Metodę, która pozwoli na skuteczną redukcję stężeń siarczanów, metali i arsenu w kwaśnych wodach kopalnianych, opatentowali naukowcy z Uniwersytetu Jana Kochanowskiego w Kielcach.
Kwaśne wody kopalniane to ścieki, których skład chemiczny zależy od wietrzenia pospolitego siarczku żelaza, pirytu. Są one zagrożeniem dla środowiska ze względu na niski odczyn i wysokie stężenia metali, arsenu i siarczanów (VI). Naukowcy z Instytutu Chemii Uniwersytetu Jana Kochanowskiego w Kielcach opatentowali nową metodę redukcji stężeń siarczanów, metali i arsenu w tych wodach.
W Polsce jest wiele miejsc, gdzie występują kwaśne wody kopalniane. Pojawiają się w miejscach nagromadzenia pirytu, np. w hałdach pogórniczych na Górnym Śląsku oraz w Sudetach, gdzie piryt towarzyszy siarczkom innych metali niż żelazo. Głównym nieszczęściem jest piryt, który przyczynia się do powstania tych wód. Jest wszędobylski i ulega łatwemu wietrzeniu , którego produktami są siarczany(VI) i Fe3+. Oprócz tych jonów, kwaśne wody kopalniane mają często podwyższone zawartości metali i arsenu – tłumaczy prof. Zdzisław Migaszewski.
Ich cechą szczególną jest niskie pH, nawet <2 oraz charakterystyczna pomarańczowo-czerwona barwa. Kwaśne wody kopalniane to zagrożenie dla środowiska. W wielu krajach, np. Hiszpanii, Stanach Zjednoczonych, Republice Południowej Afryki, trwają prace nad właściwą metodą neutralizacji takich wód. Chodzi o ich oczyszczenie, aby nie zagrażały środowisku.
Obecnie stosuje się dwie główne metody oczyszczania: chemiczną i biologiczną. Odpowiednią wybiera się w zależności od objętości i składu chemicznego kwaśnych wód kopalnianych, warunków topograficznych i geologiczno-górniczych, stopnia zagrożenia środowiska, itd. Nie bez znaczenia jest też czynnik ekonomiczny. Firmom zależy, aby metoda oczyszczania była jak najtańsza i przy tym efektywna.
Patent naukowców z UJK opiera się na dwóch podstawowych odczynnikach: wodorotlenku baru i dziesięcioprocentowym kwasie octowym.
Zastosowanie ich podwyższa pH i powoduje nie tylko wytrącenie związków metali i arsenu, ale też zmniejsza stężenie siarczanów(VI), które wytrącają się w postaci nierozpuszczalnego siarczanu baru – wskazuje prof. Zdzisław Migaszewski.
To metoda bardziej skuteczna niż pozostałe, ale i droższa. Cena wodorotlenku baru w Europie jest dość wysoka. Tańszy jest w Indiach i Chinach, ale wysokie cła sprawiają, że eksport nie jest opłacalny.
Wodorotlenek baru podnosi także pH wód kopalnianych i sprawia, że są z nich usuwane te jony, które wytrącają się przy zastosowaniu mleczka wapiennego, wapna palonego lub wapienia, powszechnie stosowanej substancji do podnoszenia pH w kwaśnych wodach kopalnianych. Stosując wodorotlenek baru nie musimy dodatkowo doczyszczać tych wód – przekonuje prof. Agnieszka Gałuszka.
Zdaniem autorów wynalazku, zastosowanie „kieleckiej” metody będzie przydatne w sytuacjach ekstremalnych, np. w czasie katastrofy ekologicznej, kiedy potrzebne jest szybkie i skuteczne uzdatnienie wód kopalnianych. Ale skorzystać mogą również kopalnie węgla kamiennego i brunatnego lub rud metali oraz inne kopalnie, w których występuje piryt.
Piotr Burda, źródło: UJK
Bar jest mega toksyczny w formie rozpuszczalnej, ciekawe czy to nie stanowi problemu? Zwłaszcza przy operowaniu na dużą skalę.