

sphaleriteMU!£o5iie

Meas. data:4/Data 1

Calcite

Quartz

Dolomite

Montmorillonite-15A Albite

sphalerite high, syn Muscovite

20 I,

I.

I

I

I

I I

llll III II Nil

.....I

II III

I I I

II I II

lllllllllllll Mil I III llll I llllll

I II II I I I III

■ II Mill III

Il II

III III I ч il I llll llllllll llll llllll lllllllllllll

I I I I I I 11

Проба 4

230000 220000 210000 200000 190000 180000 170000 160000 150000 140000 130000 120000 110000 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0

Dolomite

о GPRS

Quartz alpha Marcas te Spnaler te

-лА......A.A.....JJL/

20 I

Meas. data:5/Data 1

Dolomite

Gypsum

Pyrite

Quartz alpha

Marcasite

Sphalerite

\ Ml' llllll I II i1

Mil I Mill II.

80

Ill I I III'l"lllllll 1 111II

17,/,,, 'и'I

2-theta (deg)

40

60

80

2-theta (deg)

60

15000 10000 5000 0

Meas. data:6/Data 1

Dolomite

Quartz

Kaolinite

Muscovite

ll'll

1 Гц1'.....: :

и и 11 и

2-theta (deg)

20

40

60

80

Quartz aolinite

Kaolinite Muscovite

Проба 6

54000 52000 50000 48000 46000 44000 42000 40000 38000 36000 34000 32000 30000 28000 26000 24000 22000 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

Meas. data:7/Data 1

Calcite

Dolomite

Quartz

M uscovite

Kaolinite

Wurtzite

iwJJjjLLU!^

Muscovite Kaolinite Wurtzite

1.......1.,ii и. : ' I 'i I in, i' I'1 M 'h \ Ï1 и Л

20

40

60

80

Calcite alomite

2-theta (deg)

11б000 110000 10б000 100000 9б000 90000 B5000 B0000 7б000 70000 6б000 60000 бб000 б0000 4б000 40000 Зб000 З0000 2б000 20000 1б000 10000 б000 0

Polom Muscov Sphaler Kaolin

Meas. data:8/Data 1

Calcite

Quartz

Dolomite

Muscovite

Sphalerite

Kaolinite

I I ' I I1 I I I ^ I \ I 1 ll'll l'l I1 I I

.'/ll

Проба 8

Quartz Calcite Dolomite Gypsum Sphalerite Muscovite Smithsonite Pyrite Wurfzjte Kaolinite

Meas. data:9/Data 1

Quartz

Calcite

Dolomite

Gypsum

Sphalerite

Muscovite

Smithsonite

Pyrite

Wurtzite

Kaolinite

M J u/i/jL JjibJjJk^Jki^^

, i 11 i,i 11 m 11 « i i ir и i H i ^i и i

i m^ im^ ■" ■ ■ ■■ h ■■ 'и'ill i1 и

. . V i. 1 .'Ii

20

40

60

B0

0

20

40

60

B0

70000р 65000 60000 55000 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000

Meas. data: 10/Data 1

Calcite

Quartz

Dolomite

Sphalerite

Kaolinite

Pyrite

Muscovite

Wurtzite

Marcasite

;alci e 'uartz e

Dolom Sphaler Kaolin

MWS£oZr

I I Il II III

I ' I' .'..

I I I

2-theta (deg)

' I ' I « '

IV. I

, M1!1

III I II I llll

I I I

I II I I