Stamp sand literature review/tr
Damga Kumu
Rasmussen, Thomas, Rolland Fraser, David S. Lemberg ve Robert Regis. Damga Kumu Dinamiklerinin Haritalanması: Gay, Michigan
- Gay plajlarına 25 milyar kg damga kumu bırakıldı
- Etkilenen kıyı şeridinin uzunluğu 59 yılda 2,4 km arttı
- Superior Gölü ve çevresine yerleştirilen madenlerden toplam 500 milyar kg atık malzeme
- Cevher, bakır çıkarmak için su ve kimyasal banyoda ezildi ve yıkandı
- Damga kumlu plajlarda çok az bitki örtüsü vardır
W. Charles Kerfoot, Colin Brooks. “Gay Stamp Sands.” 6 Temmuz 2018'de erişildi. Gay Stamp Sands
- Damga kumu zamanla daha fazla kıyı şeridini kaplayacak şekilde yayılır
- Damga kumundan gelen kimyasallar yerli balıkları ve baraj akarsu çıkışlarını zehirliyor
Keweenaw'da damga kumu
- Çok daha fazlası https://scholar.google.fi/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C23&authuser=2&q=%22stamp+sand%22++Keweenaw&btnG=
- Li, B., Hwang, JY, Drelich, J., Popko, D. ve Bagley, S., 2010. Bakır içeren malzemenin fiziksel, kimyasal ve antimikrobiyal karakterizasyonu. JOM, 62(12), s.80-85. https://link.springer.com/article/10.1007/s11837-010-0187-3
- Arsenik, kadmiyum, bakır, cıva, gümüş ve çinko güçlü antimikrobiyal özelliklere sahip elementlerdir. Bunlar arasında bakır daha çevre dostudur ve hem iyi antibakteriyel hem de antifungal özelliklere sahiptir. Bakırın kuş gribi (H5N1) gibi yeni virüslere karşı bile etkili olabileceği gösterilmiştir. Bu nedenle, çeşitli uygulamalar için bakır içeren malzemelerin geliştirilmesi giderek daha fazla ilgi görmektedir. Michigan'daki Keweenaw Yarımadası, 20. yüzyılın başında Kuzey Amerika'nın en büyük yerli bakır madenciliği bölgesiydi. Bakır, bakır açısından zengin bazaltik kayanın çıkarılmasıyla çıkarılıyordu ve buharla çalışan damgalı değirmenler büyük miktarda düşük kaliteli cevheri işlemek için kullanılıyordu; bunun sonucunda damga kumu adı verilen büyük miktarda kırılmış atık cevher elde ediliyordu. Yaklaşık 500 milyon ton damga kumu atıldı. Bu malzeme, bu çalışmada antimikrobiyal malzemelerin geliştirilmesine örnek olarak incelenmektedir.
- Drelich, J., Li, B., Villeneuve, B. ve Bowen, P., 2013. Antibakteriyel yüzeylere sahip ucuz mineral bakır malzemeler. Yüzey Yenilikleri, 1(1), s.15-26. https://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/43355848/Inexpensive_mineral-copper_materials_wit20160304-25617-msdsa.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A&E xpires=1534270808&Signature=znBR%2FPF%2F6xSXO1z32RkfLfGLQDs%3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DInexpensive_mineral_copper_materials_wit.pdf
- Michigan'daki (ABD) Copper Country bölgesinin madencilik geleneğinden ve Michigan Tech'in kurucularının orijinal hedeflerinden esinlenerek, bakır içeren yeni malzemeleri ve ürünleri keşfetme ve tanıtma misyonuna sahip bir araştırma programı geliştirildi. Hem iyonik hem de elementel bakırın zararlı bakteri, mantar ve küflerin büyümesini etkili bir şekilde engellediği kanıtlanmıştır. Sadece az miktarda bakır taşıyan ancak yine de antimikrobiyal özelliklere sahip ucuz doğal minerallerin kullanımı, çeşitli antimikrobiyal ürünlerin pazarını ve üretim maliyetini artıracaktır. Doğal bakır içeren mineraller antimikrobiyal malzemeler olarak hizmet edebilir ancak ne yazık ki nadiren bulunurlar. Kil ve zeolitler de dahil olmak üzere doğal alüminosilikatlar, bakır iyonlarıyla doyurulabilir veya bakır nanopartikülleriyle yüklenebilir. Bu tür bakır içeren alüminosilikatlar patojenik bakterilere karşı güçlü aktivite gösterir. Gömülü bakır, bu ucuz
- Jeong, J., Urban, NR ve Green, S., 1999. Keweenaw Yarımadası'ndaki maden atıklarından bakır salınımı. Büyük Göller Araştırma Dergisi, 25(4), s.721-734.
- 1850 ile 1968 yılları arasında 500 milyon tondan fazla bakır açısından zengin maden atığı göllere, nehirlere, sulak alanlara ve Superior Gölü kıyısına döküldü. Maden kalıntılarından sızan metaller, Keweenaw Yarımadası'nın yanı sıra Superior Gölü'ndeki ekosistemleri de etkiledi. Bu çalışmanın amacı, maden atıklarından suya Cu salan kimyasal süreçleri açıklamaktı. Üç zıt ortamdan (göl tortuları, sulak alan pul standları ve göl kıyısındaki açığa çıkmış atık yığınları) gelen maden kalıntılarındaki bakır, değişken bakır havuzlarını tanımlamak ve miktarını belirlemek için ardışık ekstraksiyon tekniği (SET) ile fraksiyonlara ayrıldı. SET, karbonat ve oksit fraksiyonlarının göl kıyısı ve sulak alan pul kumlarında en büyük Cu havuzları (yaklaşık %50 ∼ %80) olduğunu, organik madde fraksiyonunun ise göl tortularında en büyük rezervuar (yaklaşık %32) olduğunu ortaya koydu. X-ışını kırınımı ve SEM, bakır içeren mineraller olan küprit, tenorit, malakit ve elementel Cu'nun varlığını doğruladı. Boyut fraksiyonlama çalışmaları, doğal (elementel) Cu'nun aşınmasının parçacık yüzeylerinin Cu oksitler ve karbonatlarla zenginleşmesine yol açtığını; ince parçacıkların da bu fazlarda zenginleştiğini ileri sürdü. Hem laboratuvar titrasyonları hem de bilgisayar modellemesi, sulu Cu konsantrasyonlarının mineral (malakit ve bakır(II) oksitler) çözünme ve çökelme reaksiyonları ile sınırlı olduğunu ileri sürdü. DOC konsantrasyonları ve mikrobiyal aktivitenin neden olduğu pH düşüşleri, çözünmüş Cu konsantrasyonlarını güçlü bir şekilde etkiler. Bazı yerlerde, bakırın sulu konsantrasyonları, bakır hidroksit (Cu(OH)2) ve tenorit (CuO) arasında bir çözünürlüğe sahip bir Cu oksihidroksit ile dengeye yaklaşır.
- Gu, J., Xia, DH, Gu, J., Liu, KQ, Zhang, F., Wang, SZ, Qi, ZD ve Ao, WQ, 2016. Doğrudan İndirgeme ile Bakır Kuyruklarından Demir Geri Kazanımı. İLERİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ AMSE2016'da (s. 219-230).
- Bakır atıklarının doğrudan indirgenmesi, karbon içeren peletler ile demirin verimli bir şekilde geri kazanılması için gerçekleştirildi ve metalizasyon oranı kimyasal analiz yöntemi ile elde edildi. Sonuçlar, bakır atıklarının metalizasyon oranının %85,32'ye kadar olduğunu ve en iyi indirgeme parametrelerinin de bulunduğunu gösterdi. Bakır atıklarındaki altın, gümüş gibi değerli metallerin içeriği, demirin uzaklaştırılmasıyla 1,8~1,9 kat zenginleştirilebilir. Bakır atıklarındaki demir oksidin doğrudan indirgenmesinin görünür aktivasyon enerjisi 125,4 kJ/mol olarak hesaplandı ve indirgeme işleminin kısıtlayıcı faktörü katı difüzyondur.
- Kerfoot, WC, Urban, NR, McDonald, CP, Zhang, H., Rossmann, R., Perlinger, JA, Khan, T., Hendricks, A., Priyadarshini, M. ve Bolstad, M., 2018. Bir sulak alan manzarası boyunca madencilik mirası: Yukarı Yarımada'daki (Michigan) nehirlerde, göllerde ve balıklarda yüksek cıva. Çevre Bilimi: İşlemler ve Etkiler, 20(4), s.708-733.
- Coğrafi bir bilmece, Michigan'ın Yukarı Yarımadası'ndaki günümüzdeki atmosferik cıva birikiminin düşük (%48) olması ve bölgesel endüstriyel emisyonların aşağı eyalete kıyasla önemli ölçüde (yaklaşık %81 azalma) azalmış olmasıdır. Cıva seviyeleri düşüyor olmalıdır. Ancak, eyalet (MDEQ) nehir ve göl araştırmaları, Yukarı Yarımada sularında ve tortularında aşağı eyalete kıyasla yüksek toplam cıva (THg) olduğunu ortaya koydu. Dahası, Batı Yukarı Yarımada (WUP) balıkları, Kuzey Aşağı Yarımada (NLP) balıklarından daha yüksek metil cıva (MeHg) seviyelerine sahiptir. Yüksek THg yüklemesine katkıda bulunan bir açıklama, bir asır önce Yukarı Yarımada'nın madenciliğe odaklanmış büyük bir sanayi bölgesi olmasıdır. Birçok bölgesel cevher (gümüş, bakır, çinko, masif sülfitler) milyon başına düşen konsantrasyonlarda cıva içerir. Bakır eritme tesisleri ve demir fırın-takonit operasyonları 140 yıl boyunca neredeyse sürekli olarak cıva yayar, oysa değirmenler atık boşaltır ve eski maden kuyuları kirli su sızdırır. Bakır ve demir operasyonlarından kaynaklanan cıva emisyonlarının önemli olduğunu (yılda 60-650 kg) ve nispeten geniş alanlara dağıldığını gösteriyoruz. Dahası, madencilik operasyonlarının yakınındaki göl tortuları daha yüksek THg konsantrasyonlarına sahiptir. Keweenaw Su Yolu'ndan alınan tortu profilleri, aktif madencilik ve eritme operasyonları sırasında THg birikiminin günümüz atmosferik birikim seviyelerinin 50 ila 400 kat üzerinde arttığını ve MeHg etkilerinin devam ettiğini göstermektedir. Yüksek MeHg konsantrasyonları, coğrafi olarak düşük pH ve çözünmüş organik karbon (DOC) ile ilişkilidir; bu, Yukarı Yarımada'nın karakteristiği olan sulak alanlardaki biyojeokimyasal döngünün bir sonucudur. DOC, metalleri harekete geçirebilir ve MeHg konsantrasyonlarını yükseltebilir. Madencilikten kaynaklanan cıva yüklemesinin tarihsel olarak güçlü bölgesel sulak alan etkileri üzerine bindirildiğini ve Batı Yukarı Yarımada'da hem THg hem de MeHg'nin birleşik bir yükselmesine neden olduğunu savunuyoruz.
plastiklerde, boyalarda, su arıtmada ve antimikrobiyal özelliklerin istendiği diğer ürünlerde mineraller
- Jeong, J. ve McDowell, SD, 2003. Güney orta Superior Gölü'ndeki kirlenmiş tortuların karakterizasyonu ve taşınması. Mineraller ve Malzeme Karakterizasyonu ve Mühendisliği Dergisi, 2(02), s.111. http://file.scirp.org/pdf/JMMCE20030200004_27734693.pdf
- Keweenaw Yarımadası'nın batı kıyı bölgesinde üç ana kaynak tortusu karakterize edildi ve mineralojik ve kimyasal bileşim açısından sınıflandırıldı. Toplu kimyasal analiz, Cu, Ag, Co ve As konsantrasyonlarının metal açısından zengin maden atıklarında zenginleştiğini ortaya koydu. SEM-EDS analizi
Ontonagon Nehri tortularının yüksek P ve S konsantrasyonlarına sahip olduğunu gösterir. Kil fraksiyonunun X-ışını kırınımı analizi, maden atıklarının (klorit açısından zengin) diğer iki kaynaktan, Ontonagon Nehri tortularından (düşük klorit ve yüksek illit) ve Wisconsin kırmızı kilinden (düşük illit ve yüksek genleşebilir faz) ayırt edilebileceğini gösterir. Akıntılar, batimetri, hava koşulları ve tortu dokusu gibi yerel çevre koşulları, kirlenmiş tortuların kıyı boyunca ve kıyı boyunca taşınması için önemli faktörlerdir. Keweenaw Akıntısı, kıyı boyunca ince fraksiyonlu atıkların taşınmasından sorumludur, dalga hareketi ise kıyı boyunca iri tortuların yanal taşınmasına neden olur.
- Kerfoot, WC, Urban, NR, McDonald, CP, Rossmann, R. ve Zhang, H., 2016. Superior Gölü yakınlarındaki bakır madenciliği sırasında oluşan eski cıva salınımları. J. Great Lakes Res, 42, s.50-61.
- Göl tortularında ve balıklarda cıva kirliliği sorunlarını incelemek için, cıvanın tarihi kaynaklarına ve havza metil cıva (MeHg) döngüsünün ayrıntılarına ilişkin içgörüye ihtiyacımız var. Günümüzdeki Ulusal Atmosferik Biriktirme Programı'nın (NADP) Yukarı Ortabatı bölgesindeki atmosferik cıva birikimi tahminleri 4–10 μg/m2/y (sadece ıslak) ile 5–30 μg/m2/y (brüt birikim) arasında değişmektedir. Maden sahalarından çıkarılan dağınık Michigan göllerinden alınan tortul kayıtlar, yaklaşık 5–24 μg/m2/y modern THg birikimini kaydeder. Ancak, bu değerler madencilik sahaları yakınındaki tarihi birikimi temsil etmez. Keweenaw Yarımadası'nda cıva, bakır cevherlerinde doğal olarak bulunur ve eritme ve damga değirmeni (atık) operasyonları tarafından boşaltılmıştır. Burada, Superior Gölü açıklarındaki iki göle (Portage ve Torch Gölü, Keweenaw Su Yolu'nun bazı kısımları) ait cıva akışlarını inceliyoruz; bu göl, önceki Torch Gölü Süperfon sahasının bir parçasıdır. Toplam cıva akışları, bakır madenciliğinin zirve yaptığı dönemde (1880-1930) büyük ölçüde artan cıva yüklemesini (ortalama yaklaşık 1590 μg/m2/y; 5120 ila 21.300 μg/m2/y zirveleri) ve ardından faaliyetler sona erdiğinde hızlı bir düşüşü belgelemektedir. Metilcıva profilleri, madencilik faaliyetleri sırasında hem mevcut metilasyonu hem de geçmiş metilasyonu belgelemektedir. MeHg ve THg profillerindeki zaman farkları, havza teslim süresi gecikmeleri, bakırın metilleyen bakteriler üzerindeki toksik etkileri veya stratigrafik hareketlilikle ilgili olabilir. Hızlı sedimantasyon ve azalan bakır akışı, Portage Gölü'nde ekosistemin iyileşmesini teşvik ederken, organik açıdan zengin tortular tarafından daha yavaş gömülme, Torch Gölü tortularındaki metal konsantrasyonlarını artırmaktadır.
- Cusack, CC ve Mihelcic, JR, 1999. Torch Gölü (MI) Büyük Göller endişe alanındaki bakırdan kaynaklanan tortu toksisitesi. Büyük Göller Araştırma Dergisi, 25(4), s.735-743.
- Torch Gölü (MI), Federal Süperfon Alanı ve Büyük Göller Endişe Alanıdır. Torch Gölü, göl kıyılarında ve kıyılarında biriken 200 milyon tondan fazla bakır açısından zengin maden atığından etkilenmiştir. Göl hacminin yüzde yirmisi yer değiştirmiş ve tortularda yüksek konsantrasyonlarda bakır bulunmaktadır (ortalama 1.000 mg/kg kuru ağırlık). Dört tortu çekirdeğinden alınan gözenek suyu, Microtox %90 Karşılaştırma Testi kullanılarak bakır, toplam organik karbon ve toksisite açısından artımlı derinliklerde analiz edilmiştir. Çekirdekler ayrıca kuru tortulardaki bakır ve organik madde açısından da analiz edilmiştir. Verilerin istatistiksel değerlendirmesi, üst tortuların daha derin tortulara kıyasla: 1) daha az toksik olduğunu (%49 ışık kaybına kıyasla %68); 2) daha az gözenek suyu bakırı içerdiğini (0,59 mg/L'ye kıyasla 0,81 mg/L); 3) daha yüksek oranda organik maddeye sahip olduğunu (%2,2'ye kıyasla %1,6) göstermiştir; ve, 4) katı faz bakır konsantrasyonlarında hiçbir fark yoktu. Doğrudan bakır klorür standartlarıyla karşılaştırma yoluyla tortu toksisitesinin daha ileri değerlendirmesi, tüm gözenek suyu örneklerinin azaltılmış toksisiteye sahip olduğunu gösterdi. Gözenek suyu örneklerinin azaltılmış toksisitesi, bakır klorür standartlarına sentetik organik karbon eklenerek yeniden üretildi. Bu bulgular, EPA'nın Torch Gölü tortuları için Eylem Yok alternatifi için çıkarımlara sahiptir. EPA, tavsiyelerini yaparken, ön verilerin (yakındaki Portage Gölü'nden elde edildiğine inanılan) Torch Gölü tortularının doğal tortulaşma ile örtüldüğünü ve detoksifiye edildiğini gösterdiğini belirtmektedir. Ancak, Torch Gölü'nün güney havzasındaki tortulardaki toplam bakır konsantrasyonları, tortuların doğal organik madde yüklü parçacıklar tarafından örtüldüğünü ve seyreltildiğini göstermez. Ayrıca, karşılaştırma için bir tortulaşma okumaları temel çizgisi olmadan detoksifikasyonu göstermek zor olabilir. Aslında, katı faz bakır konsantrasyonları, çevredeki damga kum plajlarının veya gölün dik yan duvarlarının aşınması ve aşınması nedeniyle yüksek kalabilir. Parçacıkların bu dengesizliği, Torch Gölü'nde gelecekteki restorasyon ve izleme faaliyetleri açısından önemli sonuçlar doğuruyor.
Damga kumu kullanımları
Alfred a. Amerika Birleşik Devletleri US1310520A, 22 Temmuz 1919'da yayınlandı. Portland Çimentosu ve Konglomera Bakır Damga Kumu Kompozisyonu
- Sıra dışı fiziksel zorlanmaya maruz kalacak döşemelerde ve gemi gövdelerinde kullanılacak bir malzeme için patent oluşturuldu
- Ürün su geçirmezdir
- Portland çimentosu ve Michigan, Point Mills'ten elde edilen damga kumu kullanılarak oluşturulan kompozisyon
- İstenilen sonuca/ürüne bağlı olarak çeşitli boyutlarda kum kullanılır
ABD Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bakanlığı. Sağlık Danışmanlığı, Torch Lake
- Bakırı daha fazla çıkarmak için damga kumlarını işlemek için kullanılan kimyasallar arasında bakır amonyum karbonat, kireç, piridin yağı, kömür katranı ve odun kreozotları, çam yağı ve ksantatlar bulunur
- Torch Gölü ve çevresinde 200 milyon ton damga kumu
- Kum örnekleri test edildi ve güvenli olmayan seviyelerde arsenik, kurşun ve diğer yarı uçucu organik kimyasallar içerdiği bulundu
Damga kumunun maliyeti
Gundlach Champion Gay, Michigan. 6 Temmuz 2018'de erişildi. Gay Stamp Sand Beneficial Re-Use
- Damga kumunun potansiyel kullanım alanları arasında taş yünü izolasyonu, asfalt çatı kiremit granülleri ve bakır çıkarımı yer almaktadır.
- Avrupa'da taş yünü izolasyonu oluşturma süreci üzerinde testler devam ediyor
- Zona üzerindeki ilk testlerin kabul edilebilir olduğu görüldü
Damga kumunun çöp sahasına dökülme maliyetleri
ProQuest. 7 Temmuz 2018'de erişildi. Bir Endüstriye Güç Vermek: Calumet ve Hecla Elektrik Sisteminin Tarihi ve Geride Bırakılan Çevresel Sonuçlar.
- ABD'de madencilik faaliyetleri bugün yılda 2 milyar ton atık üretiyor
- Montana ve Utah'taki madenlerde kum taneciklerinde benzer seviyelerde tehlikeli kimyasallar bulunmaktadır
- Torch Gölü'ndeki damga kumları, çevreye zarar verdiği kanıtlanmış poliklorlu bifenil bileşiği (PCB) içerir
Leopold, Dennis H. ve 71. Quincy ve Torch Gölü Demiryolu Motor Evi Tesis Yönetimi ve Yorumlama Planı
- Quincy Madeni'nde fazla maden kayası oluşmaya başladı ve Portage Kanalı kıyıları bir çöplük alanı olarak kullanıldı
Diğer
“Final TE Copy.Pdf.” 7 Temmuz 2018'de erişildi. Damga Kumu Azaltma Planı Teknik Değerlendirmesinin Taşınması
- UP'deki damga kumlarının miktarı nedeniyle, tamamen çıkarılması gerçekçi değildir
- Gay plajlarındaki kumların Traverse limanına doğru göç etmesini önlemek için 1,62 milyon dolarlık bir siper inşa edilecek. Ayrıca 2 adet bakım taraması yapılacak ve toplam proje maliyeti 3,42 milyon dolara ulaşacak.
Referanslar
- Rasmussen, Thomas, Rolland Fraser, David S. Lemberg ve Robert Regis. “Damga Kumu Dinamiklerinin Haritalanması: Gay, Michigan.” Büyük Göller Araştırma Dergisi 28, no. 2 (Ocak 2002): 276–84. https://doi.org/10.1016/S0380-1330(02)70583-2 .
- W. Charles Kerfoot, Colin Brooks. “Gay Stamp Sands.” Erişim tarihi 6 Temmuz 2018. http://spatial.mtri.org/stampsands/ .
- Alfred a. Amerika Birleşik Devletleri US1310520A, 22 Temmuz 1919'da yayınlandı. https://patents.google.com/patent/US1310520A/en .
- ABD Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bakanlığı. “Health_Consultation_Torch_Lake_Area_Brownfields_March_23_1998_392790_7.Pdf.” Erişim tarihi 6 Temmuz 2018. https://www.michigan.gov/documents/mdch/Health_Consultation_Torch_Lake_Area_Brownfields_March_23_1998_392790_7.pdf .
- Gundlach Champion - Gay Stamp Sand Beneficial Re-Use | Gay, Michigan. Erişim tarihi 6 Temmuz 2018. http://web.archive.org/web/20190308211911/http://gcfirst.com/experience2/industrial-experience/gay-stamp-sand-beneficial-re-use-gay,-michigan.html .
- “Bir Endüstriye Güç Vermek: Calumet ve Hecla Elektrik Sisteminin Tarihi ve Geride Bırakılan Çevresel Sonuçlar - ProQuest.” Erişim tarihi: 7 Temmuz 2018. https://search.proquest.com/openview/cbacd804157a31f6313c3bf57a4f8035/1?pq-origsite=gscholar&cbl=18750&diss=y .
- “Final TE Copy.Pdf.” 7 Temmuz 2018'de erişildi. http://esker.nmu.edu/Final%20TE%20copy.pdf . Damga Kumu Azaltma Planı Teknik Değerlendirmesinin Göçü
- Leopold, Dennis H. “Quincy ve Torch Gölü Demiryolu Motor Evi Tesis Yönetimi ve Yorumlama Planı”, nd, 71.
