Pyrolusite-rich tailings from Nikopol against anoxia?

Abstract

Anoxia in marine basins is a problem, or is feared to become a problem in several locations. A straightforward remediation would be to blow large volumes of oxygen (or air) into those sub-oxic waters, but that is a tiresome and costly affair. By introducing a solid oxygen donor, it should be possible to attack the anoxia problem for a reasonable period of time in a single and simple operation. An obvious and cost-effective choice would be the use of the mineral pyrolusite (MnO₂). This is one of the commonest manganese ore minerals, and hundreds of millions of tons of manganese tailings containing this mineral are stored in tailings near manganese mines all over the world. A well-known example of such tailings can be found in the manganese mining district near Nikopol/Ukraine. Its use has no harmful effect, as the mineral contains no heavy metals, and even its pore waters are of drinking water quality. The major problem is probably that the reaction of MnO₂ is rather sluggish.

Аноксія є проблемою морських басейнів деяких регіонів. Найкращим запобіжним заходом могло б бути закачування великих об’ємів кисню (або повітря) у збіднені киснем води, але це надто складна і дорога операція. Найпростіший метод — введення твердого джерела кисню як окремої операції. Очевидним і ефективним може бути використання піролюзиту (MnO₂) — одного з найпоширеніших марганцево-рудних мінералів. Сотні мільйонів тонн марганцевих хвостів, що містять його, зберігаються в околицях марганцевих шахт у всьому світі. Зокрема, у районі видобування марганцю поблизу Нікополя (Україна). Їх використання не матиме шкідливої дії, оскільки мінерал не містить важких металів і навіть якість його порових вод відповідає якості питної води. Основна проблема полягає у тому, що реакція MnO₂ проходить дуже повільно.

Аноксия является проблемой морских бассейнов некоторых регионов. Наилучшим средством могло бы быть закачивание больших объемов кислорода (или воздуха) в обедненные кислородом воды, но это довольно хлопотная и дорогостоящая операция. Наиболее простой метод — введение твердого источника кислорода как одиночной операции. Очевидным и эффективным выбором может стать использование пиролюзита (MnO₂) — одного из наиболее распространенных марганцево-рудных минералов. Сотни миллионов тонн содержащих его марганцевых хвостов хранятся в окрестностях марганцевых шахт во всем мире. Хорошо известны примеры таких хвостов в районе добычи марганца под Никополем (Украина). Их использование не оказывает какого-либо вредного воздействия, поскольку минерал не содержит тяжелых металлов и даже его поровые воды соответствуют по качеству питьевой воде. Основная проблема заключается в том, что реакция MnO₂ проходит очень медленно.