Главная страница » Конкурсные работы участников » Геолого-минералогические науки » Исследовательский проект “Переработка минералов хвостохранилищ Ловозерского щелочного массива”

Исследовательский проект “Переработка минералов хвостохранилищ Ловозерского щелочного массива”

Автор (ы)

Соловьев Кирилл Михайлович

Аффилиация

МБОУ “Черноголовская СОШ”, г. Черноголовка, Московская область, 10 класс

Научный руководитель

Ковальская Татьяна Николаевна

Аннотация

В 2022 году в ходе экспедиции мы посетили Ловозерский щелочной массив, на котором с конца 1930-х добывают минерал лопарит. Он является сырьем для таких химических элементов, как тантал и ниобий. К сожалению, ресурсы нашей планеты не безграничны, и запасы лопарита в чистом виде там с каждым годом уменьшаются. При добыче лопариовой руды большинство минералов-спутников лопарита сбрасываются в «хвосты» (ненужные остатки, которые утилизируют в озера). Поскольку большинство минералов Ловозерского массива достаточно токсичные, и имеют в своем составе редкоземельные и радиоактивные элементы, необходимо определить и показать способы переработки «хвостов» с пользой и безопасностью для окружающей среды.

Проблема: Хранилища хвостов обогащения руд редких металлов разрушаются вследствие ветрового воздействия, химического выветривания, что приводит к переносу пылеватых частиц и миграции загрязняющих веществ с водными потоками. Большинство минералов Ловозерского щелочного массива содержат в себе Sr, REE, а иногда U или Th. Таким образом, они представляют собой опасный источник загрязнения окружающей природной среды, а следовательно, могут влиять на здоровье населения региона. Ежегодное приращение отходов составляет в настоящее время 450 тыс. тонн, в связи с чем необходим поиск методов снижения негативного воздействия хвостохранилища на окружающую природную среду.

Цель проекта: Показать, какие элементы можно выделить из минералов-спутников лопарита. Провести эксперименты с оставшимися после добычи лопарита минералами. Показать способы переработки минеральных хвостов.

Задачи проекта:

  1. Изучить литературу о Ловозерском щелочном массиве.
  2. Посетить Ловозерский щелочной массив.
  3. Отобрать образцы минералов, остающиеся при добыче лопарита
  4. Подготовить образцы к микрозондовому исследованию.
  5. Провести микрозондовый анализ до проведения опытов в лаборатории физических методов исследования ИЭМ РАН.
  6. Сделать снимки в отраженных электронах.
  7. Провести эксперименты на растворимость образцов в кислотах и щелочах.
  8. Сделать химический анализ смеси минералов после опытов.
  9. Сделать химический анализ растворов после опыта, провести реакции на выделение редкоземельных элементов.
  10. Подвести итоги, подготовить доклад и презентацию.

Результаты и выводы: Для изучения эффективности извлечения REE, Ta и Nb в работе проведены эксперименты по их выщелачиванию из хвостов хвостохранилища рудника Карнасурт (Ловозёрский массив, Кольский полуостров). В качестве реагентов использовались 2Н HCl (р-р), а также раствор 20% NaOH. По итогам работы было установлено, что смесь минералов Ловозерского щелочного массива действительно богата РЗМ. Успешно был проведен эксперимент по переработке отходов хвостохранилища. Показано, какие элементы можно выделить из минералов Ловозерского хвостохранилища. Показано, какие элементы, и в каком процентном соотношении остались в твердой фазе, перешли в раствор, а также доказаны преимущества переработки минералов хвостохранилищ для экологии.

Содержание работы

Автор предпочел не показывать работу на сайте

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Конкурс, в котором автор работы принял участие:

Открытый международный конкурс творческих, учебно-образовательных, исследовательских, научно-популярных проектов “ECO Life”, 2022/2023

Отрасль наук

Геолого-минералогические науки

Форма представления работы

Исследовательский проект

Дата публикации работы: 27.03.2023