Сорбционная очистка сточных вод горно-перерабатывающих предприятий от мышьяка с использованием природных минералов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат наук Коваленко, Ксения Андреевна

• Коваленко, Ксения Андреевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Коваленко, Ксения Андреевна

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общие сведения о водных формах мышьяка и их токсичности

1.2. Содержание мышьяка в гидросфере и источники его поступления

1.2.1. Природные и антропогенные источники поступления мышьяка в гидросферу

1.2.2. Роль горнодобывающих и горно-перерабатывающих предприятий в загрязнении гидросферы мышьяком

1.3. Анализ методов очистки природных и сточных вод от соединений

мышьяка

Выводы по главе

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Характеристика объектов исследований

2.2. Характеристика методов исследований и основных параметров сорбции

2.3. Приборы и оборудование

2.4.Схемы экспериментальных установок

Глава 3. Результаты экспериментальных исследований сорбционных

свойств брусита по отношению к соединениям мышьяка

3.1. Изучение сорбционного удаления соединений трех- и пятивалентного 52 мышьяка на брусите в статических условиях

3.1.1. Определение кинетических свойств брусита по отношению к 52 соединениям мышьяка

3.1.2. Построение изотерм сорбции соединений мышьяка на брусите

3.1.3. Интенсифицирование сорбционных свойств брусита по отношению

к соединениям мышьяка

3.1.3.1. Изучение влияния термической обработки брусита на его

сорбционные свойства по отношению к соединениям мышьяка

3.1.3.2. Изучение влияния воздействия ультразвука на сорбционные

свойства брусита в системе «раствор-сорбент»

3.1.4. Изучение влияния различных физико-химических факторов на сорбционные показатели брусита по отношению к мышьяку

3.1.4.1. Влияние значения рН

3.1.4.2. Влияние степени измельчения на сорбционную емкость брусита

3.1.4.3. Влияние расхода брусита на степень извлечения брусита

3.1.4.4. Влияние интенсивности перемешивания

3.1.4.5. Влияние минерализации среды

3.1.4.6.Влияние ионного состава очищаемой воды на сорбционную емкость брусита по отношению к мышьяку

3.2. Изучение сорбционного удаления трех- и пятивалентного мышьяка на брусите в динамических условиях

3.2.1. Удаление арсенатов на брусите в динамических условиях

3.2.2. Удаление арсенитов на брусите в динамических условиях

3.3. Изучение механизма сорбции мышьяка на брусите

3.3.1. Математическая обработка изотерм сорбции

3.3.2.Исследование механизма сорбции мышьяка на брусите с

использованием инструментальных методов

Выводы по главе

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований окислительных и сорбционных свойств псиломелана по отношению к мышьяку (III)

4.1. Исследование окислительных и сорбционных свойств псиломелана по отношению к соединениям мышьяка (III) в статических условиях

4.2. Исследование окислительных и сорбционных свойств псиломелана по отношению к соединениям мышьяка (III) в динамических условиях

4.3. Механизм взаимодействия мышьяка (III) с поверхностью

псиломелана

Выводы по главе

Глава 5. Результаты испытаний природных минералов на реальных сточных водах и разработка технологической схемы сорбционной очистки водных сред от мышьяка с их применением

5.1. Результаты сорбционной очистки сточных вод от мышьяка с использованием природного и модифицированного брусита

5.2. Результаты сорбционной очистки сточных вод от мышьяка с использованием псиломелана

5.3. Разработка сорбционной технологии очистки природных и сточных

вод от мышьяка

Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложения

Приложение А. Справка о внедрении результатов диссертационной

работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сорбционная очистка сточных вод горно-перерабатывающих предприятий от мышьяка с использованием природных минералов»

Введение

Актуальность работы. Интенсивная разработка земных недр привела человечество на грань истощения запасов кондиционного минерального сырья. Горно-перерабатывающая промышленность оказалась перед необходимостью вовлечения в переработку некондиционных руд с высоким содержанием примесей, которые в процессе добычи, обогащения, металлургической переработки концентрируются в сточных водах, хвостах обогащения, технологических растворах и отвальных продуктах. Особую проблему представляют соединения мышьяка (As), которые являются постоянной примесью в сырье тяжелых, цветных и благородных металлов. Так, в сульфидных золотоносных рудах содержание мышьяка достигает 20%. Извлечение мышьяка из недр, как попутного примесного компонента руд, в 40-50 раз превосходит сегодняшний уровень его потребления в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Это приводит к созданию громадных запасов мышьяксодержащих отходов, которые не находят практического применения и загрязняют окружающую среду, в особенности гидросферу. Значительному загрязнению подвергаются регионы Якутии, Сибири, Забайкалья, Средней Азии, Казахстана, Урала, Кавказа и Чукотки, где расположены основные месторождения, содержащие мышьяк, и предприятия по переработке данного минерального сырья. Оборотное водоснабжение и очистные сооружения на горно-перерабатывающих предприятиях полностью не устраняют сброс сточных вод и мышьяк в концентрациях, во много раз превышающих санитарные нормы, попадает в грунтовые и поверхностные воды [1, 2]. Соединения мышьяка токсичны и обладают канцерогенным действием. В водных системах As находится преимущественно в виде арсенатов (V) и арсенитов (III). Соединения As (III) более опасны и, как правило, сложнее удаляются из воды, чем соединения As (V). Поэтому при очистке сточных вод предпочтительнее осаждать мышьяк в пятивалентной форме.

В настоящее время согласно российским нормативам предельно-допустимая концентрация (ПДК) Аб в водных объектах хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения составляет 0,05 мг/дм3. Вместе с тем, согласно Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) с 2000 г. рекомендовано ужесточение данных требований -нормативная концентрация этого элемента в гидросфере должна составлять не более 0,01 мг/дм3 [3].

Учитывая токсичность соединений мышьяка и ограниченный спрос на них, технологии обезвреживания мышьяксодержащих вод должны обеспечивать:

- получение растворов, удовлетворяющих санитарным нормам;

- концентрирование Ав в малотоксичные и труднорастворимые осадки, пригодные для захоронения.

В мировой практике, для удаления мышьяка опробованы практически все существующие методы очистки воды, но их использование не позволяет в полной мере удовлетворить указанным выше требованиям [4].

В последнее время проявляется повышенный интерес к сорбционным технологиям с использованием природных материалов, как наиболее перспективным за счет их сравнительно высоких сорбционных свойств, высокого потенциала потребительских характеристик и низкой стоимости. Таким образом, поиск и изучение новых природных сорбентов и окислителей, способных обеспечить высокий эффект очистки сточных вод горно-перерабатывающих предприятий от соединений мышьяка, является весьма актуальной природоохранной задачей.

В ряде работ [5 - 8] сотрудников Института горного дела СО РАН приводятся данные о высоких сорбционных свойствах природного минерала класса гидроокислов - брусита по отношению к ионам тяжелых металлов, а также окислительных свойствах природного окисного минерала псиломелана по отношению к ионам железа и марганца.

В связи с этим целыо диссертационной работы является исследование сорбционных и окислительных свойств природных минералов (брусита и псиломелана) и поиск способов усиления этих свойств применительно к решению вопроса удаления соединений мышьяка из сточных вод горно-перерабатывающих предприятий.

Работа выполнена в рамках тематических планов научно-исследовательских работ ИГД СО РАН и при поддержке РФФИ (проекты № 07-05-00571 и № 10-05-00492).

Исходя из цели работы, поставлены следующие задачи:

- изучение сорбционных свойств брусита в статических и динамических условиях по отношению к трех- и пятивалентному мышьяку;

- исследование способов повышения сорбционных характеристик брусита по отношению к соединениям мышьяка;

- определение механизма взаимодействия соединений мышьяка (III) и (V) с бруситом, исследование стабильности полученных осадков при хранении;

- изучение окислительных и сорбционных свойств марганцевого минерала псиломелана по отношению к соединениям мышьяка (III);

- разработка технологической схемы сорбционного удаления соединений мышьяка из сточных вод с использованием природных минералов.

Методы исследований. Исследования сорбционных и окислительных свойств минералов проводили в статических и динамических условиях. В работе использовали методы атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой, ИК-Фурье и рентгеио-флуоресцентной спектроскопии, электрофоретического рассеяния света с использованием технологии M3-PALS, сканирующей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, капиллярного электрофореза. Математическую обработку полученных результатов экспериментов осуществляли с помощью пакета Microsoft Excel.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Очистка сточных вод от соединений мышьяка и получение труднорастворимых осадков, пригодных для захоронения, достигается в процессе сорбции на брусите.

2. Предварительная термическая обработка природного брусита обеспечивает:

- значительное повышение его сорбционной емкости по отношению к соединениям мышьяка;

- сокращение расхода сорбента в статических условиях;

- увеличение длительности фильтроцикла в динамических условиях.

3. Псиломелан обладает по отношению к соединениям мышьяка окислительными и сорбционными свойствами.

4. Использование псиломелана в сорбционной технологии для окисления соединений трехвалентного мышьяка до пятивалентного с последующей сорбцией на брусите обеспечивает более полное удаление соединений мышьяка.

Новизна научных положений:

- впервые исследован в качестве материала для сорбционного удаления соединений мышьяка из сточных вод природный минерал класса гидроокислов брусит и показана его высокая эффективность;

- установлены основные зависимости сорбционных показателей брусита по отношению к соединениям мышьяка (III) и (V) от физико-химических факторов;

- выявлены окислительные и сорбционные свойства природного марганцевого минерала псиломелана по отношению к соединениям трехвалентного мышьяка.

Достоверность полученных результатов, подтверждается использованием современного оборудования и поверенных приборов, проведением исследований по стандартным методикам, представительным

объемом лабораторных исследований на модельных растворах и реальных сточных водах.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- выявлен эффективный природный сорбент и окислитель для глубокой очистки сточных вод от соединений мышьяка с получением малотоксичных и труднорастворимых осадков, пригодных к захоронению;

- разработана и запатентована технологическая схема для сорбционной очистки сточных вод от мышьяка с использованием брусита и псиломелана.

Личный вклад автора заключается в постановке цели, формулировке задач, выполнении теоретических и экспериментальных исследований, обработке, анализе и обобщении полученных результатов.

Апробация работы. Основные результаты исследований, изложенные в работе, докладывались на «Научно-технических конференциях НГАСУ» (г. Новосибирск, 2007-2013 гг.), «XII международном симпозиуме имени ак. М.А. Усова студентов и молодых ученых (г. Томск, 2008), конференциях с иностранным участием «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» (г. Новосибирск, 2008, 2010, 2012), научном симпозиуме «Неделя горняка-2010» (г. Москва, 2010), «Пятой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле» (г. Новосибирск, 2010), международных совещаниях «Плаксинские чтения» (г. Новосибирск, 2009; г. Верхняя Пышма, 2011), 8-й международной научно-практической конференции «Оборудование для обогащения рудных и нерудных материалов. Технология обогащения» (Новосибирск, 2011), Всероссийской научной конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых с элементами научной школы «Горняцкая смена - 2013» (Новосибирск, 2013).

Публикации. Основные теоретические и практические результаты исследований по теме диссертации изложены в 22 работах, в том числе в 5 статьях в изданиях, входящих в перечень рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК. Кроме того, получен один патент на изобретение РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 132 страницах, включает 32 рисунка и 22 таблицы. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и одного приложения. Список литературы содержит 163 библиографические ссылки.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю д.т.н. С.А. Кондратьеву, а также д.т.н., проф. Г.Р. Бочкареву, с.н.с., Г.И. Пушкаревой и всему коллективу лаборатории обогащения полезных ископаемых и технологической экологии Института Горного дела СО РАН за оказанную помощь при подготовке диссертации.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общие сведения о водных формах мышьяка и их токсичности

Мышьяк находится во всех компонентах окружающей среды. В литературе встречаются следующие значения кларка Аэ по массе - 1,7 • 10"4, 2 • 10"4 и 5 • 10"4 % [9]. В природных водах он присутствует в органических и в неорганических формах с варьирующими состояниями окисления (+5, +3, О, -3). Неорганические соединения Аб в состояниях окисления +5 (арсепат) и +3 (арсенит) являются преобладающими, органические формы составляют 10-20%. Элементный мышьяк (металл) Аэ (0) встречается редко, а Аэ (-3) существует только при чрезвычайно низком окислительно-восстановительном потенциале (ЕЬ). Арсениты более подвижны (меньше адсорбируется) и во много раз токсичнее, чем арсенаты (по одним данным [10] в 10 раз, по другим [11] в 60 раз). В водной среде соединения мышьяка находятся в растворенном и взвешенном состоянии, соотношение между которыми определяется химическим составом воды и значениями рН. В растворенной форме мышьяк встречается в трех- и пятивалентной форме, главным образом виде анионов. ЕЬ и рН - самые важные факторы, определяющие состав растворенных форм мышьяка. Окислительно-восстановительные равновесия в системах с мышьяком описываются диаграммой Пурбе, представленной на рисунке 1 [12].

____А

Водные формы Аб (V) включают Аб04 , НАбО^ , Н2А804~ и 1-1зАз04 [13 - 15]. Арсенат устойчив в окислительных средах. Для значений рН, обычных в подземных водах, преобладающими формами Аб (V) в растворе являются Н2А804" между рН 2,2 и 6,9 и НАбО^2 между рН 6,9 и 11,5. При

значениях рН около 7 среди водных форм Аб (V) доминирует оксианион

_ 2_

Н2Аз04 или НАбО,) . Арсенит устойчив в умеренно восстановительных условиях. При чрезвычайно кислых или щелочных условиях может присутствовать НзАбО.)0 или А504^, соответственно. В восстановительных условиях при рН < 9,2 будет доминировать незаряженная разновидность Аб (III) - НзАбОз0, а Н2Аз0з~ - при рН9,2-12 [16, 17].

; 200 800 400

ш

(I

-400 -800

0 2 4 б 8 10 12 '4

рН

Рисунок 1. Диаграмма преобладающих форм мышьяка в водных растворах, при температуре 25 °С, при различных значениях ЕЙ и рН

По заключению Агентства по Охране Окружающей Среды США мышьяк вошел в список наиболее опасных загрязняющих агентов. Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 Аб является элементом 2-го класса опасности. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) для питьевых вод в России составляет 0,05 мг/дм3, по рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) с 2000 г. должна составлять не более 0,01 мг/дм3 [3, 18, 19].

Степень токсичности Аб зависит не только от валентности, но и от механизма попадания его кровь, дозы и продолжительности поступления, скорости и путей выделения из организма, состояния самого организма. Мышьяк обладает способностью блокировать тиоловые группы белков жизненно важных ферментов, связываться с белковыми фракциями эритроцитов (красных кровяных телец). В живом организме происходит

снижение интенсивности окислительных процессов и нарушение углеводного и жирового обмена. Симптомы острой интоксикации - тошнота, рвота, боли в желудке; хронической - слабость, мышечные боли, прострация. Острая и хроническая интоксикация сопровождаются сонливостью, головной болью, спутанностью сознания, судорогами. Способность мышьяка задерживаться в организме и периодически циркулировать в нем отягощает 1ечепие хронических отравлений, тормозит процессы регенерации и способствует развитию злокачественных новообразований, тем самым проявляется его канцерогенные свойства. Мышьяк депонируется в костях, печени, почках, коже, волосах, ногтях, в стенках желудка, мозге. Токсичность соединений As (III) основывается на инактивации системы энзимов - биологических катализаторов. В основе механизма токсичного действия арсенаг-иона лежит его геометрическое сходство с фосфатом и возможность транспортироваться в клетку с помощью переносчиков фосфата. Арсенат выключает окислительное фосфорилирование и ведет к нарушению энергетического метаболизма [1,2, 20].

Токсическая доза для человека составляет 50 - 200 мг, благополучные исходы действия значительно больших доз крайне редки. Для домашней птицы токсическая доза As 0,05 - 0,1; для собак 0,1- 0,2; свиней 0,5-0,1; овец, коз, лошадей 10 - 15; крупного рогатого скота 15 - 30 г. Мышьяк довольно токсичен и для растений. На растения As в основном действует как ингибитор обмена веществ, в избыточных концентрациях, вызывая увядание листьев (вследствие разрушения хлорофилла), обесцвечивание корнеплодов, клеточный плазмолиз, замедление темпов роста, снижение урожайности [2].

Проникновение мышьяка в организм через кожу минимально, и поэтому, например, мытье рук или стирка одежды и купание в воде, содержащей мышьяк, или работа на рисовых полях, орошаемых водой, содержащей мышьяк, не представляет опасности для здоровья человека. Наибольшую угрозу для здоровья людей мышьяк представляет своим присутствием в питьевой воде. Обычно это проявляется при длительном

потреблении воды, содержащей неорганический мышьяк в незначительных концентрациях. Подобным воздействием мышьяка обусловлен ряд хронических заболеваний, в том числе заболевания кожи (меланоз, кератоз, рак), онкологические заболевания мочевого пузыря, почек и легких, заболевания кровеносных сосудов, нижних конечностей и ступней и, возможно, также диабет, гипертензия, репродуктивные расстройства и нарушения умственного развития детей. Признаки отравления мышьяком обычно проявляются в течение периода от 5 до 20 лет [3].

1.2. Содержание мышьяка в гидросфере и источники его поступления

1.2.1. Природные и антропогенные источники поступления мышьяка в гидросферу

В природных водах мышьяк встречается в широком диапазоне концентраций (таблица 1) [1]. Содержание мышьяка в поверхностных и подземных водах обычно низкое (около 10 мкг/дм3); в среднем в незагрязненных речных водах - 3 мкг/дм"5; в воде морей и океанов - всего

л

около 1 мкг/дм . Это объясняется сравнительно быстрым осаждением его соединений из воды и накоплением в донных отложениях, например в железомарганцевых конкрециях. Распределение мышьяка по разным регионам земного шара во многом определяется летучестью его соединений при высокой температуре, а также процессами сорбции и десорбции в почвах и осадочных породах. Мышьяк легко мигрирует, чему способствует достаточно высокая растворимость некоторых его соединений в воде. Во влажном климате мышьяк вымывается из почвы и уносится грунтовыми водами, а затем - реками.

Высокие концентрации мышьяка в некоторых районах объясняется наличием источников загрязнения. Мышьяк попадает в водоносные слои в результате, как естественных природных процессов, так и деятельности человека. К природным источникам мышьяка относятся морские осадочные породы, ископаемое топливо [21], геотермальная вулканическая активность

[11], некоторое количество мышьяка поступает из почв (среднее содержание мышьяка в почвах разных стран 3,6 мг/кг), а также в результате разложения растительных и животных организмов. Потребление мышьяка водными организмами является одной из причин понижения концентрации его в воде, наиболее отчетливо проявляющегося в период интенсивного развития планктона.

Таблица 1. Содержание мышьяка в природных водах

Район Содержание мышьяка,

мкг/дм

Внутренние воды

Бывш. СССР (реки, озера) 0,3-6,3

США (реки и озера) 0,1-1100

Калифорния (озера) до 2000

Сиэрлис (озеро) 198000-243000

Япония (реки, озера) 0,16-7,7

ФРГ(реки) 3,6

Эльба 20-25

Рейн 1-15

Рур 2-15

Везер 2-7

Шпрее 3-4

Дунай 2-3

Греция (озера) 1,1-54,5

Швеция (реки) 0,2-0,7

Новая Зеландия (реки) 5-100

Норвегия (реки) 0,26

Италия (реки) 0,2-0,4

Грунтовые воды в колодцах

Берлин 5-11

Гессен 2-20

Франкфурт 0,2-1,4

Термальные воды

США (Невада, Калифорния) 20-3800

Быв. СССР (Сахалин, Кавказ) 1000-70000

Подземные воды

Калифорния, Новая Зеландия 130-1000

Бывш. СССР

Кавказ (Зубийское месторождение), до 280000

Урал (Блявинское месторождение)

Кавказ (Гайское месторождение) до 150000

Урал (Карабашское месторождение) до 120000

Повышенные концентрации мышьяка характерны для географически замкнутых территорий и водных бассейнов в засушливых или полузасушливых областях земной поверхности, а также с относительно глубинными водоносными пластами. Как правило, они находятся в равнинных, низменных областях молодых геологических отложений и характеризуются медленным течением (движением) грунтовых вод.

Водоносные мышьяксодержащие пласты могут выделять в водную среду мышьяк в полузасушливых или засушливых климатических зонах при высоком рН-факторе (>8,5), что обычно происходит при сочетании высоких минерализации и скорости испарения. Изменение рН-фактора приводит к десорбции адсорбированного мышьяка (преимущественно As (V)), а также к трансформации ионов основных минеральных оксидов-сорбентов, особенно железа.

При снижении pH до нейтрального значения происходит десорбция мышьяка из минеральных оксидов и повышение растворимости оксидов железа и марганца, что также способствует растворению мышьяка в грунтовом потоке. Эти грунтовые воды содержат относительно высокие концентрации Fe (II) и As (III).

Высокие концентрации также связаны с выщелачиванием мышьяка из минералов полиметаллических и мышьяковых месторождений. В открытых водоемах содержание мышьяка в этих районах достигает единиц миллиграмм на литр, а в подземных водах - десятков и даже сотен миллиграмм на литр. Так, на Тайване в ряде мест содержание мышьяка в артезианской питьевой воде составляет 250 - 850 мкг/дм3, в некоторых источниках Калифорнии, Румынии, Новой Зеландии содержание мышьяка составляет 400 - 1300 мкг/

3 3

дм , в источниках Аргентины (провинция Кордова) 300 - 1000 мкг/дм ,

"2 о

Канады 300-7500 мкг/дм , геотермальных водах Японии 180 - 640 мкг/дм . Наибольшее количество мышьяка найдено в озере Сиэрлис в Калифорнии -198000-243000 мкг/дм3. Заметные количества мышьяка содержатся в некоторых минеральных водах. Выявлено около 40 месторождений

мышьяксодержащих минеральных вод с содержанием Аб свыше 0,7 мг/дм3 [1].

Источники техногенного загрязнения мышьяком разнообразны. Загрязнение водных сред Аб дают: нефтеперерабатывающие заводы; стекольная промышленность; использование метиларсоната мононатрия в качестве пестицида и метиларсоната динатрия в качестве гербицида; инсектициды; широкий спектр соединений мышьяка в электрофотографии, катализе, пиротехнике, красках для необрастающих покрытий, фармацевтических препаратах; отходы кожевенных заводов. Значительная доля загрязнений связана с выделением мышьяка при сжигании угля в энергетике. Возможно поступление мышьяка в водоисточники с атмосферными осадками (дождь, град), прошедшими загрязненные слои атмосферы [1, 2, 9]. Наиболее существенным антропогенным источником поступления Аэ в гидросферу являются: горное дело, черная и цветная металлургия. В целом антропогенные источники дают загрязнений мышьяком в 3-12 раз больше, чем природные [1].

1.2.2. Роль горнодобывающих и горно-псрерабатывающих предприятий в загрязнении гидросферы мышьяком

Минеральное сырье является основным источником развития энергетики, промышленности, сельского хозяйства ряда стран. В экономике Российской Федерации минеральный комплекс играет определяющую роль. На сегодня он является главным донором государственного бюджета, а также единственно возможным источником средств на модернизацию отечественной промышленности и социальной сферы. В обозримой перспективе экономическая и геополитическая позиция России в мире будет по-прежнему в значительной степени определяться количеством, качеством и стоимостью извлекаемого из ее недр минерального сырья [22]. Интенсивная эксплуатация земных недр, как в нашей стране, так и за рубежом привела к необходимости вовлечения в переработку сложного, некондиционного сырья, с высоким содержанием различного рода примесных компонентов

«пустой породы». Кроме минеральных составляющих «пустой породы» и рудных минералов в большинстве некондиционных и упорных руд значительную их долю составляют мышьяксодержащие минералы в виде арсенидов, сульфоарсенидов, арсенат-арсенит железа и других тяжелых цветных металлов [9].

Мышьяк типичный халькофильный элемент. Известно свыше 160 минералов, содержащих мышьяк в основном в виде сульфидов (таблица 2) [1]. Наиболее распространены следующие минералы мышьяка, встречающиеся в месторождениях: арсенопирит (мышьяковый колчедан, ядовитый колчедан) РеАБ8, леллингит (мышьяковистый колчедан) РеАБ2, реальгар Аб484, аурипигмент Аб283. Реальгар и аурипигмент - основные природные сульфиды мышьяка.

Таблица 2. Содержание мышьяка в основных промышленных минералах, масс. %

Минерал Формула Аб Минерал Формула Аб

Мышьяковые руды Комплексные руды

Арсенопирит БеАБЗ 46,0 Хлоанит №Аб3 73,5

Леллингит РеАэ2 72,8 Чатам ит (Бе, №)Аб3.2 70,1

Реальгар Аб484 70,1 Герсдорфит 1чПАб8 45,3

Аурипигмент Аб^з 61,0 Кобальтин СоАбБ 45,2

Скородит РеАБ04-2Н20 49,8 Смальтин СоАбз.2 63,4-71,6

Скуттерудит СоАб3 73,0-76,4

Ыьскуттерудит №Аб83 75,4-76,1

Прустит Ая3Аб83 15,2

Энаргит С113Аб84 19,1

Теннантит С113Аб8з 17,0

Основу промышленных типов мировых месторождений представляют мышьяково-полиметаллические месторождения, в частности медно-мышьяковые (крупные есть в США, Швеции, Норвегии и Японии), мышьяково-кобальтовые (в Канаде), мышьяково-оловянные (в Боливии и Англии). В последнее время в их число начинают входить и золото-мышьяковые месторождения (США, Франция).

Россия и республики СНГ располагают значительными запасами мышьякового сырья в виде следующих типов руд:

- реальгар-аурипигпентовых (Якутия, Средняя Азия, Лухумское месторождение в Грузии);

- арсенопиритных (наиболее крупное - Цанское месторождение в Сванетии, Грузия);

- золото-мышьяковых, по общему признаку близких к арсенопиритным рудам, но отличающихся от них значительным содержанием золотоносного пирита (богатые месторождения имеются на Урале, в Западной и Восточной Сибири, на Чукотке, в Верхне-Колымском районе, Кыргызстане, Казахстане);

- полиметаллическо-мышьяковых (Забайкалье, Казахстан и Средняя Азия) [9].

В Восточной Сибири издавна ведется добыча золота. Особенно выделяются в этом отношении Читинская (Балей) и Иркутская (Бодайбо) области, а также Красноярский край. Добыча руды и производство концентрата вольфрама и молибдена ведутся на Жирекенском комбинате (Читинская область), в Сорске (Красноярский край) и Джидинском комбинате (Бурятия). Добыча олова и получение оловянного концентрата сконцентрированы в Читинской области (Шерловая Гора). Медь, никель и кобальт добываются и выплавляются в Норильске. Добыча полиметаллических руд ведется в Нерченском месторождении (Читинская область) и Красноярском крае (Горевское месторождение в низовьях Ангары).

Урал является старейшим из регионов России по производству цветных металлов, особенно меди, алюминия, цинка, никеля, кобальта, свинца, золота и многих редких металлов. Из числа этих предприятий следует выделить наиболее крупные: Башкирский и Учалинский горно-обогатительный комбинаты и Бурибаевское рудоуправление (Башкортостан), Карабашский медеплавильный и Кыштымский медеэлектролитный заводы (Челябинская обл.), Красноуральский и Кировоградский медеплавильные комбинаты,

Дегтярское рудоуправление, Среднеуральский медеплавильный завод и комбинат «Уралэлектромедь» (Свердловская область), Гайский ГОК и Медногорский медносериьтй комбинат (Оренбургская область).

Добыча и обогащение медно-никелевых руд ведется в Северном и Северо-Западном районах. Восточная Сибирь и особенно Дальний Восток характеризуются высоким уровнем развития цветной металлургии. Она является одной из важнейших отраслей промышленности Дальнего Востока, на его долю приходится основная часть общероссийской добычи оловянных руд, золота, свинцово-цинковых руд, вольфрама, ртути.

Быстро развивается свинцово-цинковая промышленность в Кузбассе -Салаир, Забайкалье - Нерчинск, на Дальнем Востоке - Дальнегорск и др. Высокоразвитой отраслью цветной металлургии Сибири и Дальнего Востока является оловянная промышленность. Предприятия по обогащению и подготовке к переделу руд размещаются в местах добычи сырья, так как содержание полезного компонента в рудах очень малое, велик объем вскрышных пород при добыче сырья, содержание же олова в концентрате требуется весьма высоким (40-70%). Основные районы производства олова: Восточная Сибирь и Дальний Восток (Щерловогорский, Хрустальненский, Солнечный, Эсе-Хайский, Депутатский горно-обогатительные комбинаты).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Коваленко, Ксения Андреевна, 2013 год

Список литературы

1. Мышьяк в экологии и биологии / В. С. Гамаюрова. — М.: Наука, 1993. - 208 с.

2. Набойченко, С.С. Мышьяк в цветной металлургии / С.С. Набойченко, C.B. Мамяченков, C.B. Карелов; под ред. С.С. Набойченко - Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 240 с.

3. Уменьшение содержания мышьяка в целях обеспечения безопасности грунтовых вод [Электронный ресурс] / Всемирная организация здравоохранения. Сто восемнадцатая сессия, Женева, 29-31 мая 2006. -Режим доступа: http://apps.who.int/iris/bitstream/l 0665/22789/1/В118_14-ru.pdf, свободный. - Заглавие с экрана (дата обращения: 18.04.2011).

4. Mohan, D. Arsenic removal from water/waste water using adsorbents - A critical review/ D. Mohan, C.U. Pittman Jr.// Journal of Hazardous Materials. - 2007. -Vol. 142-P. 1-53.

5. Патент 2108297 Российская Федерация, МПК6 С 02 F 1/28, В 01 J 20/04, Способ очистки воды / Г.Р. Бочкарев, Карев В.В., Г.И. Пушкарева., A.B. Белобородов, С.А. Кондратьев; заявитель и патентообладатель Институт горного дела СО РАН. - № 96117220/25; заявл. 27.08.1996; опубл. 10.04.1998, Бюл.№ Ю.

6. Пушкарева, Г.И. Сорбционное извлечение металлов из моно- и поликомпонентных растворов с использованием брусита / Г.И. Пушкарева // ФТПРПИ.— 1999.-№6.-С. 110-113.

7. Пушкарева, Г.И. Возможности использования марганцевых руд в процессах водоподготовки / Г.И. Пушкарева, H.A. Скитер // ФТПРПИ. - 2002. - № 6. -С. 103 -107.

8. Бочкарев, Г.Р. Удаление стронция из водных сред с использованием природного и модифицированного сорбента / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева // ФТПРПИ. - 2009.- № 3. - С. 104 - 109.

9. Копылов, П.И. Мышьяк: монография / Н.И. Копылов, Ю.Д. Каминский; под ред. Г.А. Толстикова. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. -367 с.

10.Taboada-de Calzada, A. Determination of arsenic species in environmental samples: use of the alga Chlorella vulgaris for arsenic (III) retention / A. Taboada-de Calzada, M.C. Villa-Lojo,E. Beceiro-Gonalez, E. Alonso-Rodriguez, B. Prada-Rodriguez// Trends Anal. Chem. - 1998. - Vol. 17.-№3.-P. 167- 175.

11. Van Elteren, J.T. Speciation of inorganic arsenic in some bottled Slovene mineral waters using HPLC-HGAFS and selective coprecipitation combined with FI-I-IGAFS / J.T. Van Elteren, V. Stibilj, Z. Slejkovec// Water Research. - 2002. -Vol. 36. - № 12. - P. 2967 - 2974.

12.Bowell, R .J. Arsenic speciation in soil pore waters from the Ashanti Mine, Ghana / R. J. Bowell, N.H. Morley, V.K. Dim // Applied Geochemistry. - 1994. - Vol. 9. - № l.-P. 15-22.

13.Yan, X. P. Distribution of arsenic (III), arsenic (V) and total inorganic arsenic in pore-waters from a thick till and clay-rich aquitard sequence, Saskatchewan, Canada/ X. P. Yan, R. Kerrich, M. J. Hendry // Geochimica et Cosmochimica Acta. -2000. -Vol. 64. -№ 15. - P. 2637-2648.

M.Sadiq, M. Arsenic chemistry in soils: An overview of thermodynamic predictions and field observations / M. Sadiq // Water, Air & Soil Pollution. - 1997. - Vol. 93.-№ 1 -4.-P. 117-136.

15. Wagman, D. D. The NBS tables of chemical thermodynamic properties. Selectedvalues for inorganic and CI and C2 organic substances in SI Units / D. D. Wagman, W. FI. Evans, V. B. Parker, R. H. Shumm [et al.] // J. of Physical & Chemical Reference Data. - 1982. - Vol. 11. -№ 2. - P. 1-392.

16.Ferguson, J. F. A review of the arsenic cycle in natural waters / J. F. Ferguson, J. Gavis//Water Research. - 1972.-Vol. 6.-№ 11.-P. 1259-1274.

17. Smedley, P. L. A review of the source, behaviour and distribution of arsenic in natural waters / P. L. Smedley, D. G. Kinniburgh // Appl. Geochemistry. - 2002. -Vol. 17.-№5.-P. 517-568.

18.Власкина, Л.Д. Электрохимическое поведение мышьяка на золото-графитовых электродах: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.02 / Власкина Любовь Демьяновна. - Томск, 2008. - 21 с.

19.Кощеева, О.С. Разработка методик определения химических форм мышьяка в природных и техногенных водах: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.02 / Кощеева Ольга Сергеевна. - Р1овосибирск, 2006. - 18 с.

20.Леенсон, И.А. Вода, мышьяк и последствия /И.А. Леенсон // Химия и жизнь. -2004. — № 12.-С. 40-43.

21.Chausseau, M. Optimization of HPLC-ICP-AES for the determination of arsenic species / M. Chausseau, C. Roussel, N. Gilton, J.M. Mermet // Fresenius J. Anal. Chem. - 2000. - Vol. 366. - № 5. - P. 476. - 480.

22.Арский, Ю.М. Рациональное природопользование в горной промышленности: учебник для вузов по направлению «Горное дело», спец. «Экономика природопользования», «Природопользование» / Ю.М. Арский, H.A. Архипов, В.Д. Аюров, И.В. Бондарев; под общ. ред. Харченко В.А. -М.: МГГУ, 1995.-443 с.

23.Региональная экономика: учебник для вузов/ Т.Г. Морозова, М.П. Победина, Г.Б. Поляк и др.; под ред. Т.Г. Морозовой. - М.: ЮНИТИ, 2001. - 472 с.

24.Сотников, В.И. Влияние месторождений и их отработки на окружающую среду / В.И. Сотников // Соросовский образовательный журнал. - № 5. -1997.-С. 62-65.

25.Иванов, В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник. В 6 кн., кн. 3: Редкие р-элементы / В.В Иванов; под ред. Э.К. Буренкова. - М.: Недра, 1996. -352 с.

26. Чуянов, Г.Г. Хвостохранилища и очистка сточных вод: учебное пособие / Г.Г. Чуянов. - Екатеринбург: УГГТА, 1998. - 246 с

27.Malik, А. Н. Perspectives of low cost arsenic remediation of drinking water in Pakistan and other countries /А.Н. Malik, Z.M. Khan, Q. Mahmood, S. Nasreen, Z.A. Bhatti //Journal of Hazardous Materials. - 2009. - Vol. 168. - P. 1 - 12.

28.Коваленко, К.А. Современное состояние вопроса очистки водных сред от соединений мышьяка / К.А. Коваленко // Сборник трудов молодых ученых «Горняцкая смена». - Новосибирск: ИГД СО РАН. - 2010.- Т. 2. -С. 54- 63.

29.Jekel, M.R. Removal of arsenic in drinking water treatment. Chapter 6 in Nriagu, J.O., Ed. / M.R. Jekel // Arsenic in the Environment, Part I: Cycling and Characterization, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1994. - P. 119 - 132.

30.Hering, J.G. Arsenic removal by ferric chloride / J.G. Hering, P.Y. Chen, J.A. Wilkie, M. Elimelech, S. Liang // Journal American Water Works Association. -1996.-88 (4).-P. 155- 167.

31.Hering, J.G. Arsenic removal from drinking water during coagulation / J.G. Hering, P.-Y. Chen, J.A. Wilkie, M. Elimelech// Journal of Environmental Engineering. - 1997. - 123 (8). - P. 800 - 807.

32.Шрабман, Б.И. Осаждение мышьяка из фторсодержащих сточных вод/ Б.И. Шрабман, В.М. Юркова, Е.И. Павлова // Химическая промышленность. -1974.-№ 5-С. 76.

33.Удаление металлов из сточных вод / Под ред. Дж. Кушни. - М.: Металлургия. - 1987. - 175 с.

34.Kartinen, Е.О. An overview of arsenic removal processes /Е.О. Kartinen, Jr. Martin, C.J. Martin // Desalination. - 1995. - № 103. - P. 79 - 88.

35.McNeill, L.S. Arsenic removal during precipitative softening / L.S. McNeill, M. Edwards//Joumal of Environmental Engineering. - 1997. -№ 123. - P. 453 - 460.

36.Пат. 2136607 Российская Федерация, MIIK6C02Fl/62, C02F1/28, B01J20/06, B01J20/26. Способ очистки сточных вод от мышьяка / М.В. Зильберман, Е.Г. Налимова, Е.А. Тиньгаева; заявитель и патентообладатель Уральский научно-исследовательский институт региональных экологических проблем (УралНИИ «Экология»). - № 97116918/25; заявл. 03.10.1997; опубл. 10.09.1999.

37.Кожемякин, В.А. Электрокоагуляционный способ очистки сточных вод от мышьяка ив взвешенных частиц / В.А. Кожемякин, И.О. Градова, А.Н.

Почтарев // Тез. докл. II Всесоюзного совещания «Химия и технология халькогенов и халькогенидов». - Караганда. - 1982. - С. 226.

38.MonicaIho§, AdinaNegrea, Lavinia Lupa, Mihaela Ciopec, P. Negrea. Comparative study of As (III) removal efficiency from water by electrocoagulation and conventional coagulation // Buletinul §tiin{ific al Universitajii "Politehnica" din Timisoara, Romania, Seria CHIMIE §1 INGINERIA MEDIULUI. 2005. -Vol. 50. - № 64. - P. 87 - 90.

39.Totsuka Takehiro, Sasaki Kaitsutoishi, Nagai Tadao. Fundamental studies on purification of copper electrolyte // Met. Rev. MMU. - 1986. - Vol. 3. - № 2. - P. 146- 154.

40.Травкин, В.Ф. Выделение и утилизация мышьяка при переработке руд цветных металлов / В.Ф. Травкин, Ю.М. Глубоков, Е.В. Миронова, В.И. Емельянов; под общей ред. Медкова М.А. // Международный симпозиум по сорбции и экстракции: материалы - Владивосток: Дальнаука, 2008. - СЛ 95199.

41.Водоподготовка: Справочник / Под ред. С.Е. Беликова. М.: Аква-Терм, 2007. - 240 с.

42.Химическая энциклопедия в 5 томах, том 3 / И.Л. Клунянц. -М.: БРЭ, 1992. -641 с.

43.Zhenzhong, L. Arsenic in drinking water and its removal / L. Zhenzhong, D. Huiping, Z. Jian // Chinese journal of population, resources and environment. -2007. - Vol. 5. - № 3. - P. 23-30.

44.Kang, M.Effect of pH on the removal of arsenic and antimony using reverse osmosis membranes / M. Kang, M. Kawasaki, S. Tamada, T. Kamei, Y. Magara // Desalination. - 2000. - Vol. 131. - P. 293-298.

45.Seidel, A. Role of charge (Donnan) exclusion in removal of arsenic from water by a negatively charged porous nanofiltration membrane / A. Seidel, ,J.J. Waypa, M. Elimelech//Environmental engineering science. - 2001. - Vol. 18.-P. 105-113.

46.Urase, Т. Effect of pli on rejection of different species of arsenic by nano filtration / T. Urase, J.-I. Oh, K. Yamamoto //Desalination. -1998. - Vol. 117. - P. 11 - 18.

47.Matis, K.A. Flotation removal of As (V) onto goethite / K.A. Matis, A.I. Zouboulis, M.D. Ramos Afonso, M.J. Hudson // Environmental Pollution. - 1997. - Vol. 97. - № 3. - P. 239 - 245.

48.Zouboulis, A.I. Arsenic (III) and arsenic (V) removal from solutions by pyrite fines /А.1. Zouboulis, K.A. Kydros, K.A. Matis //Separation science and technology. - 1993. - Vol. 28. - № 15-16. -P. 2449 - 2463.

49. AWWA, Water Quality and Treatment - A Handbook of Community Water Systems, McGraw-Hill Publishing Company, New York, 1990.

50. Clifford, D.A. Ion Exchange and Inorganic Adsoiption. In R.D. Lettennan, ed. Water Quality and Treatment: A Handbook of Community Water Supplies, 5th ed. New York, NY: McGraw-Hill, Inc. 1999.

51. Technologies and Costs for Removal of Arsenic from Drinking Water. EPA 815-R-00-028, December 2000 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://water.epa.gov/drink/info/arsenic/upload/2005_l l_10_arsenic_treatments_an d_costs.pdf, свободный. - Заглавие с экрана (дата обращения 26.11.2011).

52.Абражеев, Р.В. Извлечение микроколичеств мышьяка из водных растворов при помощи ионообменных смол /Р.В. Абражеев, А.Д. Зорин //Вестник нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: Химия. - 1998. -№1.-С.41 -44.

53.Perez-Moreno, F. Estudio de eliminación de arsénico con resinas de intercambio ionico en agua potable de Zimapan, Estado de Hidalgo / F. Perez-Moreno, F. Prieto-Garcia, A. Rojas-Hernandez, Y. Santillan Marmolejo, E. Salinas-Rodriguez, F. Patino-Cardona / Rev. met. - 2006. - Vol.42. - № 5. - P. 391-395.

54.Баймаханов, M.T. Очистка и контроль сточных вод предприятий цветной металлургии / М.Т. Баймаханов, К.Б. Лебедев, В.Н. Антонов, А.И. Озеров. -М.: Металлургия, 1983.-191 с.

55. Пахолков, B.C. Гранулированная гидроокись железа ее физико-химические свойства и применение для очистки термальных и природных вод от

мышьяка/ B.C. Пахолков, В.Ф.Марков // Химия и технология неорганических сорбентов: Межвуз. сб. науч. тр. - Пермь: ППИ. - 1980. -С.26-33.

56. Нуриев, А.Н. Неорганический сорбент для селективного извлечения мышьяка из природных вод/А.Н. Нуриев, З.А. Джаббарова, М.Ю. Гаибов // Химия и технология неорганических сорбентов: Межвуз. сб.науч.тр. — Пермь: ППИ, 1980. - С. 34 - 39.

57.Глинка, H.JI. Общая химия: учебное пособие для вузов/ H.JI. Глинка; под ред. Ермакова А.И. - М.: Интеграл-Пресс, 2003. - 728 с.

58.Сорбционное концентрирование микрокомпонентов из растворов: применение в неорганическом анализе / Ю.А. Золотов, Г.И. Цизин, С.Г. Дмитриенко, Е.И. Моросанова. - М.: Наука, 2007. - 320.

59.Ветошкин, А.Г. Технология защиты окружающей среды (теоретические основы): учебное пособие /А.Г. Ветошкин, К.Р. Таранцева; под ред. А.Г. Ветошкина - Пенза: Изд-во Пензенского технологического ин-та, 2004. - С. 249.

60.Яковлев, С.В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов / С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов - М.: АСВ, 2004. - 704 с.

61.Gu, Z.M. Preparation and evaluation of GAC-based iron-containing adsorbents for arsenic removal /Z.M. Gu, J. Fang, B.L. Deng //Environmental Science and Technology.-2005.-Vol. 39.-№ 10.-P. 3833.

62.Исаханова, A.T. Извлечение мышьяка активированным углем /А.Т. Исаханова, С.О. Омарова // Материалы Всероссийской конференции «Электрохимия и экология», Новочеркасск, 17-20 сент., 2008, С. 111.

63.Rosenblum, Е., Clifford, D. The equilibrium capacity of activated alumina. EPA-600/S2-83-107, USEPA, Washington, 1984.

64.Kuriakose, S. Adsorption of As (III) from aqueous solution onto iron oxide impregnated activated alumina /S. Kuriakose, T.S. Singh, K.K. Pant //Water quality research journal of Canada. - Vol. 39. - № 3. - 2004. - P. 258 - 266.

65. Singh, T.S. Equilibrium, kinetics and thermodynamic studies for adsorption of As (III) on activated alumina /T.S. Singh, K.K. Pant // Separation and Purification Technology. - 2004 - Vol. 36. - P. 139-147.

66. Clifford, D. Removing dissolved inorganic contaminants from water / D. Clifford// Environmental Science and Technology. - 1986. - № 20. - P. 1072 -1080.

67.Driehaus, W. Granular ferric hydroxide; a new adsorbent for the removal of arsenic from natural water / W. Driehaus, M. Jekel, U. Hildebrandt / Aqua. -1998.-Vol. 47.-№ 1.-P. 30-35.

68.Gupta, V.K. Adsorption of As (III) from aqueous solutions by iron oxide-coated sand /V.K. Gupta, V. K. Saini, N. Jain //Journal of colloid and interface science. -2005. - Vol. 288. - № 1. - P.55 - 60.

69.Vaughan, R.L. Modeling As (V) removal by iron oxide impregnated activated carbon using the surface complexation approach / R.L. Vaughan, B.E. Reed //Water Research. - 2005. - Vol. 39. - № 6. - P. 1005 - 1014.

70.Kanel, S.R. Removal of arsenic (III) from groundwater by nanoscale zero-valent iron / S.R. Kanel, B. Manning, L. Charlet, H. Choi // Environ. Sei. and Technol. -2005. - Vol. 39. - № 5. - P. 1291 - 1298.

71.Jeon Chil-Sung, Baek Kitae, Park Joon-Kyu, Oh Young-Ki, Lee Sang-Do. J., Adsorption characteristics of As (V) on iron-coated zeolite / Journal of Hazardous Materials.-2009.-Vol. 163.-№ 2-3.-P. 804-808.

72.Genc.-Fuhrman, PI. Adsorption of arsenic from water using activated neutralized red mud /Genc.-Fuhrman, J.C. Tjell, D. McConchie //Environmental Science and Technology. - 2004. -38. - P. 2428.

73.Diamadopoulos, E. As (V) removal from aqueous solutions by fly ash /E. Diamadopoulos, S. Loannidis, G.P. Sakellaropoulos //Water Research. - 1993. -Vol. 27.-№ 12.-P. 1773-1777.

74. Rahman, M.H. Experimental and numerical modeling studies of arsenic removal with wood ash from aqueous streams /M.H. Rahman, N.M. Wasiuddin, M.R.

Islam // Canadian Journal of Chemical Engineering. - 2004. - Vol. 82. - № 5. - P. 968-977.

75.Mcafee, B.J. Biosorption of metal ions using chitosan, chitin, and biomass of Rhizopus oryzae / B.J. Mcafee, W.D. Gould, J.C. Nedeau, A.C.A. da Costa, // Separation Science and Technology. - 2001. - Vol. 36. - № 14. - P. 3207-3222.

76. Elson. C.M. Removal of arsenic from contaminated drinking water by a chitosan/chitin mixture / C.M. Elson, D.H. Davies, E.R. Hayes //Water Research. - 1980.-Vol. 14. -№ 9. - P. 1307- 1311.

77.Basu, A. Arsenic reduction from aqueous environment by water lettuce (Pistia stratiotes L.) /А. Basu, S. Kumar, S. Mukherjee // Indian journal environmental health. - 2003. - Vol. 45. - № 2. -P. 143-150.

78. Hansen, H.K. Biosorption of arsenic (V) with Lessonia nigrescens / .K. Hansen, A. Ribeiro, E. Mateus // Minerals Engineering. - 2006. - Vol. 19. - № 5. - P. 486-490.

79.Shaban, W.A biomaterial based approach for arsenic removal from water / W. Shaban, A. Rmalli, C.F. Harrington, M. Ayub, P.I. Haris //Journal of Environmental Monitoring. - 2005 -Vol. 7. - P. 279-282.

80. Huang Jianwei, W. Phytofiltration of arsenic from drinking water using arsenic-hyperaccumulating ferns / W. Huang Jianwei, Y. Poynton Charissa, V. Kochian Leon, P. Elles Mark //Environmental Science and Technology. - 2004. -Vol. 38. -№ 12. -P. 3412-3417.

81.Pokhrel, D. Arsenic removal from an aqueous solution by modified A. niger biomass: Batch kinetic and isotherm studies / D. Pokhrel, T. Viraraghavan //Journal of Hazardous Materials. - 2008. - Vol. 150. -№ 3. - P. 818 - 825.

82. Ridvan, S. Biosorption of cadmium, lead, mercury, and arsenic ions by the fungus Pénicillium purpurogenum /S. Ridvan, Y. Nalan, D. Adil //Separation science and technology. - 2003. -Vol.38. - № 9. - P. 2039-2053.

83.Способ и устройство для удаления из воды мышьяка: пат. 6821434 США, МПК7 C02F 9/00 / Robert С. Moore, D. Richard Anderson. - № 10/025718; Заявл. 19.12.2001; опубл. 23.11.2004.

84.Туманова, И.В. Новые тенденции в процессах очистки питьевой воды с использованием природных минералов / И.В. Туманова, А.Ю. Годымчук // Проблемы геологии и освоения недр: Сборник научных трудов XII международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященных 100-летию первого выпуска горных инженеров в Сибири и 90-летию создания Сибгеолкома в Росси. - Томск. — 2008.-С. 786-790.

85.0na-Nguema, G. EXAFS analysis of arsenite adsorption onto two-line ferrihydrite, hematite, goethite, and lepidocrocite / G. Ona-Nguema, G. Morin, F. Juillot, G. Calas, G.E Brown // Environmental science and technology. - 2005. -Vol. 39.-P. 9147-9155.

86.Safe water technology for arsenic removal [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://archive.unu.edu/env/Arsenic/Han.pdf, свободный. - Заглавие с экрана (дата обращения: 18.10.2013).

87.Misaelides, P. Sorption of As(V)-anions from aqueous solutions by organo-modified natural zeolitic materials /Р. Misaelides, V.A. Nikashina, A. Godelitsas, P.A. Gembitskii, E.M. Kats // Journal of radioanalytical and nuclear chemistry. -1998. - Vol. 227. - № 1- 2. - P. 183 - 186.

88.Ficek, K.J. Remove heavy metals with greensand/permanganate / K.J. Ficek // Water Technology. - 1996. - Vol. 19. - № 4. - P. 84 - 88.

89.Subramanian, K.S. Manganese greensand for removal of arsenic in drinking water / K.S. Subramanian, T. Viraraghavan, T. Phommavong, S. Tanjore // Water quality research journal of Canada. - 1997. - Vol. 32. - № 3. - P. 551 - 561.

90.Manning, B.A. Adsorption and stability of arsenic (III) at the clay mineral-water interface /В.А. Manning, S. Goldberg // Environmental Science and Technology. - 1991.- Vol. 31. - № 7. -P. 2005 - 2011.

91.Manning, B.A. Arsenic (III) and arsenic (V) adsorption on three California soils / B.A. Manning, S. Goldberg // Soil Science. - 1997. - Vol. 162. -№ 12.-P. 886895.

92. Ongley, L.K. Arsenic removal from contaminated water by the Soyatal Formation, Zimapan Mining District, Mexico - a potential low cost low-tech remediation system / L.K. Ongley, M.A. Armienta, K. Heggeman, A.S. Lathrop, II. Mango, W. Miller, S. Pickelner Geochem //Exploration, Environment, Analysis.-2001.-Vol. l.-№ 1,-P. 23-31.

93. Goldberg, S. Competitive adsorption of arsenate and arsenite on oxides and clay minerals / S. Goldberg // Soil Science Society of America Journal. - 2002. - Vol. 66.-P. 413-421.

94.Saada A. Adsorption of arsenic(V) on kaolinite and on kaolinite-humic acid complexes: role of humic acid nitrogen groups / A. Saada, D. Breeze, C. Crouzet, S. Cornu, P. Baranger // Chemosphere. - 2003. - Vol. 51. - № 8. -P. 757-763.

95.Богдевич, О.П. Использование модифицированных сорбентов для удаления трех и пятивалентных ионов мышьяка из водных растворов /О.П. Богдевич, Д.Н. Измайлова, О.А. Болотин // Buletinul Institutului de Geofizica si Geologie al ASM.-2006.-№ l.-P. 118-126.

96.Tozawa, K. Oxidation of As (III) to As (V) in aqueous solutions / K. Tozawa, T. Nishimura //Metallurgical Review of MMIJ. - 1984. - Vol. 1. - № 1. - P. 67 - 76.

97.Eary, L.E. Rates of inorganic oxidation reactions involving dissolved oxygen / L.E. Eaiy // Chemical modeling of aqueous systems II: American Chemical Society Symposium 416. - Washington, DC: ACS, 1990. - P. 379 - 396.

98. Edwards, M. Chemistry of arsenic removal during coagulation and Fe-Mn oxidation / M. Edwards // Journal of American Water Works Association. - 1994. -Vol. 86,-№9.-P. 64-78.

99.Николадзе Г.И. Водоснабжение: учеб. Для техникумов. - 3-е изд., перераб. Идоп. -М.: Стройиздат, 1989.-496 с.

100. Ghurye G., Clifford D., Laboratory study on the oxidation of As III to As V. Proceedings, AWWA Water Quality Technology Conference, 2000.

101. Emett, M.T. Photochemical oxidation of arsenic by oxygen and iron in acidic solutions /М.Т. Emett, G.II. Khoe //Water research. - 2001. - Vol. 35. - № 3. - P. 649-656.

102. Dutta Paritam,K. Photocatalytic oxidation of arsenic (III): Evidence of hydroxyl radicals / K. Dutta Paritam, S.O. Pehkonen, K. Shama Virender, K. Ray Ajay // Environ. Sci. and Technol. - 2005. - Vol. 39. - № 6. - P. 1827-1834.

103. Garcia Gabriela, M.Solar light induced removal of arsenic from contaminated groundwater: the interplay of solar energy and chemical variables /М. Garcia. Gabriela, J. D'Hiriart, J. Giullitti,G. Custo, Del V. Hidalgo Margarita, I. Litter Malta, A. Blesa Miguel // Solar Energy. - 2004. - Vol. 77. - № 5. - P. 601 - 613.

104. Mn: Окислительно-восстановительные потенциалы. Электронная библиотека учебных материалов по химии[Электронный ресурс].- Режим flocTyna:http://www.chem.msu.su/rus/handbook/redox/welcome.html, свободный. - Заглавие с экрана (дата обращения: 24.06.2010).

105. Manning, А.В. Arsenic (III) ooxidation and arsenic (V) adsorption reactions on synthetic birnessite /А.В. Manning, E.S. Fendorf, B. Bostick, L.D. Suarez //Environmental Science and Technology. - 2002. - Vol. 36. - № 5. - P. 976 -981.

106. Николаев, А.В. К окислению мышьяка (III) в водных растворах природным пиролюзитом. Сообщение IT / А.В. Николаев, А.А. Мазурова, Г.В. Шемонаева // Известия Сибирского отделения Академии наук СССР. Сер .хим. наук - 1976. - №7. - вып.З. - С.48 - 51.

107. Николаев, А.В. Окисление As (III) в водных растворах в присутствии природного пиролюзита. Сообщение III / А.В. Николаев, А.А. Мазурова, Г.В. Шемонаева, Ю.О. Григорьев, Н.Н. Пустовалов, О.Г. Передерий // Известия Сибирского отделения Академии наук СССР. Сер. хим. Наук. -1976. - № 14. - вып.6. - С.36 - 40.

108. Берри, Л. Минералогия: Теоретические основы: описание минералов /Л. Берри, Б. Мейсон, Р. Дитрих. -М.: Мир, 1987. - 592 с.

109. Методические рекомендации по применению классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Магнезит и брусит. - М., 2007. - 32 с.

110. Минеральное сырье. Магнезит и брусит: Справочник / И.Ф. Романович, П.П. Смолин, Г.З. Хайруллина, А.И. Шевелев; науч. ред. Ведерников H.H. -М.: Геоинформмарк, 1999. - 33 с.

111. Брусит Кульдурского месторождения [Электронный ресурс]. - Режим flocTyna:http://www.brucite.ru, свободный. - Заглавие с экрана (дата обращения: 28.0.2008).

112. Месторождение [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.magminerals.ru/minefield, свободный. - Заглавие с экрана (дата обращения: 23.02.2013).

113. Бетехтин, А. Г. Курс минералогии: учеб. пособие / Под ред.: Б. И. Пирогова, Б. Б. Шкурского. - М.: КДУ, 2008. - 735 с.

114. Марганец / Трубецкой K.M., Чантурия В.А., Воробьев А.Е. и др. М.: изд. Академия горных наук, 1999. - 271 с.

115. Технология минеральных солей. (Удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот): монография / М. Е. Позин. -Ленинград: ГОСХИМИЗДАТ, 1961. - 1010 с.

116. Марганцевые руды России и возможные пути их применения: монография / О. И. Нохрина, И. Д. Рожихина - Новокузнецк: СибГИУ, 2006. -205 с.

117. Сальникова, Е.В. Методы концентрирования и разделения микроэлементов: учебное пособие/ Е.В. Сальникова, М.Л. Мурсалимова, A.B. Стряпков. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. - 157 с.

118. Методические рекомендации №15. Сорбционное извлечение ценных компонентов из природных вод и технологических растворов / Разраб. И.А. Клименко и др.- М.: ВИМС, 1981.- 35 с.

119. Николаев, A.B. К вопросу о растворимости некоторых соединений, содержащих мышьяк. Сообщение I / Николаев A.B., Мазурова A.A., Шемонаева Г.Л. // Известия Сибирского отделения Академии наук СССР. Сер. хим. наук, - 1974.-№ 12.-вып. 5.-С. 30-36.

120. ГОСТ 20255.1 - 89. Методы определения статической обменной ёмкости. - М.: Стройиздат, 1989. - 4 с.

121. ГОСТ 20255.2 - 89. Методы определения динамической обменной ёмкости. — М.: Стройиздат, 1989. - 5 с.

122. ГОСТ 16187-70-16190-70. Сорбенты. Методы испытаний; Введ. 01.72. -М., 1971.-23 с.

123. Тарасевич, Ю.И. Адсорбция на глинистых минералах / Ю.И. Тарасевич, Ф.Д. Овчаренко. - Киев: Наукова думка, 1975. - 351 с.

124. Пушкарева, Г.И. Влияние температурной обработки брусита на его сорбционные свойства / Г.И. Пушкарева // ФТПРПИ. - 2000. - № 6. - С. 90 -93.

125. Кондратьев, С.А., Коваленко К.А. Интенсифицирование сорбционной очистки водных растворов от мышьяка / С.А. Кондратьев, К.А. Коваленко // Всероссийская конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли». (65-я научно-техническая конференция НГАСУ (Сибстрин)): тезисы докладов. - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2008. - С. 98.

126. Бочкарев, Г.Р. Сорбциоппая очистка водных сред от мышьяка с использованием природного и модифицированного брусита / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Изв. вузов. Строительство. - 2011. - № 6. -С. 59-64.

127. Коваленко, К.А. Использование природного сорбента для удаления мышьяка из водных сред / К.А. Коваленко // Проблемы геологии и освоения недр: Сборник научных трудов XII международного симпозиума им. акад. М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 100-летию первого выпуска горных инженеров в Сибири и 90-летию создания Сибгеолкома в России. - Томск: ТПУ, 2008. - С. 756 - 758.

128. Бочкарев, Г.Р. Минеральный сорбент для извлечения мышьяка из водных сред / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Материалы международного совещания «Плаксинские чтения-2008» - Владивосток:

Издательство Тихоокеанская академия наук экология и безопасности жизнедеятельности, 2008. - С. 243 - 245.

129. Jeon, C.-S. Adsorption characteristics of As (V) on iron-coated zeolite / C.-S. Jeon, K. Baek, J.-K. Park, Y.-K. Oh, S.-Do Lee // Journal of hazardous materials -2009.-Vol. 163.-№2-3.-P. 804-808.

130. Elizalde-Gonzalez, M.P.Sorption on natural solids for arsenic removal // M.P. Elizalde-Gonzalez, J. Mattusch, W.-D. Einicke, R// Chemical engineering journal -2001.-Vol. 81.-№ 1 -3.-P. 187-195.

131. Elizalde-Gonzalez, M.P.Uptake of arsenite and arsenate by clinoptilolite-rich tuffs / M.P. Elizalde-Gonzalez, J. Mattusch, R. Wennrich, P. Morgenstern, // Micropor. Mesopor. Mater. - 2001. - Vol. 46. - № 2-3. -P. 277-286.

132. Frost, R.R. Effect of pH on adsorption of arsenic and selenium from Landfill Leachate by Clay Minerals / R.R. Frost, R.A. Griffin //Soil Science Society of America Journal. - 1977. - Vol. 41. - P. 53-57.

133. Reed, B.E. As(III), As(V), Hg, and Pb Removal by Fe-Oxide Impregnated Activated Carbon / B.E. Reed, R. Vaughan,L. Jiang //Journal of Environmental Engineering. - 2000. - 126. - P. 869-873.

134. Manju, G.N. Evaluation of coconut husk carbon for the removal of arsenic from water / G.N. Manju, C. Raji, T.S. Anirudhan // Water Research. - 1998. -Vol. 32.-P. 3062-3070.

135. Altundogan, H.S. Arsenic adsorption from aqueous solutions by activated red mud / H.S. Altundogan, S. Altundogan, F. Tumen, M. Bildik //Waste Manage. -2002.-Vol. 22.-P. 357-363.

136. Diamadopoulos, E. As (V) removal from aqueous solutions by fly ash / E. Diamadopoulos, S. Ioannidis, G.P. Sakellaropoulos // Water Research- 1993. -Vol. 47.-P. 30-35.

137. Jekel, M. Comparison of conventional and new techniques for the removal of arsenic in a full scale water treatment plant / M. Jekel, R. Seith // Water Supply. -2000.-Vol. 18.-P. 628-631.

138. Singh, D.B.As (III) Removal from aqueous solution by adsorption /D.B. Singh, G. Prasad, D.C. Rupainwar, V.N. Singh // Water, Air, and Soil Pollution. -1988.-Vol. 42.-P. 373-386.

139. Кардашев, Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии / Г.А. Кардашев. -М.: Химия, 1990. - 206 с.

140. Новицкий, Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах / Б.Г. Новицкий. - М.: Химия, 1983.- 191 с.

141. Милушкин, В.М. Сорбционные процессы извлечения примесей тяжелых металлов из воды при действии ультразвука в кипящем слое доломита / В.М. Милушкин, А.П. Ильин. // Сорбционные и хроматографические процессы. -

2009. - Т. 9. - Вып. 2. - С. 308 - 314.

142. Елизаров, Ю.Г. Влияние ультразвука на скорость ионного обмена на цеолитах / Ю.Г. Елизаров, Э.Л. Устиновская, А.Х. Кудрявцев, Я.М. Паушкин и др. // Весщ АН БССР. Сер. хим. наук. - 1975. - № 1. - С. 10-12.

143. Хмелев, В.Н. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности / В.Н. Хмелев, А.Н. Сливин, Р.В. Барсуков, С.Н. Цыганок, A.B. Шалунов. -Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. -203 с.

144. Бочкарев, Г.Р. Извлечение мышьяка из природных вод и технологических растворов с использованием природного сорбента и катализатора /Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко// ФТПРПИ. -

2010,-№2. С. 102-108.

145. Пушкарева, Г.И. Очистка природных и техногенных вод от мышьяка / Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2012. - № 9. - С. 294 - 298.

146. Коваленко, К.А. Влияние состава водных сред на сорбционное извлечение мышьяка / К.А. Коваленко// Сборник трудов Всероссийской научной конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых с элементами научной школы «Горняцкая смена - 2013». - Новосибирск: Изд. ИГД СО РАН, 2013. - С. 193 - 196.

147. Мамченко, A.B. Дисперсность, пористость, сорбционные и ионообменные свойства твердых тел / A.B. Мамченко, В.И. Максин, В.В. Теселкин // Химия и технология воды. - 1998. - Т. 20. - № 2. - С. 139 - 152.

148. Коваленко, К.А. Сорбционное удаление мышьяка из водных сред /К.А. Коваленко //Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Экологическая безопасность и современные технологии». -Миасс. - 2009. - С. 467-470.

149. Коваленко, К.А. О механизме сорбции соединений мышьяка на брусите [Электронный ресурс] / К.А. Коваленко, С.А. Кондратьев // VI Всероссийская конференция «Актуальные вопросы строительства»: труды. - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2013. - С. 347-350. - Режим дocтyпa:http://www.nauka.sibstrin.ru/flles/ntk7VI/AктyaльньIe%20вoпpocьI%20 строительства_2013.pdf, свободный. — Заглавие с экрана (дата обращения: 11.09.2013).

150. Накомото, К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений / К. Накомото. - М.: Мир, 1966.-411 с.

151. Бочкарев, Г.Р. О возможности использования марганцевых руд Кемеровской области в процессах очистки водных сред от мышьяка / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Сборник трудов IV Всероссийской научно-практической конференция с международным участием «Перспективы развития технологий переработки вторичных ресурсов в Кузбассе. Экологические, экономические и социальные аспекты». - Новокузнецк: НФИ КемГУ, 2012. - С. 279 - 286.

152. Коваленко, К.А. Использование диоксида марганца природного происхождения в процессах очистки природных и сточных вод от мышьяка /К.А. Коваленко, Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева // Р1аука, образование, производство в решении экологических проблем (Экология-2012): Сборник научных статей IX-й Международной научно-технической конференции. Том II. - Уфа: УГАТУ, 2012. - С. 254 - 259.

153. Бочкарев, Г. Р. Природные сорбенты и катализаторы для решения экологических проблем в процессах переработки полезных ископаемых / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Труды конф. с участием иностранных ученых «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» (28 июня - 2 июля 2010 г.). В III т. Т. I. Прикладная геомеханика. Обогащение полезных ископаемых, экология. - Новосибирск: Ин-т горного дела СО РАН, 2010. - С. 244 -248.

154. Бочкарев, Г.Р. Очистка водных сред от мышьяка с использованием природного сорбента и окислителя / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. - 2012. - № 6. -С. 10-15.

155. Кондратьев, С.А. Окисление мышьяка (III) в водных растворах с использованием природного катализатора / С.А. Кондратьев, К.А. Коваленко // II Всероссийская конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли» (66-я научно-техническая конференция НГАСУ (Сибстрин)): тезисы докладов. - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2009. - С. 19.

156. Пат. 2441846 Российская Федерация, МПК С 02 F 1/28, С 02 F 9/04, С 02 F 1/72, С 02 F 103/16, Способ очистки воды от мышьяка / Г.Р. Бочкарев, С.А. Кондратьев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко; заявитель и патентообладатель Учреждение РАН ИГД СО РАН. - № 2010126406/05;заявл. 28.06.2010; опубл. 10.02.2012, Бюл. № 4.

157. Егоров, Ю.В. Статика сорбции микрокомпонентов оксигидратами / Ю.В. Егоров. -М.: Атомиздат, 1975. -217 с.

158. Бочкарев, Г. Р. Сорбционное извлечение мышьяка их многокомпонентных растворов // Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко / Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья (Плаксинские чтения 2010): Материалы Международного совещания. Казань, 13-18 сентября 2010 г. -Москва: 2010. - С. 446 - 449.

159. Бочкарев, Г.Р. Извлечение мышьяка и цветных металлов из сточных вод / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ. Сборник материалов. Том II. - М.: МИСиС, 2011.— С. 291 -293.

160. Маслий, А.И. Очистка техногенных вод и технологических растворов от ионов тяжелых металлов и мышьяка /А.И. Маслий, А.Г. Белобаба, Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Химия в интересах устойчивого развития. - 2012. - № 3. - С. 351 - 356.

161. Коваленко, К.А. Исследование сорбционной очистки сточных вод от мышьяка / К.А. Коваленко, С.А. Кондратьев // Труды НГАСУ. -Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2011. - Т. 14. - № 1 (50). - С. 57 - 61

162. Бочкарев, Г.Р. Селективное выделение мышьяка из техногенных растворов /Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко // Новые технологии обогащения комплексной переработки фуднообогатимого природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения 2011): Материалы международного совещания. Верхняя Пышма, 19-24 сентября 2011 г., Екатеринбург: Издательство «Форт Диалог-Исеть», 2011. С. 273 -275.

163. Бочкарев, Г.Р. О сорбционных свойствах марганцевых руд / Г.Р. Бочкарев, Г.И. Пушкарева, К.А. Коваленко / ФТПРПИ. - 2011. - № 6. С. 118-122.