Аналіз впливу видобутку фосфатів на навколишнє середовище на прикладі родовища Джебель Онк (Тебесса), Алжир

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.314931

Ключові слова:

стійка експлуатація, фосфатні хвости, переробка корисних копалин, важкі метали, вплив на навколишнє середовище

Анотація

Об’єктом дослідження є природні фосфати, які відіграють важливу роль у різних галузях промисловості, починаючи від сільського господарства та закінчуючи фармацевтикою, металургією та хімією. В Алжирі їх значення на міжнародному ринку є значним завдяки родовищам Джебель Онк, розташованим у південно-східній частині регіону Тебесса. Однак видобуток і переробка цих фосфатів призводять до значного утворення відходів, як у рідкому, так і у твердому стані, що викликає серйозні екологічні проблеми. З цього погляду необхідний ретельний аналіз для раціонального та надійного забезпечення збереження навколишнього середовища. Це дослідження було проведено для кількісної оцінки та аналізу розподілу різних важких металів у фосфатних відходах, які утворюються на заводі Джебель-Онк (родовище Кеф-Есенноун). Ці відходи мають вирішальне значення для досягнення цілей сталого розвитку по відношенню до здоров'я населення та навколишнього середовища. Робота спрямована на дослідження зразків різних випусків процесів очищення. Ці останні значення були піддані характеристиці різних методів аналізу, якісного та кількісного, а саме: XRD, IR, XRF, SEM та AAS. Отримані результати виділяють помітні відмінності між рівнями, зафіксованими сирим фосфатом, і тими зразками відходів у ході процесів очищення. Таким чином, отримані відходи складаються з 59,2 % доломіту, 20,5 % кальциту та 19,8 % фторапатиту. У цих відходах також була відмічена присутність каолініту, хоча й у невеликій кількості (0,5 %). Було також відмічено, що ці концентрації елементів у слідах металу зростають залежно від зменшення діаметра розміру зерна, зокрема в шламі. Це свідчить про те, що ефективність режимів очищення дозволить у деяких випадках знизити концентрацію елементів у досліджуваному фосфаті. Це відкриває багатообіцяючі дослідницькі можливості для вчених та інженерів для розробки більш ефективних і вдосконалених методів очищення.

Біографії авторів

Younes Yahiaoui, National Higher School of Engineering and Technology

PhD Student

Department of Mining, Metallurgy and Materials Engineering

Laboratory of Mining Metallurgy and Materials (L3M)

Djamel Nettour, National Higher School of Engineering and Technology

Associate Professor

Department of Mining, Metallurgy and Materials Engineering

Laboratory of Resources Valorization and Environment (LAVAMINE)

Rachid Chaib, Mentouri Brothers University Constantine1

Professor

Department of Transportation Engineering

Laboratory of Transports and Environment Engineering

Cherif Gherbi, National Higher School of Kouba

Associate Professor

Посилання

  1. Boucif, R., Filippov, L. O., Maza, M., Benabdeslam, N., Foucaud, Y., Marin, J. et al. (2024). Optimizing liberation of phosphate ore through high voltage pulse fragmentation. Powder Technology, 437, 119549. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2024.119549
  2. Bekhouche, Y., Nettour, D., Chaib, R. (2024). Determination of the exploitation parameters of the Bled El Hadba phosphate deposit, Algeria. Chemical Engineering, 4 (3 (78)), 6–14. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.309095
  3. Amar, H., Benzaazoua, M., Elghali, A., Hakkou, R., Taha, Y. (2022). Waste rock reprocessing to enhance the sustainability of phosphate reserves: A critical review. Journal of Cleaner Production, 381, 135151. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135151
  4. El Bamiki, R., Raji, O., Ouabid, M., Elghali, A., Khadiri Yazami, O., Bodinier, J.-L. (2021). Phosphate Rocks: A Review of Sedimentary and Igneous Occurrences in Morocco. Minerals, 11 (10), 1137. https://doi.org/10.3390/min11101137
  5. Wu, S., Wang, L., Zhao, L., Zhang, P., El-Shall, H., Moudgil, B., Huang, X., Zhang, L. (2018). Recovery of rare earth elements from phosphate rock by hydrometallurgical processes – A critical review. Chemical Engineering Journal, 335, 774–800. https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.10.143
  6. Aubertin, M., Bussière, B., Pabst, T., James, M., Mbonimpa, M. (2016). Review of the Reclamation Techniques for Acid-Generating Mine Wastes upon Closure of Disposal Sites. Geo-Chicago 2016, 343–358. https://doi.org/10.1061/9780784480137.034
  7. Nettour, D., Chettibi, M., Bulut, G., Benselhoub, A. (2019). Beneficiation of phosphate sludge rejected from Djebel Onk plant (Algeria). Mining of Mineral Deposits, 13 (4), 84–90. https://doi.org/10.33271/mining13.04.084
  8. Ait-Ouakrim, E. H., Chakhchar, A., El Modafar, C., Douira, A., Amir, S., Ibnsouda-Koraichi, S. et al. (2023). Valorization of Moroccan Phosphate Sludge Through Isolation and Characterization of Phosphate Solubilizing Bacteria and Assessment of Their Growth Promotion Effect on Phaseolus vulgaris. Waste and Biomass Valorization, 14 (8), 2673–2690. https://doi.org/10.1007/s12649-023-02054-2
  9. Safhi, A. el M., Amar, H., El Berdai, Y., El Ghorfi, M., Taha, Y., Hakkou, R. et al. (2022). Characterizations and potential recovery pathways of phosphate mines waste rocks. Journal of Cleaner Production, 374, 134034. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134034
  10. Boutaleb, F. Z., Boutaleb, N., Bahlaouan, B., Sanaa, D., El Antri, S. (2020). Production of ceramic tiles by combining Moroccan phosphate mine tailings with abundant local clays. Mediterranean Journal of Chemistry, 10 (6), 568–576. https://doi.org/10.13171/mjc10602006221445nb
  11. Boumaza, B., Kechiched, R., Chekushina, T. V. (2021). Trace metal elements in phosphate rock wastes from the Djebel Onk mining area (Tébessa, eastern Algeria): A geochemical study and environmental implications. Applied Geochemistry, 127, 104910. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2021.104910
  12. Foufou, A., Djorfi, S., Haied, N., Kechiched, R., Azlaoui, M., Hani, A. (2017). Water pollution diagnosis and risk assessment of Wadi Zied plain aquifer caused by the leachates of Annaba landfill (N-E Algeria). Energy Procedia, 119, 393–406. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.123
  13. Costa, A. C. A. da, Duta, F. P. (2001). Bioaccumulation of copper, zinc, cadmium and lead by Bacillus sp., Bacillus cereus, Bacillus sphaericus and Bacillus subtilis. Brazilian Journal of Microbiology, 32 (1), 1–5. https://doi.org/10.1590/s1517-83822001000100001
  14. Garnit, H., Bouhlel, S., Jarvis, I. (2017). Geochemistry and depositional environments of Paleocene–Eocene phosphorites: Metlaoui Group, Tunisia. Journal of African Earth Sciences, 134, 704–736. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2017.07.021
  15. Kechiched, R., Laouar, R., Bruguier, O., Kocsis, L., Salmi-Laouar, S., Bosch, D. et al. (2020). Comprehensive REE + Y and sensitive redox trace elements of Algerian phosphorites (Tébessa, eastern Algeria): A geochemical study and depositional environments tracking. Journal of Geochemical Exploration, 208, 106396. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2019.106396
  16. Silva, E. F. da, Mlayah, A., Gomes, C., Noronha, F., Charef, A., Sequeira, C. et al. (2010). Heavy elements in the phosphorite from Kalaat Khasba mine (North-western Tunisia): Potential implications on the environment and human health. Journal of Hazardous Materials, 182 (1-3), 232–245. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.06.020
  17. Al-Hwaiti, M. S., Brumsack, H. J., Schnetger, B. (2015). Fraction distribution and risk assessment of heavy metals in waste clay sediment discharged through the phosphate beneficiation process in Jordan. Environmental Monitoring and Assessment, 187 (7). https://doi.org/10.1007/s10661-015-4579-2
  18. Khelifi, F., Besser, H., Ayadi, Y., Liu, G., Yousaf, B., Harabi, S. et al. (2019). Evaluation of potentially toxic elements’ (PTEs) vertical distribution in sediments of Gafsa–Metlaoui mining basin (Southwestern Tunisia) using geochemical and multivariate statistical analysis approaches. Environmental Earth Sciences, 78 (2). https://doi.org/10.1007/s12665-019-8048-z
  19. Khelifi, F., Melki, A., Hamed, Y., Adamo, P., Caporale, A. G. (2019). Environmental and human health risk assessment of potentially toxic elements in soil, sediments, and ore-processing wastes from a mining area of southwestern Tunisia. Environmental Geochemistry and Health, 42 (12), 4125–4139. https://doi.org/10.1007/s10653-019-00434-z
  20. Srarfi, F., Rachdi, R., Bol, R., Gocke, M. I., Brahim, N., SlimShimi, N. (2019). Stream sediments geochemistry and the influence of flood phosphate mud in mining area, Metlaoui, Western south of Tunisia. Environmental Earth Sciences, 78 (6). https://doi.org/10.1007/s12665-019-8215-2
  21. Merchichi, A. (2021). Decontamination of mining waste sites containing heavy metals using the combined method of bonification and use of natural phosphates from Djebel Onk. Doctoral thesis. National Polytechnic school.
  22. Kechiched, R. (2017). The phosphates of northern Tébessa (Dyr and Elkouif): sedimentological, gîtological and geochemical study. Doctoral thesis. University of Annaba, Algeria.
  23. Nettour, D. (2018). Characterisation and development of a new treatment process for beige phosphate ores, the case of the Djbel Onk mine, Tebessa. Doctoral thesis. University of Annaba.
  24. Ait Merzeg, F. (2021). Evaluation, optimisation and modelling of a stage reverse flotation process to beneficiate poor phosphate ore with carbonate phosphate ore from Djebel Onk. Doctoral thesis. University of Bejaia.
  25. Prian, G. P., Cortiel, Ph. (1993). Development study of the Djebel Onk phosphate deposit (Algeria). Geological survey report. B.R.G.M., 288.
  26. Zeghina, S. I. (2023). Contribution to the study of the enrichment of mining waste: the case of free tailings from the Djebel Onk phosphate deposit – Tébessa. Doctoral thesis. University of Annaba.
  27. Derrardjia, N., Nettour, D., Chettibi, M., Chaib, R., Zeghloul, T., Dascalescu, L., Aouimeur, D. (2024). Study of the feasibility of valorizing phosphate ore by electrostatic separation. Technology Audit and Production Reserves, 2 (3 (76)), 20–26. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.300766
  28. Tahri, T., Narsis, S., Souici, Z. C., Bezzi, N., Sekiou, O., Amrane, T. (2023). Mineralogical and chemical characteristics of phosphates from the Djebel Onk deposits. Geologica Macedonica, 37 (2), 99–109. https://doi.org/10.46763/geol23372099t
  29. Silva, E. F. da, Mlayah, A., Gomes, C., Noronha, F., Charef, A., Sequeira, C. et al. (2010). Heavy elements in the phosphorite from Kalaat Khasba mine (North-western Tunisia): Potential implications on the environment and human health. Journal of Hazardous Materials, 182 (1-3), 232–245. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.06.020
  30. Cielensky, S., Benchernine, N., Watkowski, T. (1987). Prospecting and evaluation of phosphates in the Bir El Ater region. Internal report. Mining Exploration and Research Company.
  31. Bouzenzana, A. (2007). Enrichissement complexe du minerai de phosphate cas Djebel-Onk. Thèse en doctorat Mines. Département des Mines. Université Badji Mokhtar.
  32. Marchionni, S., Baldissara, P., Monaco, C., Scotti, R. (2010). A systematic method for predetermined scanning electron microscope analysis in dental science. Scanning, 32 (2), 97–103. https://doi.org/10.1002/sca.20185
  33. Tiour, F., Idres, A., Ould Hamou, M., Boutarfa, F. (2022). Characterization and processing of low-grade iron ore from the Khanguet mine by electrostatic separation. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, 76–81. https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-3/076
  34. Zhou, W., Apkarian, R., Wang, Z. L., Joy, D. (2006). Fundamentals of Scanning Electron Microscopy (SEM). Scanning Microscopy for Nanotechnology, 1–40. https://doi.org/10.1007/978-0-387-39620-0_1
Analysis of the environmental impact of phosphate mining on the example of Djebel Onk deposit (Tebessa), Algeria

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-31

Як цитувати

Yahiaoui, Y., Nettour, D., Chaib, R., & Gherbi, C. (2024). Аналіз впливу видобутку фосфатів на навколишнє середовище на прикладі родовища Джебель Онк (Тебесса), Алжир. Technology Audit and Production Reserves, 6(3(80), 31–41. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.314931

Номер

Том 6 № 3(80) (2024): Хімічна інженерія

Розділ

Екологія та технології захисту навколишнього середовища

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Younes Yahiaoui, Djamel Nettour, Rachid Chaib, Cherif Gherbi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.