Человеческая история - это накопление конфликтов вокруг георесурсов (например, земля, почва, вода, металл, нефть, газ). Поэтому добыча полезных ископаемых всегда сыграла существенную роль в развитии человеческой истории со времён периода неолита. Сегодня ситуация не изменилась, и большинство конфликтов не изменилось,которые мы наблюдаем в настоящее время, имеют в основном одно и то же происхождение. Горнодобывающая промышленность обеспечивает металлургическое снабжение современного высокотехнологичного общества. Хотя повседневная жизнь не очень очевидна для большей части населения мира, добывающей промышленности. Промышленность является основой экономического благосостояния и технологического развития страны, как можно заметить в ходе промышленной революции в Европе (конец XVII века) и современную информацию и энергию революции во всем мире. Хотя, несомненно, это важная отрасль промышленности, современная горнодобывающая промышленность сталкивается с серьезными проблемами в области развития, поскольку негативные аспекты горнодобывающей деятельности, как представляется, оказывают все большее влияние на ее развитие людей в глобализованном мире. Таким образом, горнодобывающая промышленность борется за то, чтобы получить социальную лицензию во многих частях мира, чтобы развиваться новые проекты. Это в основном связано с тем, что большинство заинтересованных сторон, не получая прямой выгоды от горнодобывающей деятельности, воспринимают добычу полезных ископаемых как угрозу для своего здоровья и окружающей среды, как, например, образование кислотного дренажа (AMD) или, в более общем смысле, как угрозу для окружающей среды. Как технологии извлечения металлов развились,объем образующихся отходов значительно увеличился, и эта тенденция еще более усилится в будущем. Следовательно, более точный прогноз СХИР. Для решения этой проблемы необходимы соответствующие методы. СХИР является результатом окисления богатых сульфидами пород, подвергающихся воздействию природных или антропогенных процессов в атмосфере, процесса, который приводит к образованию высоких элементов в воде и подкисление воды. Этот процесс может привести к загрязнению поверхностных и подземных вод.
В древние времена поставки металла обеспечивались месторождениями окисленных руд обнаженные на поверхности земной коры (например, госсан в Иберийской провинции). Пиритический пояс римского времени, или серебряные госсаны в Серро де Паско, Перу и Потоси, Боливия до Инки и во время испанского завоевания. С момента создания флотации. в начале 20 века, стало возможным извлекать и отделять сульфиды металлов от первичного сырья рудной зоны рудного месторождения. Это технологическое изменение увеличило масштабы добычи полезных ископаемых, поскольку в настоящее время низкосортные руды могут эксплуатироваться экономически выгодно. Как следствие, количество образующихся отходов возросло драматично. Кроме того, впервые явления окисления сульфидов, связанные с процессом добычи, можно было наблюдать с формированием кислотный шахтный дренаж при добыче угля, который в настоящее время является главной экологической проблемой металлургической промышленности сегодня.
Как и в последние десятилетия, загрязнение окружающей среды достигло уровня, которые имеют непосредственное значение для здоровья человека в некоторых частях мира, экологические и устойчивые аспекты приобрели важную роль в последние десятилетия.
Для того чтобы получить представление о масштабах проблемы, мировое производство некоторых цветных металлов по значимости каждого типа эксплуатируемых месторождений анализируется . Особо отметили взаимосвязь между типом рудных месторождений и конечный состав ARD, который позволяет прогнозировать поведение для большинство типов отложений в отношении образования СХИР, исходя из предположения о том, что хорошее знание их минералогического состава.
Запасы гигантских (и супер-гигантских) месторождений металлических руд составляют от 60 и 95% мировых запасов металлов на суше, с несколькими индивидуальными месторождениями, монополизирующими предложение, из которых Cu имеет следующие ресурсы наибольшого количества супераккумуляций, за которыми следуют Au, Pb, Mo, Sb, и Сн. Это в основном связано с геохимическим поведением различных металлов в процессе обогащения в земной коре. Cu, Au и Mo в основном извлекаются из порфировых систем (60% от общего объема добычи меди мировое производство меди осуществляется на порфировых месторождениях меди (Cu-Mo и Cu-Au), и поэтому добыча этих элементов в основном осуществляется на крупных горнодобывающих предприятиях. Таким образом, при рассмотрении этих элементов и других типов рудных месторождений, которые являются их хозяевами, можно утверждать, что большая часть гиганта или супергигантские месторождения (за исключением некоторых карбонатных, скарных или россыпных месторождений) будут очень склонны к образованию АРД. Поэтому прогнозирование СХИР является важным вопросом в связи с тем, что СХИР является одной из главных экологических проблем, стоящих перед горнодобывающей промышленностью в настоящее время . В связи с растущим социальным давлением, правительства и государственные органы все чаще применяют новые правила и законы по регулированию обращения с отходами горнодобывающей промышленности во всем мире, как, например новый закон о закрытии шахт в Чили (действует с ноября 2012 года). Следовательно, точная характеристика отходов горнодобывающей промышленности необходима в следующих документах для оценки геохимической стабильности и прогнозирования возможности СХИР быть проблемой в будущем, которую необходимо решать и смягчать.
Существует в основном два типа тестов, применяемых для предсказания поведения образец горной породы, относящейся к продукции ARD: статические испытания, в ходе которых оценивается, произведет ли образец образец кислотную среду или нет; и кинетические испытания, в ходе которых оценивается, когда произойдет подкисление; и какие элементы освобождаются из образца. Для получения этой информации в консультации широко используются различные тесты и тесты. горнодобывающий бизнес и некоторые из них рассматриваются как стандартные методы.
Кислотный дренаж горных пород и важность минералогии
Цель прогнозирования кислотного дренажа горных пород очень проста. Он имеет дело с минералогическим составом геологической пробы. Эта проба может содержать различные соотношения различных минералов или групп минералов (например, силикаты, карбонаты, сульфиды, сульфаты, оксиды). Есть минералы которые могут вызывать кислотность (например, сульфиды в результате окисления или Fe(III)гидроксиды и/или сульфаты железа в результате равновесных реакций), что означает, что они высвобождают протоны (Н+) в раствор и элементы, которые могут гидролизировать до комплексов (например, Fe, Al, Mn) в растворе что приводит к депротонированию воды, а также к освобождению протонов в раствор, т.е. приводит к подкислению. Если раствор кислотный, то это повышает подвижность тяжелых металлов (например, двухвалентные катионы (Cu2+, Zn2+,Cd2+, Pb2+ и др.), которые могут загрязнять водные ресурсы, реки, озера, море или грунтовые воды.
С другой стороны, в породе есть минералы, которые могут нейтрализовать эти протоны (например, карбонаты, гидроксиды и силикаты) и контроль над нимиpH в качестве буфера при определенных значениях. Если раствор щелочной, то подвижность элементов, которые стабильны как оксианы.
В случае оптической микроскопии полуколичественное определение может быть выполнено путем точечного подсчета, это очень медленная и трудоёмкая техника, разработанная высококвалифицированными специалистами минералогии, поэтому очень дорогой. Рентгеновская дифракция имеет высокое обнаружение (2-5%), так что он не подходит для обнаружения микроэлементов. Существуют методы, позволяющие снизить этот предел обнаружения, такие как дифференциальный XRD, но их трудно применить. Микроэлементы могут быть наиболее значимые для прогнозирования воздействия на окружающую среду, так как очевидно, в случае загрязнения морской среды, связанного с отложениями хвостов во фьордах шахты.
Устранение этих недостатков минералогических количеств; альтернатива для количественной оценки минеральных ресурсов необходимы более быстрые и дешевые методы, специально для предсказания АРД. Впоследствии геохимические методы на основе количественной оценки концентраций элементов в образце и предположения об их минеральной ассоциации с целью косвенного определения количественных показателей содержание полезных ископаемых, были разработаны (например, учет на кислотной основе (АБА);, с изменениями, или корреляции для количественной оценки по реакционной способности минеральной сборки.
Параллельно с этим разрабатываются методы прогнозирования АРД, что обусловлено упомянутые аналитические ограничения минералогических методов, a в геонауках в целом для количественной оценки минералов необходима специальная методика. Содержание образца автоматизированным и быстрым способом, с более высокой точностью и нижний предел обнаружения. Этот прорыв был достигнут благодаря разработке автоматизированной количественной минералогии на базе SEM-EDX.
Для того, чтобы предсказать СХИР для образца горной породы, необходимо количественно определить кислотообразующие минералы и рассчитать моли потенциально высвобождающихся протонов, которые называются кислотным потенциалом (АК). С другой стороны количество минералов, которые могут нейтрализовать образовавшиеся протоны, определяется количественно, так называемым потенциалом нейтрализации (ПН). Разница между ними указывает на то, достаточно ли буферная емкость образца нейтрализовать все потенциально образующиеся протоны (т.е. оставаться нейтральными по окружности), или вырабатывает больше протонов, чем может нейтрализовать, что приводит к тому, что в конечном счете, он будет производить кислотные условия. Это называется Учет на кислотной основе (ABA). Если отсутствует кислотный буфер для поддержания нейтральности системы, этот буфер может быть добавлен, обычно в виде карбонатов (например, кальцита или доломита или иногда в виде извести). Поэтому рассчитываются как tCaCO3/1000 т, чтобы узнать, сколько карбонатов необходимо для сохранения нейтральности материала.
В результате традиционными, широко используемыми стандартными методами прогнозирования с многочисленными недостатками и проблемами, и, с другой стороны, высокотехнологичные аналитические методы доступны по конкурентоспособной цене конечному пользователю. Таким образом, можно предсказать, что это будет всего лишь вопрос о времени, когда это изменение в подходе к прогнозированию АРД будет принято в качестве нового стандарта.
