Mácsai Cecília Környezettudomány MSc.

Hasonló dokumentumok
A nagy-kopasz hegyi cheralit környezetgeokémiai vizsgálata

Találkozz a Tudóssal! A geológus egy napja. A hard rock-tól a környezetgeokémiáig

NEM KONSZOLIDÁLT ÜLEDÉKEK

A zöld technológiák szennyes titkai: a ritkaföldfémláz és erdélyi vonatkozásai

KÉSŐ AVAR ÜVEGGYÖNGYÖK ÖSSZETÉTEL- VIZSGÁLATA

Litoszféra fő-, mikro- és nyomelemgeokémiája

ezetés a kőzettanba Földtudományi BSc szak Dr. Harangi Szabolcs tanszékvezető egyetemi tanár ELTE FFI Kőzettan-Geokémiai geology.elte.

Hazai stratégiai ásványi nyersanyagaink előzetes értékelés (1. alapkutatás: primer ásványi nyersanyagok)

Karbonát és szilikát fázisok átalakulása a kerámia kiégetés során (Esettanulmány Cultrone et al alapján)

A Budai-hegységi tórium kutatás szakirodalmú áttekintése

A Magyar Tudomány Ünnepe 2012

AZ MFGI LABORATÓRIUMÁNAK VIZSGÁLATI ÁRAI

ÉRCEK ércnek ércásványok

Metaszomatózis folyamatának nyomon követése felsőköpeny zárványokban, Persány-hegység

A JÁSZSÁGI MEDENCE TANULMÁNYOZÁSA SZÉN-DIOXID FELSZÍN ALATTI ELHELYEZÉSÉNEK CÉLJÁRA Berta Márton

A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ KAZÁNJÁBAN KELETKEZETT SZILÁRD ANYAGOK KÖRNYEZET- GEOKÉMIAI VIZSGÁLATA

Karbonát és szilikát fázisok átalakulása a kerámia kiégetése során (Esettanulmány Cultrone et al alapján)

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

1 N fekete + N fekete erős hiátuszos. alapanyag színe alapanyag izotropitása szövet

Radonkoncentráció dinamikájának és forrásainak vizsgálata a Pál-völgyibarlangban

Litoszféra fő-, mikro- és nyomelemgeokémiája

Röntgen-pordiffrakció (XRD) Kő-, kerámia- és fémek archeometriája Kürthy Dóra

Radon-koncentráció dinamikájának és forrásának vizsgálata a budapesti Pálvölgyi-barlangban

ÜLEDÉKES EREDETŰ VASÉRCTELEPEK. Szallagos Vas Formáció (BIF) eredete, típusai, geológiája és gazdasági jelentősége

Ásványosztályok. Bidló A.: Ásvány- és kzettan

uralkodó szemcseméret: µm (monokristályos kvarc) maximális szemcseméret: 1750 µm (karbonátos héjtöredék)

11. előadás MAGMÁS KŐZETEK

Szén-dioxid felszín alatti elhelyezése szempontj{ból döntő geokémiai folyamatok tanulm{nyoz{sa

EBSD vizsgálatok alkalmazása a geológiában: Enargit és luzonit kristályok orientációs vizsgálata

MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFO MARKETINFOM

Dr. Fancsik Tamás Igazgató Magyar Földtani és Geofizikai Intézet

Geokémiai összefoglaló

Kerámiák archeometriai vizsgálata

A Föld kéreg: elemek, ásványok és kőzetek

Földtani alapismeretek

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

A diffúz reflektancia spektroszkópia (DRS) módszerének alkalmazhatósága talajok ásványos fázisának rutinvizsgálatában

ÁSVÁNYOK ÉS MÁS SZILÁRD RÉSZECSKÉK AZ ATMOSZFÉRÁBAN

RITKAFÖLDFÉMEK BAUXITBÓL VALÓ KINYERÉSÉRE VONATKOZÓ TECHNOLÓGIÁK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

10. előadás Kőzettani bevezetés

Kémia OKTV döntő forduló I. kategória, 1. feladat Budapest, április 9.


minta 14 alapanyag 1 N barna színe + N sárgásbarna alapanyag izotropitása gyenge szövet hiátuszos nem plasztikus elegyrészek mennyisége

SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL

Ülepedő és szálló porok vizsgálatának szemléleti és metodikai kérdései

BESZIVÁRGÓ VIZEK VIZSGÁLATA A BUDAI-HEGYSÉG EGYIK

A vörösiszap másodnyersanyagként történő hasznosításának lehetőségei Környezetmérnöki Szakmai Nap Óbudai Egyetem,

Petrotektonika bazaltok petrogenezise a forrástól a felszínig

Geokémia

Michéli Erika Szent István Egyetem Talajtani és Agrokémiai Tanszék

A vörösiszap kiporzásából származó aeroszol tulajdonságai és potenciális egészségügyi hatásai

Készítette: Kurcz Regina

Röntgen-pordiffrakció (XRD) Kőeszközök, fémek és kerámiák archeometriája Kürthy Dóra

Környezet nehézfém-szennyezésének mérése és terjedésének nyomon követése

Izotópkutató Intézet, MTA

Hosszú távú ipari szennyezés vizsgálata Ajkán padlás por minták segítségével

CriticEl. Ritkaföldfémek magyarországi földtani képződményekben. Szerkesztette: Szakáll Sándor. Monográfia sorozat 5.

Kémiai fizikai alapok I. Vízminőség, vízvédelem tavasz

Káplán Mirjana Környezettudomány MSc

Az elektronpályák feltöltődési sorrendje

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

7.1. Al2O3 95%+MLG 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1312 keverék)

KARSZTOS TALAJOK KÖRNYEZETHATÁS SZEMPONTÚ VIZSGÁLATA

A Hárskúti- fennsík környezetterhelésének vizsgálata az antropogén hatások tükrében

Ásványi nyersanyagtelepek képződése térben és időben: Metallogénia

Kritikus elemek alapkutatási program (Critical elements - CriticEl)

Aktiválódás-számítások a Paksi Atomerőmű leszerelési tervéhez

Triklór-etilén eltávolításának vizsgálata vizekből nagy hatékonyságú oxidációs eljárással

Nagyteljesítményű elemanalitikai, nyomelemanalitikai módszerek

XLVI. Irinyi János Középiskolai Kémiaverseny február 6. * Iskolai forduló I.a, I.b és III. kategória

LABORATÓRIUMI PIROLÍZIS ÉS A PIROLÍZIS-TERMÉKEK NÉHÁNY JELLEMZŐJÉNEK VIZSGÁLATA

Köpenyfluidzárványok kutatása mikro- és nanométeres léptékben

Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

6. előadás AZ ÁSVÁNYOK RENDSZEREZÉSE OXIDOK, HIDROXIDOK, KARBONÁTOK

Makroelem-eloszlás vizsgálata vizes élőhely ökotópjaiban

Nógrád megye uránkutatása

KERÁMIA NYERSANYAGOK, KERÁMIÁK

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Az opakásványok infravörös-mikroszkópos sajátosságai és ezek jelentősége a fluidzárvány vizsgálatokban

NAA és PGAA módszerek összehasonlítása, jelentőségük a geológiai minták vizsgálatában, Standard referencia anyagok vizsgálata

Szennyezett területek hiperspektrális felmérése

TALAJMINTÁK RADIOAKTIVITÁSÁNAK VIZSGÁLATA PEST MEGYÉBEN

I. ANALITIKAI ADATOK MEGADÁSA, KONVERZIÓK

Tesztkérdések az Ásványtani és kızettani alapismeretek tárgyhoz

Nem mind arany, ami fénylik középkori nanotechnológia: történeti fémfonalak FIB/SEM vizsgálata

A vulkáni kitöréseket megelőző mélybeli magmás folyamatok

a NAT /2008 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Talajmechanika. Aradi László

Cement és kőzetminták kőzetalkotó főkomponenseinek és néhány nyomelemének meghatározása ICP-OES módszerrel

A talaj termékenységét gátló földtani tényezők

Víz az útpályaszerkezetben

7. elıadás AZ ÁSVÁNYOK RENDSZEREZÉSE OXIDOK, HIDROXIDOK, KARBONÁTOK

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Havancsák Károly Nagyfelbontású kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp az ELTÉ-n: lehetőségek, eddigi eredmények

Babeş-Bolyai Tudományegyetem, Geológia Szak. Ércteleptan záróvizsga, tanév, I. szemeszter. Kérdések az elméleti jegy megszerzéséhez

Általános és Szerves Kémia II.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

BOROK EREDETVIZSGÁLATÁRA HASZNÁLATOS ANALITIKAI KÉMIAI MÓDSZEREK ÁTTEKINTÉSE

Készítette: Király Csilla Környezettudomány M.Sc. Témavezetők: Szabó Csaba (ELTE) Falus György (MFGI)

Átírás:

N EN SIS DE TI E S E NOM. Konzulens: Szabó Csaba PhD. LR G * T ULT NA AS S C I.. F AC VÖS ÖT NIV. BUDA P *U Mácsai Cecília Környezettudomány MSc. 2015. 06. 16. ANNO 1998 ELTE

Előadás vázlata 1. Bevezetés 2. Célkitűzés 3. Bauxit 4. Ritkaföldfémek 5. Vizsgált minták 6. Mérési módszerek (Pangea.blog.hu) 7. Eredmények 8. Összefoglalás 2

1. Bevezetés Miskolci Egyetemen, az Európai Unió által is támogatott alapkutatás: TÁMOP - 4.2.2.A-11/1/KONV - 2012-0005 projekt ( CriticEl ) része. Kritikus elemek másodlagos nyersanyagforrás kutatása, import csökkentése, gazdasági függés redukció, környezetvédelmi szempont: elsődleges RFF-források védelme, újrafeldolgozás. 8 kötetes monográfia sorozat, 5. kötet: Ritkaföldfémek magyarországi földtani képződményekben. A bauxitban dúsulnak a nehézfémek, ritkaföldfémek (kritikus elemek között szerepelnek), magyarországi bauxitok mint lehetséges források naprakész anyagvizsgálata. BSc szakdolgozat: vörösiszap felhasználási módjai, lehetőség a nyersanyag környezetgeokémiai vizsgálatára. 3

Ritkaföldfémek gazdasági szerepe: 1980: USA, Mountain Pass (2002: bezárás). 80-as évek vége: Kína, Bayan Obo. ~2000: Kínai gazdaságpolitika: importáló országok sarokba szorítása, árak emelése. 2008: Európai Bizottság: kritikus elemek (behozatal csökkentés, saját források, másodlagos források kutatása). 4

2. Célok Nagyharsányi, bakonyoszlopi, gánti bauxitokban a kritikus elemek közül a ritkaföldfémek (RFF) jelenlétének, ásványos megjelenésének meghatározása. Dolgozat környezetvédelmi vonatkozása: a primer ritkaföldfémforrások védelme, a jelenleg (közelmúltban) bányászott nyersanyagok többcélú felhasználása, ha ez a nyersanyag alkalmas a RFF-ek bányászatára bauxitok jelentősek a nyersanyagok között. 5

3. Bauxit Bárdossy György (1977): A bauxit olyan üledékes kőzet, amely speciális éghajlati, domborzati körülmények között keletkezik. Bauxitok két csoportja fekü szerint: 1. Lateritbauxitok: alumoszilikátos kőzeten 2. Karsztbauxitok: karsztosodott kőzeteken Képződés: - trópusi klíma (22-24 oc, 1500-2000 mm éves csapadék, 80 %-os páratartalom). - megfelelő domborzat, vízháztartás. - ph 6-9 között a Si nagy oldhatósága, agyagásványok mállása, visszamaradó Al-, Fe-, Ti- oxidok, hidroxidok képződése. - Fe-, Al-oxidok, -oxidhidroxidok: gibbsit, goethit, böhmit, diaszpor, és hematit, chamosit. Karsztbauxitok: Karsztterületen megreked a mállott kőzet (töbrökben), a lateritesedés tovább folytatódhat. Komlóssy, 1970 után módosítva: Zarasvandi et al. 2012 6

4. Ritkaföldfémek Periódusos rendszer 57-71. elemei. Hasonló elektronszerkezet, hasonló viselkedés, előfordulás. 2 csoport: - könnyű ritkaföldfémek (KRFF) - nehéz ritkaföldfémek (NRFF) Előfordulásuk a bauxitban a képződés miatt törmelékként (nehézásványként: monacit, xenotim, cirkon), vagy komplexként a nagy felületű bauxitásványokon. Leggyakoribb ritkaföldfém-ásványok: Ce-karbonát: basztnezit Foszfát: (Ce) monacit, (Y) xenotim 7

5. Vizsgált minták Keletkezés: korban, genetikában különböznek a bauxitok. Nagyharsány: jura vége, kréta eleje, fekü: karbonátos rétegek Bakonyoszlop: késő-kréta?, triász mészköveken Gánt: eocén, triász mészköveken (Mindszenty et al. 2010, Nagymarosy és Báldi-Beke 1988 alapján) 8

Mintagyűjtés: Reprezentativitás, homogén minták mindegyik lelőhelyről Gánt: Bagoly-hegy, mintaszám: 171., 172. teljes minta: 7,7 kg és 9 kg; részminta: 5-5 kg Bakonyoszlop: XI. lencse, mintaszám: 168., 169. teljes minta: kb. 9,5 kg, részminta: 3,5 kg és 5 kg Nagyharsány: táró bejáratától 100 m K-DK, mintaszám: 814. teljes minta: kb 4 kg, részminta: 1,5 kg 9

6. Vizsgálati módszerek (kémiai összetétel és ásványfázisok) Mintaelőkészítés: - Porított minta: M.E., <75 µm, részmintákból kb. 70g; - Nem porított minta: desztillált vizes áztatás (eredeti ásványos összetétel), 500 g: M.E., (2013), ELTE (2014), szitálás, nehézásványfrakció, kőzettörmelékek: >0,25 és 0,25-0,125 mm; Mérés: - Porított minta: M.E.: XRD, MFGI: ICP-AES, ICP-MS; adatok - Nem porított minta: ELTE: SEM-EDX, szemcseméret-eloszlás Lelőhely Mintaszám Porított Nemporított Gánt, Bagoly-hegy 171 ICP-AES, ICP-MS, XRD Gánt, Bagoly-hegy 172 ICP-AES, ICP-MS, XRD szemcseeloszlás, SEM-EDX Bakonyoszlop, XI. mélyszint 168 ICP-AES, ICP-MS, XRD szemcseeloszlás, SEM-EDX Bakonyoszlop, XI. mélyszint 169 ICP-AES, ICP-MS, XRD Nagyharsány 814 ICP-AES, ICP-MS, XRD szemcseeloszlás, SEM-EDX 10

7. Eredmények 1. Porított bauxit minták ásványos összetétele (XRD, Miskolci Egyetem): Gánt: böhmit, goethit (oxidatív körülmények) 172. minta: több Al (böhmit), Fe (hematit): jelentős kilúgzás anatáz: fiatal bauxit Bakonyoszlop: Sok vasásvány (goethit, hematit, pirit, markazit) gibbsit (168. minta): oxidatívabb körülmény, böhmit (169. minta): reduktívabb körülmény. kaolinit (169. minta): felszín alatti, reduktívabb környezetből. Nagyharsány: Jelentős Fe (böhmit, goethit), Ti ásvány goethit, böhmit: oxidatív körülmények 11

2. Nem porított minták 0,25-0,125 mm közötti frakciójának nehézásványösszetétele (SEM, ELTE): Gánt: bázisos vulkáni kőzettörmelék: Cr-, Ti-, Fe-gazdag spinell. Bakonyoszlop: klinopiroxén, xenotim, cirkon. Nagyharsány: Fe-oxiddal átjárt Ti-dioxid szemcse, monacit, cirkon. Gánt: króm-, titán- és vasgazdag spinell kőzettörmelékben Bakonyoszlop: xenotim szemcse Nagyharsány: Ti-dioxid szemcse 12

3. Főelemek (ICP-AES, MFGI): Ún. mediterrán bauxitokkal egyező. Fe-Si-Al: ferrites-bauxit, bauxit. Nagyharsány: bauxit mezőben, előrehaladott bauxitosodás (Al). Bakonyoszlop: ferrites bauxit mezőben, sok Fe, eltérés a két minta 168., 169. bauxitosodás mértéke között. Gánt: bauxit mezőben, eltérő a bauxitosodás mértéke a 171., 172. minta között. (Aleva 1994) Li-borate ICP-AES (m/m%) Mintaszám Lelőhely SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 168 169 171 172 814 Bakonyoszlop-XI. Bakonyoszlop-XI. Gánt Gánt Nagyharsány 0,81 6,38 8,29 14,38 7,82 2,13 2,22 2,09 2,02 3,06 43,20 41,80 47,28 47,89 57,40 28,50 17,80 22,06 13,46 9,67 13

4. Nyomelemek: Ga-Zr-Cr: forráskőzet eredete meghatározható: - Gánt: ultrabázisos-bázisos kőzet (kőzettörmelék, Cr-gazdag spinell, Ti-, Fe-ásványokis ehhez kötődnek); - Bakonyoszlop: bázisos (klinopiroxén, sok Fe-ásvány, át/felhalmozásból: xenotim, cirkon) - Nagyharsány: neutrális forráskőzet (monacit, cirkon) Özlü (1983) 14

5. Ritkaföldfémek: 2700 ppm (Bárdossy Gy.) a magyarországi bauxitokban Gánt: 569 ppm, 667 ppm; csak kémiai vizsgálatokkor találtunk ritkaföldfémeket. Bakonyoszlop: 552 ppm, 540 ppm; sok Y, Ce (SEM, xenotim). Nagyharsány: 969 ppm; sok Y, Ce (SEM, monacit). Mintaszám Lelőhely 168 Bakonyoszlop-XI. 169 Bakonyoszlop-XI. 171 Gánt 172 Gánt 814 Nagyharsány La 119,8 118,2 106,2 121,5 203 Ce 221,7 198,1 186,5 223,3 288 Pr 23,9 25,9 24,7 29,4 36,5 Nd 76,5 83,2 89,1 113,5 136 Sm 13,2 14,9 19,1 23,6 26,4 Eu 2,5 2,7 3,6 4,4 5,25 Gd 11,7 12,6 17,0 19,9 24,6 Tb 1,9 2,0 2,8 2,9 4,38 Dy 11,1 11,3 16,0 16,2 27,1 Ho 2,4 2,5 3,4 3,5 5,91 Y 50,8 51,8 79,7 88,8 171 Er 6,7 7,0 9,2 9,0 17,7 Tm 1,1 1,1 1,5 1,5 2,9 Yb 7,6 7,6 9,0 8,2 17,9 Lu 1,3 1,2 1,5 1,4 2,9 Összesen 552,0 540,1 569,2 667,2 969,5 15

8. Összefoglalás Vizsgálatok: ásványtani (XRD, SEM-EDS), valamint kémiai összetétel (ICP-MS, ICP-AES). A ritkaföldfémek mennyisége az ún. mediterrán provincia ritkaföldfémtartalmával egybeesik, 540 ppm (Gánt) és 969 ppm (Nagyharsány) között változik. A nehézásványokban kimutathatók a könnyű- és nehéz ritkaföldfémek is. Korábbi irodalmi munkákkal összevetve nem tapasztaltunk kiemelkedő mértékű (2700 ppm) dúsulást. A dolgozat hozzájárult a kritikus elemek kutatásához kapcsolódó anyagvizsgálatokhoz. A vizsgált magyarországi bauxitok jelentős ritkaföldfém-tartalommal rendelkeznek, így ezen kritikus elemek kinyerésére irányuló technológiák gazdaságilag és környezetvédelmi szempontok alapján megfontolásra javasoltak. 16

Köszönöm a figyelmet! 17

Bírálói kérdések: Bauxitok dezaggregálása nem történhet vízzel : - Valóban, ellenben a munka célja minden savas/lúgos kezeléstől mentes mintaelőkészítés volt, ezért alkalmaztuk kizárólag a desztillált vizes és fizikai (morzsolásos) szétáztatási technikát. 18

7. Eredmények 1. Szemcseméret-eloszlás (ELTE): Gánt (172. minta), Nagyharsány: sósavas kezelés hatására szétesett szemcsék (1mm, 0,1-1 µm és 10-100 µm): esetleg karbonátos kötőanyag? Gánt, 172. minta, savas kezelés előtt Nagyharsány, 814. minta, savas kezelés előtt Gánt, 172. minta, savas kezelés után Nagyharsány, 814. minta, savas kezelés után 19