Работы в рамках проекта РНФ № 23-27-00340 ведутся коллективом лаборатории эколого-экономического моделирования техногенных систем ИНГГ СО РАН. Руководит исследованиями заведующая лабораторией к.г.-м.н. Н.В. Юркевич.
В центре внимания специалистов – хвостохранилища переработанных руд полиметаллических месторождений, расположенные в Кемеровской области: Ново-Урское, Талмовские Пески и Дюков Лог.
Почему эта работа важна?
Исследования, реализуемые в проекте, соответствуют Концепции технологического развития РФ до 2030 года. Они направлены на разработку научно-обоснованных рекомендаций и внедрение сквозных технологий, а именно – технологий новых материалов и веществ и технологий снижения антропогенного воздействия.
По итогам проекта в ИНГГ СО РАН будет построена достоверная физико-химическая модель поведения бария в ходе экзогенной эволюции техногенного вещества. Для этого специалистам нужно определить основные минералого-геохимические характеристики хвостов обогащения полиметаллических руд, объясняющих образование вторичного (аутигенного) барита.
Ново-Урское хвостохранилище: а) общий вид отвала кварц-баритового состава; б) разрез отвала барит-пиритового состава
Ново-Урское хвостохранилище: в) исследуемый разрез с нумерацией горизонтов; г-д) штуфные образцы с местом отбора проб
Что удалось установить на данном этапе?
В рамках первого года гранта в Институте получили ряд интересных результатов. Было установлено, что в системе вода-порода основными формами бария в веществе отходов являются растворенные молекулы и твердые фазы – в частности, минерал барит.
При этом, в отвале кварц-баритового состава Ново-Урского хвостохранилища помимо остаточного барита присутствуют его аутигенные разности. Эти минералы образовались уже непосредственно в отвале. На хвостохранилище Талмовские Пески определено две разновидности барита (по величине обломков и зёрен).
Специалисты обнаружили, что в исследуемых отвалах барит может срастаться с пиритом, галенитом, ярозитом, ангидритом и кварцем, а также с доломитом, апатитом и сульфидами. Кроме того, в самом барите отмечены включения пирита, галенита и его вторичных минералов – англезита и церуссита.
Талмовские пески: а) общий вид хвостохранилища
Талмовские пески: б) исследуемый разрез с нумерацией горизонтов; в) штуфные образцы с местом отбора проб
Исследуя пробы, в ИНГГ СО РАН установили, что вторичное перераспределение и переотложение барита, ангидрита, ярозита, кальцита и аморфного кварца может быть связано с результатом жизнедеятельности микроорганизмов.
– Определённую роль в образовании аутигенного барита могут играть цианобактерии и водоросли, присутствие которых диагностируется в жизнедеятельном и погибшем состоянии, – отмечают исследователи.
В интересах нефтегазовой промышленности
Комплексные геофизические и геохимические исследования позволили рассчитать объемы Ново-Урского отвала и хвостохранилища Талмовские Пески и оценить ресурсы барита. Работы второго этапа будут направлены в том числе на то, чтобы выявить долю чистого BaSO4 с наименьшим количеством примесей и его генезис. Практическая значимость полученного результата в этой части проекта связана с корректировками технико-экономического обоснования инвестиционной привлекательности производства баритового концентрата, пригодного для создания качественных утяжелителей для буровых растворов.
В дальнейшем в Институте планируют продолжить работы на хвостохранилищах Салаирского рудного поля.
Опубликовано пресс-службой ИНГГ СО РАН
Иллюстрации предоставлены Н.В. Юркевич