Precipitation of metal ions in a reactive barrier with the help of sulphate reducing bacteria

Karlhager, A.
ISSN 1650 – 6553 Nr 121
MsC Thesis
MSc thesis, Department of Earth Sciences, Uppsala University
Uppsala
2006

Sammanfattning

Denna magisteruppsatts beskriver en reaktiv barriär som är installerad i anslutning till

deponi 1 i Kristineberg, en zinkgruva i norra Sverige. Syftet med barriären är att

behandla lakvattnet från deponin för att möjliggöra fällning av tvåvärda metalljoner.

Barriären består av ett flertal, i marken nedsänkta plasttankar som lakvattnet leds

genom. De första fyra tankarna har som syfte att höja det låga pH som är typiskt för

lakvattnet. Detta sker genom att vattnet leds genom lättvittrade karbonater och

silikater. Den sista tanken i barriären innehåller järnspån (Fe0) som vid oxidation

höjer vattnets pH ytterligare samt bidrar till en syrefrimiljö där metallerna kan fällas

som metallsulfider. Vätesulfiden pumpas ned i järntanken från en separat tank där den

bildas genom bakteriellreduktion av sulfat. Denna tank (SRB-tank) är fylld med

organisktmaterial från en myr, näringslösning och sulfatreducerande bakterier (bl.a.

Desulfovibrio sp.) som odlats fram i lab. Den bakteriella aktiviteten mättes genom

koncentration av HS - i SRB-tanken, vilken som mest uppgick till 28 mg/L.

Minskningen av zink och nickel i tanken med järnspån uppgick maximalt till drygt

90 % respektive 80 %, detta genom absorption på järnspånet och järnhydroxiderna

götit och ferrihydrit. Minskningen av aluminium uppgick till ca 95 %, detta genom att

höjningen av pH möjliggjorde fällning av aluminiumhydroxid.

 

 

 

 

 

 

 

Abstract

This master thesis describes a reactive barrier installed adjacent to Impoundment 1 in

Kristineberg, a zinc mine in northern Sweden. The aim with this barrier is to process

leachate from the tailings, in order to precipitate divalent metals. The barrier consists

of several plastic tanks installed in the ground, through which the water is led. The

first four of these tanks will increase the low pH, which is typical for leachate, by

letting the water react with easily-weathered carbonates and silicates. In the last tank

of the barrier, which contains iron filings (Fe ), the pH increases and oxygen is

 

consumed when the iron oxidises. This will provide a reducing environment where the

metals can precipitate as metal sulphides. Hydrogen sulphide is pumped into the iron

tank from a separate tank where it is formed by bacterial sulphate reduction. This tank

(SRB-tank) is filled with peat from a mire, nutrients and sulphate-reducing bacteria

(e.g. Desulfovibrio sp.), which have been cultivated in the laboratory. The bacterial

activity is measured as the concentration of HS - in the SRB-tank, which reached a

maximum at 28 mg/L. The decrease in zinc and nickel concentrations is measured to

more than 90 % and 80 %, respectively; this is the result of absorption to the iron

filings and to the iron hydroxides goethite and ferrihydrite. The decrease in aluminium

concentration reached approximately 95 %, which was caused by the increase in pH

and the precipitation of aluminium hydroxide.

 

 

 

 

 

 

Den här webbplatsen använder cookies för förbättra din användarupplevelse, för säkerhetsrutiner och för statistik. Genom att fortsätta använda webbplatsen samtycker du till att cookies används. Mer information. Ok!