CC BY
3ЛИТЕРАТУРА
1. Белецкий, В.М. Алюминиевые сплавы (Состав, свойства, технология, применение) / В.М. Белецкий, Г.А. Кривов. -К.: Комитех, 2005. -365 с.
2. Луц, А.Р. Алюминий и его сплавы / А.Р. Луц, А.А. Суслина. -Самара: Самарский государственный технический университет, 2013. -81 с.
3. Дриц, М.Е. Алюминиевые сплавы. Свойства, обработка применение / М.Е. Дриц. -М.: Металлургия, 1979 - 679 с.
4. Лепинских, Б.М. Окисление жидких металлов и сплавов / Б.М. Лепинских, А. Киташев, А. Белоусов. -М.: Наука, 1973. -106 с.
5. Лепинских, Б.М. Об окислении жидких металлов и сплавов кислородом из газовой фазы / Б.М. Лепинских,
B. Кисилёв // Изв. АН СССР. Металлы. -1974. -№ 5. - 51-54с.
6. Кубашевский О., Гопкинс Б. Окисление металлов и сплавов: Пер. с англ. -Изд. 2. 1965.- 428 с.
7. Зокиров, Ф.Ш. Влияние кальция на кинетику окисления сплава АК12М2 в твердом состоянии / Ф.Ш. Зокиров, И.Н. Ганиев, Н.И. Ганиева, М.М. Сангов // Вестник Таджикского национального университета. Серия естественных наук. -2018. -№ 4. -130-138с.
8. Джайлоев, Дж.Х. Кинетика окисления алюминиевого сплава АЖ2.18 с кальцием / Дж.Х. Джайлоев, И.Н. Ганиев, А.Х. Хакимов, Х.Х. Азимов // Вестник Таджикского национального университета. Серия естественных наук. -2018. -№ 4. -214-220с.
9. Назаров, Ш.А. Кинетика окисления сплава Al+6%Li, модифицированного лантаном в твердом состоянии / Ш.А. Назаров, И.Н. Ганиев, Irene Calliari., А.Э. Бердиев, Н.И. Ганиева // Металлы.- 2018. -№ 1. 34-40с.
10. Назаров, Ш.А. Кинетика окисления сплава Al+6%Li, модифицированного церием / Ш.А. Назаров, И.Н. Ганиев, Б.Б. Эшов, Н.И. Ганиева // Металлы. -2018. -№. 3.- 33-38с.
11. Ганиев, И.Н. Особенности окисления алюминиевых расплавов с редкоземельными металлами / И.Н. Ганиев, Н.И. Ганиева, Д.Б. Эшова // Металлы. -2018.- № 3. -39-47с.
12. Норова, М.Т. Кинетика окисления сплава АМг0.2 с лантаном, празеодимом и неодимом в твёрдом состоянии / М.Т. Норова, И.Н. Ганиев, Б.Б. Эшов // Известия Санкт-Петербургского государственного технического института (технологического университета). -2018. -№ 44 (70). -35-39с.
13. Ганиев, И.Н. Кинетика окисления сплава АК9М2, легированного скандием / И.Н. Ганиев, Дж.Т. Ашурматов,
C.С. Гулов, А.Э. Бердиев // Доклады Академии наук Республики Таджикистан. -2017. Т. 60. № 10. -552-556с.
ХИМИЧЕСКИЕ И МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ШТОЛЬНОЙ ВОДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТАБОШАР
ХОДЖИЕВ САИДМУКБИЛ КОСИМОВИЧ,
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой естественные науки Горнометаллургического института Таджикистана. Адрес: 735 730, Таджикистан, г. Бустон, ул. А. Баротова 6. Тел.: 92-732-08-41, е-mail: [email protected] В статье приведены результаты исследования физико-химических параметров штольных вод месторождения Табошар. Определены параметры, превышающие значения ПДК для питьевой воды. Установлены факторы, влияющие на окружающую среду. Для исследования состава воды использованы современные приборы, которые позволили тщательно изучить её состав.
Ключевые слова: штольная вода, рН-воды, TDS, удельная электропроводность, соленость, тяжелые металлы.
CHEMICAL AND MASS SPECTROMETRIC METHODS FOR DETERMINING THE COMPOSITION OF THE ADIT WATER OF THE TABOSHAR DEPOSIT
HOJIEVSAIDMUKBIL KOSIMOVICH,
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Natural Sciences of the Mining and Metallurgical Institute of Tajikistan. Address: 735 730, Republic of Tajikistan, Buston city, St. A. Barotova 6. Tel.: 92-732-08-41, е-mail: [email protected] The article presents the results of a study of the physico-chemical parameters of the adit waters of the Taboshar deposit. The parameters exceeding the norm values for drinking water have been determined. Factors affecting the environment have been established. To study the composition of water, modern devices were used, which made it possible to carefully study its composition. Keywords: adit water, pH-water, TDS, electrical conductivity, salinity, heavy metals.
Введение. Рудное поле месторождения Табошар сложено среднекарбоновыми гранитоидами, среди которых главную роль играют карамазарские гранодиориты, а подчиненную - их производные: лейкократовые граниты, аплиты и пегматиты. Эта группа пород прорвана вытянутым в северо-восточном направлении штоком гранит-порфиров так называемого Табошарского типа. Размеры штока 5 км х 1 км [1].
В результаты деятельности Комбината №6 (в настоящее время ГУП Таджредмет), к примеру, проходки штолен, шахт, вскрыши карьера, общее количество отходов можно приблизительно оценить в 55 млн. тонн.
По данным многолетних наблюдений самым холодным месяцем в этом месте (г.Истиклол) является январь (-1,0 С), наиболее теплым - июль (+23 С).
Средняя продолжительность безморозного периода 217 дней. Среднегодовая температура 11,4 С. Основное количество осадков в регионе выпадает в зимне-осенний период. Наибольшее количество осадков выпадает весной (март - 114 мм). Годовое количество осадков составляет 548 мм.
Среднегодовая скорость ветра равна 2,5 м/с. В течении года преимущественно дуют ветры восточного и юго-западного направления. Наибольшая скорость ветра, возможна один раз в году - 22 м/с, в пять лет - 30 м/с, в 15 лет - 31 м/с.
Для более подробного уточнения состава воды штольни №6 месторождения Табошар был использован химический метод. В основном применялся метод титриметрии, например, для объемного определения сульфат-ионов с хлоридом бария. В зависимости от содержания сульфат-ионов в пробе воды отбирают аликвотную часть от 1 до 5 мл, если аликвотная часть меньше 5 мл, то её доливают до 5 мл дистиллированной водой, прибавляют 1 каплю 0,1н соляной кислоты, 15 мл этилового спирта, 1 каплю индикатора нитхромазо и титруют пробу 0,05н хлоридом бария до перехода окраски из фиолетовой в голубую (устойчивую в течение 1-2 секунд).
Необходимо отметить, что, если у исследуемой воды большой солевой состав, то к ней можно добавить 0,5 мл 5%-ного комплексона. При этом можно посадить все катионы на смолу. После смолы пробы не нужно подкислять. А пробы, содержащие большие количества СО и НСО3, после подкисления следует прокипятить. Если проба очень бедная, то её можно оттитровать с добавкой серной кислоты, затем вычесть холостую по формуле:
^ _ п 0,Р43 0;0Б 1000 . . . алнкепте-:ая часть
где а - объем 0,05н хлорида бария.
Для других параметров также применялся метод титриметрии в зависимости от спецификации каждого параметра, и полученные результаты приведены в таблице 1.
Табли ц а 1.
Результаты химического анализа проб воды по сезонам года
№ п /п Физико-химические показатели Фактическое значение ПД К
Зимо й Весно й Лето м Осенью
1 Жесткость, мг-экв/л 9,95 9,56 11 10,54 7
2 Са2+, мг/л 132 123,6 147,6 133 100
3 Mg2+, мг/л 41 41,3 44,4 47,4 50
4 мг/л 14,13 12,8 14,79 12,6 12
5 № , мг/л 30,9 28,9 37,95 40,3 200
6 ^ мг/л 0,97 1,25 1,35 1,31 0,03 *
7 КЙ4+, мг/л 0,022 0,04 0,031 0,042 0,5
8 CO32-, мг/л 2,37 3,21 3,6 3,1 -
9 HCO3-, мг/л 241,4 228,5 297,6 8 280,7 30
1 0 NO3-, мг/л 6,1 6,12 6,66 6,33 45
1 1 Сух. ост., мг/л 776,4 797,6 808,8 810,7 1000
1 2 SO42-, мг/л 225,9 286,6 339,5 390,3 500
1 3 Cl-, мг/л 32,7 23,8 28,71 33,4 350
1 4 Fe3+, мг/л 0,44 0,47 0,66 0,57 0,3
Как видно из табличных данных, физико-химические параметры по всем сезонам года отличаются друг от друга и превышают значения ПДК для питьевой воды [2].
Также для уточнения состава воды исследуемого объекта были отобраны пробы воды и проанализированы масс-спектрометрическим методом. Основной принцип работы любых масс-спектрометров состоит в генерировании ионов из неорганических или органических соединений любым подходящим методом, разделять эти ионы по их отношению массы к заряду и обнаруживать их качественно и количественно по их соответствующему отношению и количеству. Анализируемое вещество может быть ионизировано термически, электрическими полями или воздействием энергичных электронов, ионов или фотонов. Ионы могут быть отдельными ионизированными атомами, кластерами, молекулами или их фрагментами или ассоциатами. Существует три способа разделения ионов - статическими, динамическими электрическими и магнитными полями. Необходимо отметить, что разделение ионов по отношению массы к заряду также может быть осуществлено в областях, свободных от поля, при условии, что ионы обладают четко определенной кинетической энергией на входе в траекторию движения.
Из этого определения непосредственно следует, что атомы или молекулы должны нести электрический заряд, т.е. они должны быть преобразованы в ионы, чтобы масс-спектрометр работал. Электрический заряд действует как ручка, которая позволяет захватывать эти атомы или молекулы. В отличие от нейтральных частиц, ионы могут ускоряться и замедляться, могут выводиться на определенные орбиты или другие траектории движения и, наконец, могут быть собраны и обнаружены. "Гоночные трассы" этих ионов могут быть определены путем применения электрических или магнитных полей. В то время как кулоновская сила действует на ионы в электрических полях, сила Лоренца влияет на ионы, движущиеся с компонентом, ортогональным магнитному полю.
С целью получения результатов по масс-спектрометрии были отобраны пробы воды, проанализированные в лаборатории GmbH Wismut. В начале для масс-спектрометра готовился рабочий режим, затем проводили анализ. Полученные результаты представлены в таблице 2.
Табли ц а 2.
Результаты масс-спектрометрического анализа в воде штольни №6.
№ п /п Концентрации металлов Диапазон металлов ПДК
1 U, мг/л 1,26-1,43 0,03
2 Cd, мкг/л 0,35-0,43 1
3 Mn, мг/л 0,036-0,045 0,1
4 Mg, мг/л 27,8-30,9 50
5 Ca, мг/л 132-149 100
Как видно из табличных данных, концентрации урана и других металлов в штольной воде превышают их ПДК. Чтобы использовать эту воду в качестве питьевой или для
поливных целей, её необходимо сначала очистить от урана и других металлов до требуемой нормы, рекомендованной в стандартах МАГАТЭ и ВОЗ.
Также нами были измерены другие физико-химические параметры воды. Полученные результаты приведены в таблице 3.
Табли ц а 3.
_Физико-химические параметры воды штольни №6_
№ п /п Физико-химические параметры Интервал параметров ПДК
1 рН 7,5-7,7 6-9
Удельная
2 электропроводность, мСм/см 1-1,1 -
3 ООУ (ТОС), мг/л 0,53-0,79 -
4 СО32-, мг/л <5 -
5 НСОз-, мг/л 300-303 30
Как видно из таблицы 3, концентрации гидрокарбонат-ионов превышают ПДК почти в 10 раз.
Также был определен радионуклидный состав воды штольни №6. При этом использовался гамма-спектрометр [3], полученные результаты приведены в таблице 4.
Табли ц а 4.
Результаты гамма-спектрометрического анализа штольной воды
№ Удельная активность
п Радионуклиды радионуклидов,
/п Бк/кг
1 Ц238 1 030 000
2 ^-234 722 000
3 ^-230 < 1190
4 Ra-226 < 20
5 Pb-210 < 176
6 Ц235 47 600
7 Pa-231 < 112
8 Ac-227 < 47
9 ^-227 < 47
1 0 Ra-223 < 22
1 1 Ra-228 < 12
1 2 ^-228 < 30
1 3 Ra-224 < 30
1 4 Cs-137 < 4,4
1 5 ^40 < 25
Как видно из приведенных результатов, удельная активность, особенно по U-238 и Th-234, весьма значительна. Поэтому можно сделать вывод, что без очистки воду данного объекта нельзя использовать для любых целей.
Таким образом на основе полученных данных по химическим и масс-спектрометрическим методам можно сделать вывод, что воды штольни №6 без предварительной очистки от радиоактивных и тяжелых металлов нельзя использовать для сельскохозяйственных и питьевых нужд.
ЛИТЕРАТУРА
1. Урановые месторождения Таджикистана / З.А. Разыков, Э.Г. Гусаков, А.А. Марущенко. - Худжанд: ООО «Хуросон», 2001. - 212 с.
2. СанПиН 2.1.4.004-07. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.
3. Гамма-спектрометр производства компании Baltic Scientific Instruments Руководство по эксплуатации, 2016. -
96 с.
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ШАХТНОЙ ВОДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КИИК-ТАЛ
ХОДЖИЕВ САИДМУКБИЛ КОСИМОВИЧ,
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой естественные науки Горнометаллургического института Таджикистана.
Адрес: 735730, Таджикистан, г. Бустон, ул. А. Баротова 6.
Тел.: 92-732-08-41, е-mail: [email protected]
В статье приведены результаты исследования физико-химических параметров шахтных вод месторождения Киик-Тал. Определены параметры, превышающие значения ПДК для питьевой воды. Методом титрометрии установлены факторы, влияющие на них по сезонам года. Также для исследования состав шахтной воды использованы спектрометр и мультиметр, позволившие более тщательно изучить её состав.
Ключевые слова: шахтная вода, TDS, удельная электропроводность, соленость, тяжелые и радиоактивные металлы.
INVESTIGATION OF PHYSICO-CHEMICAL PARAMETERS OF MINE WATER OF
THE KIIK-TAL DEPOSIT
HOJIEVSAIDMUKBIL KOSIMOVICH,
сandidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Natural Sciences of the Mining and Metallurgical Institute of Tajikistan.
Address: 735 730, Republic of Tajikistan, Buston city, St. A. Barotova 6.
Tel.: 92-732-08-41, е-mail: [email protected]
The article presents the results of a study of the physico-chemical parameters of the mine waters of the Kiik-Tal deposit. The parameters exceeding the norm values for drinking water have been determined. The influencing factors according to the seasons of the year were determined by titrometry method. Also, a spectrometer and a multimeter were used to study the composition of mine water, which made it possible to carefully study its composition.
Keywords: mine water, TDS, electrical conductivity, salinity, heavy and radioactive metals.
Месторождение Киик-Тал было открыто в 1968 году Канимансурской ГРЭ УГ при СМ Таджикской ССР и расположено в центральной части южных склонов горного массива Могол-Тау. Оно было раскрыто при буровой оценке комплексных золото-вольфрам-молибденовых геохимических аномалий. Аномалии оказались непродуктивными, но в ряде пробуренных скважин геологами на площади около 0,25 квадратных километров было
