Работы по исследованию формирования вторичного барита в хвостохранилищах проводятся в рамках проекта РНФ № 23-27-00340. Их осуществляет коллектив лаборатории эколого-экономического моделирования техногенных систем Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН под руководством заведующей лабораторией к.г.-м.н. Н.В. Юркевич.

В центре внимания специалистов — хвостохранилища переработанных руд полиметаллических месторождений, расположенные в Кемеровской области: Ново-Урское, Талмовские Пески и Дюков Лог.

Исследования, реализуемые в проекте, соответствуют Концепции технологического развития РФ до 2030 года. Они направлены на разработку научно-обоснованных рекомендаций и внедрение сквозных технологий, а именно — технологий новых материалов и веществ и технологий снижения антропогенного воздействия.

По итогам проекта в ИНГГ СО РАН будет построена достоверная физико-химическая модель поведения бария в ходе экзогенной эволюции техногенного вещества. Для этого специалистам нужно определить основные минералого-геохимические характеристики хвостов обогащения полиметаллических руд, объясняющих образование вторичного (аутигенного) барита.

В рамках первого года гранта в Институте получили ряд интересных результатов. Было установлено, что в системе вода-порода основными формами бария в веществе отходов являются растворённые молекулы и твёрдые фазы — в частности, минерал барит.

При этом в отвале кварц-баритового состава Ново-Урского хвостохранилища помимо остаточного барита присутствуют его аутигенные разности. Эти минералы образовались уже непосредственно в отвале. На хвостохранилище Талмовские Пески определено две разновидности барита (по величине обломков и зёрен).

Специалисты обнаружили, что в исследуемых отвалах барит может срастаться с пиритом, галенитом, ярозитом, ангидритом и кварцем, а также с доломитом, апатитом и сульфидами. Кроме того, в самом барите отмечены включения пирита, галенита и его вторичных минералов — англезита и церуссита.

Исследуя пробы, в ИНГГ СО РАН установили, что вторичное перераспределение и переотложение барита, ангидрита, ярозита, кальцита и аморфного кварца может быть связано с результатом жизнедеятельности микроорганизмов.

Определённую роль в образовании аутигенного барита могут играть цианобактерии и водоросли, присутствие которых диагностируется в жизнедеятельном и погибшем состоянии, отмечают исследователи.

Комплексные геофизические и геохимические исследования позволили рассчитать объемы Ново-Урского отвала и хвостохранилища Талмовские Пески и оценить ресурсы барита. Работы второго этапа будут направлены в том числе на то, чтобы выявить долю чистого BaSO₄ с наименьшим количеством примесей и его генезис. Практическая значимость полученного результата в этой части проекта связана с корректировками технико-экономического обоснования инвестиционной привлекательности производства баритового концентрата, пригодного для создания качественных утяжелителей для буровых растворов.

В дальнейшем в институте планируют продолжить работы на хвостохранилищах Салаирского рудного поля.

Источник: ИНГГ СО РАН.