Geomateriály z těžby a hydrometalurgického zpracování Zn rud na lokalitě Skorpion (Namibie): biodostupnost prachových částic a změny v izotopovém signálu Zn

Abstract

This study is focused on the bioavailability of contaminants in dust particles from geomaterials from the extraction and hydrometallurgical processing of non-sulphide Zn ores at the site of Skorpion (Namibia) and the change of isotope signal in geomaterials and drill core samples. Mineralogical composition and bioaccessibility of contaminants were studied with RTG, SEM / EDS, EPMA and simple in vitro leaching test in simulated gastric fluid for fractions <48 μm and <10 μm representing the dust particles. Based on results from chemical analysis, Cd, Cu, Pb and Zn were identified as the main contaminants and their concentrations also significantly increased in the finer fractions compared to the original samples. The bioaccessible fraction (BAF) values ranged from 36-97% for Cd, 17-78% for Cu, 2-100% for Pb and 27-100% for Zn. Daily intake via oral exposure, calculated for an adult (70 kg, ingestion 100 mg / day), exceeded tolerable daily intake (TDI) limits for Cd (up to 1.95), Pb (up to 21.96) and Zn (up to 2.02). Ores originating from Turkey and Taiwan, used to adjust feed ore Zn concentration, were identified as the most hazardous materials. The bioavailability of contaminants depends on the mineralogical composition of the geomaterials and the particle size, but the risks for humans are...

Tato studie se zabývá biodosažitelností kontaminantů v prachových částicích z geomateriálů z těžby a hydrometalurgického zpracování nesulfidických Zn rud na lokalitě Skorpion (Namibie) a změnou izotopového signálu v geomateriálech a vzorcích vrtných jader. U velikostních frakcí <48 µm a <10 µm reprezentujících prachové částice bylo studováno mineralogické složení (RTG, SEM/EDS, EPMA) a biodosažitelnost pomocí in vitro loužícího testu simulujícího gastrického prostředí. Chemickou analýzou byly identifikovány jako hlavní kontaminanty Cd, Cu, Pb a Zn, u nichž také docházelo k výraznému nabohacení v jemnějších frakcích oproti původním koncentracím. Zjištěné hodnoty biodosažitelné frakce (BAF) se pohybovaly v rozsahu 36-97% pro Cd, 17-78% pro Cu, 2- 100% pro Pb a 27-100% pro Zn. Denní příjem skrze orální expozici vypočten pro dospělého člověka (70 kg, požitá dávka 100 mg/den) přesahoval limity tolerovatelného denního příjmu (TDI) v případě Cd (až 1,95), Pb (až 21,96) a Zn (až 2,02) a jako nejvíce rizikové materiály byly identifikovány rudy pocházející z Turecka a Taiwanu, které se používají k úpravě koncentrace Zn ve vstupním materiálu. Biodosažitelnosti kontaminantů závisí na mineralogickém složení geomateriálů a velikosti částic, ale celkově je riziko pro člověka nízké. Variabilita izotopového složení...