Ołów
Ołów (Pb) ma najwyższą liczbę atomową ze wszystkich stabilnych pierwiastków. Jest metalem ciężkim, a przy tym miękkim i plastycznym oraz stosunkowo łatwym do pozyskania prostymi metodami. Powoduje to, iż
W Polsce tradycje
Głównym minerałem ołowiu jest jego siarczek czyli galena (PbS), najczęściej spotykana w rudach siarczkowych cynku i ołowiu. Większość innych minerałów ołowiu związanych jest w pewien sposób z galeną i jest produktem utleniania tego minerału (np. anglezyt - siarczan ołowiu, siarkosole). Stosunkowo pospolite w przyrodzie są węglany ołowiu.
Wysoka gęstość ołowiu, niska temperatura topnienia, przewodność i względnie mała podatność na utlenianie stanowią o jego użyteczności. Produkty na bazie ołowiu są niezbędne dla wartych biliony dolarów gałęzi przemysłu, które napędzają światową gospodarkę: od motoryzacji po przechowywanie danych i od telekomunikacji po produkcję energii odnawialnej.
Ołów posiada jeden z najwyższych wskaźników recyklingu spośród wszystkich materiałów, będących w powszechnym użyciu. Niektóre kraje szczycą się stuprocentowym wskaźnikiem recyklingu, a w większość pozostałych taki wskaźnik jest faktycznie możliwy do osiągnięcia.
Zasoby, wystarczalność
Ołów występuje w
Udokumentowane
W regionie śląsko-krakowskim wydzielono 5 rejonów złożowych: tarnogórski, bytomski, chrzanowski, olkuski i zawierciański. Do drugiej połowy XIX w. wydobycie koncentrowało się w rejonach tarnogórskim i bytomskim, potem dominowały rejony chrzanowski i olkuski. Aktualnie największy potencjał do ewentualnego zagospodarowania mają złoża w rejonie zawierciańskim.
Udokumentowanych jest 21 złóż, których
Zasoby złóż rud cynku i ołowiu w Polsce wg stanu na 31.12.2022 r.
Złoża udokumentowane | Złoża eksploatowane | ||
Liczba złóż | Liczba złóż | ||
21 | 91,94 mln ton | - | - |
Zasoby ołowiu, występującego jako pierwiastek towarzyszący w złożach rud miedzi na
Więcej szczegółowych informacji o zasobach można znaleźć w Bilansie zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. wydanym przez Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy.
Mapy
Rozmieszczenie udokumentowanych złóż rud cynku i ołowiu w Polsce
Eksploatacja
W Polsce złoża rud cynku i ołowiu były eksploatowane od XII w. w regionie śląsko-krakowskim, początkowo właśnie w celu pozyskania ołowiu. Kres górnictwa cynkowo-ołowiowego w Polsce nastąpił z dniem 31.12.2020 r. wraz zamknięciem ostatniej czynnej
Zakończenie eksploatacji było podyktowane
W ostatnich latach eksploatacja prowadzona była metodą podziemną, głównie systemem
W 2011 r. ZGH Bolesław SA rozpoczął eksploatację i przeróbkę rud Zn-Pb-Ag ze złoża Gradir Montenegro w swoim bałkańskim oddziale zlokalizowanym w górzystej części Czarnogóry (ostatnio wydobywano z tego złoża 520-570 tys. t/r. rudy). Z tej lokalizacji pochodzi część wsadów do produkcji cynku w hucie ZGH Bolesław.
Przeróbka
Ciąg technologiczny
- mielenie i
klasyfikację rudy, flotacyjne wzbogacanie kopaliny, w celu uzyskania koncentratów ołowiu (galeny) lub koncentratów cynkowo-ołowiowych,- zagęszczanie i filtrowanie koncentratów,
- hydrotransport i składowanie odpadów flotacyjnych w stawach osadowych.
Produktami przeróbki i wzbogacania rud Zn-Pb są
Od 2018 r. w ZGH Bolesław działa unikatowa w skali światowej instalacja do odzysku cynku i ołowiu z odpadów poflotacyjnych. Pozyskiwane koncentraty kolektywne cynkowo-ołowiowe (tzw. bulk refloat) zawierają 7-12% Pb.
Łączna krajowa produkcja koncentratów zmniejszyła się z 30-40 tys. t/r. do niespełna 13 tys. ton w 2022 r. Krajowa podaż jest uzupełniana importem koncentratów z zagranicy (m.in. z oddziału ZGH Bolesław Gradir Montenegro - 1-5 tys. t/r. brutto galeny flotacyjnej).
Koncentraty ołowiu nie są pozyskiwane z rud miedzi. Podstawowe surowce wykorzystywane w procesie produkcji ołowiu stanowią ołowionośne półprodukty przetwarzania hutniczego koncentratów miedzi, tj. różnorodne odpadowe szlamy i pyły. Przechodzi do nich około 53% metalu zawartego w wydobytej rudzie miedzi.
Wytop i rafinacja
Producentami ołowiu metalicznego są w Polsce:
- Huta Cynku Miasteczko Śląskie SA w Miasteczku Śląskim,
- KGHM Polska Miedź SA w Lubinie,
- Baterpol SA w Katowicach,
- Orzeł Biały SA w Piekarach Śląskich.
Podstawowym surowcem do produkcji ołowiu rafinowanego jest ołów surowy (z 96-99% Pb i 1-4% domieszek) otrzymywany w pierwszym etapie rafinacji ogniowej. W Hucie Cynku Miasteczko Śląskie (HCM) jest on wytwarzany głównie z surowców pierwotnych (koncentratów kolektywnych Zn-Pb z ZGH Bolesław), a także, w Hucie Miedzi Głogów KGHM Polska Miedź - z odpadów metalurgicznych przetwarzania koncentratów miedzi, a w zakładach spółek Orzeł Biały i Baterpol - ze złomu akumulatorowego i różnego rodzaju ołowionośnych surowców odpadowych.
Ołów rafinowany z HC Miasteczko Śląskie pozyskiwany jest w procesie
W KGHM Polska Miedź ołów rafinowany pozyskiwany jest od 2007 roku w nowoczesnym Wydziale Rafinacji Ołowiu w Hucie Miedzi Legnica. Surowiec do jego produkcji stanowi własny ołów surowy z Wydziału Ołowiu w Hucie Miedzi Głogów. Roczna produkcja zarówno ołowiu surowego, jak i rafinowanego, sięga w tych zakładach około 30 tys. ton.
Poza źródłami pierwotnymi (złożami), z których wydobywane są kopaliny ołowionośne, ważnym i kluczowym źródłem ołowiu jest złom wyrobów z jego udziałem, zwłaszcza akumulatorów samochodowych. Producentami ołowiu z materiałów wtórnych są:
- Baterpol w Katowicach, wytwarzający ołów rafinowany wtórny (Pb 985R, Pb 970R, Pb 940R) oraz stopy ołowiu (z Sb, Sn, As, Ca, Se, Cu, Ag i S), dysponuje instalacją o zdolności przerobowej 70 tys. t/r. złomu akumulatorowego; odzyskiwany ołów jest wykorzystywany w produkcji nowych akumulatorów, a elektrolit i siarka - do wytwarzania m.in. siarczanu sodu dla przemysłu chemicznego, szklarskiego, papierniczego i tekstylnego;
- Orzeł Biały w Piekarach Śląskich, pozyskujący ołów rafinowany wtórny (głównie 99,97% Pb) oraz stopy ołowiu (antymonowe, wapniowe, cynowe i wapniowo-cynowe) w nowoczesnej instalacji recyklingu złomu akumulatorowegoi o potencjale 100 tys. t/r., która umożliwia odzysk 99% metalu w popstaci frakcji metalicznej i pasty ołowiowej, a także ponowne wykorzystanie polipropylenu z obudów akumulatorów, oraz części zregenerowanego elektrolitu (reszta jest neutralizowana w postaci gipsu).
Łączna krajowa produkcja ołowiu rafinowanego utrzymywała się w ostatnich latach w przedziale 135-160 tys. t/r., z czego 90-114 tys. t/r. (około 70%) stanowił ołów wtórny ze złomu akumulatorowego. Więcej na temat produkcji i wykorzystania ołowiu dowiesz się, sięgając po rocznik Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022 wydany przez Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN.
Zastosowanie
Głównym kierunkiem wykorzystania ołowiu jest produkcja akumulatorów samochodowych (tzw. baterii kwasowo-ołowiowych), choć w związku z wdrażaniem e-mobilności znaczenie tego metalu będzie zapewne stopniowo malało.
Ołów znajduje także zastosowanie w produkcji:
- pigmentów (tlenków ołowiu - mini i glejty używanych jako ochronne farby podkładowe),
- mosiądzów i stopów z cyną (spoiw),
- aparatury chemicznej narażonej na działanie kwasu solnego i siarkowego (ze względu na odporność ołowiu),
- amunicji,
- osłon antyradiacyjnych.
Środowisko
Działalność górnictwa cynkowo-ołowiowego w Polsce przyniosła zagrożenia dla środowiska naturalnego w postaci:
- deformacji powierzchni terenu wynikających z prowadzonej eksploatacji podziemnej,
- zmiany poziomów wodonośnych oraz stosunków wodnych w wodach powierzchniowych i gruntowych,
- wytwarzania odpadów stałych,
- wytwarzania ścieków technologicznych,
- emisji pyłowych i gazowych,
- zajęcia powierzchni terenu przez obiekty przemysłowe.
Przedsiębiorcy górniczy przeciwdziałają wymienionym zagrożeniom na wielu poziomach i w wielu obszarach, począwszy od monitoringu, poprzez ograniczenie emisji, zmniejszenie ilości odpadów i ich recykling. Jednym z najtrudniejszych do przeciwdziałania zagrożeń jest zmiana stosunków wodnych oraz deformacje powierzchni terenu. Po zamknięciu kopalni Olkusz-Pomorzany ZGH Bolesław SA realizuje szereg działań mających na celu ograniczenie negatywnych skutków tych zagrożeń. Zakres podejmowanych działań można śledzić bezpośrednio na stronie ZGH.
Wśród najbardziej znanych przykładów wykorzystania i zagospodarowania terenów pogórniczych związanych z wydobyciem rud Zn-Pb można wymienić:
- Sztolnię Czarnego Pstrąga w Tarnowskich Górach - obiekt bardziej szczegółowo opisano tutaj,
- zazielenianie hałd odpadów pogórniczych wraz z budową infrastruktury.
Warto pamiętać, że tereny poprzemysłowe mogą też być ostojami różnorodności biologicznej. Jako przykład należy podać murawy galmanowe, które znalazły się na liście siedlisk chronionych w Załączniku I Dyrektywy Siedliskowej (92/43/EEC). W Polsce występują m.in. w rejonie Tarnowskich Gór, Jaworzna i Bolesławia - na dawnych hałdach (liczących 100-120 lat) po górnictwie rud cynku, ołowiu i srebra. Ich ograniczone występowanie powoduje, że są unikatowe w skali kraju. Murawy to siedlisko z dominacją traw, porostów oraz roślin dwuliściennych, które tolerują podwyższone zawartości metali ciężkich (m.in. Zn, Pb, Cd) w podłożu. Takie warunki powodują powstawanie unikatowych, często zupełnie nowych układów biocenotycznych, w których odnotowuje się interesujące podgatunki i ekotypy wśród roślin.
Materiały źródłowe
- Bolewski A. (red.), 1978 - Surowce mineralne świata. Cynk - Zn. Ołów -Pb. Kadm - Cd. Wyd. Geol., Warszawa.
- Galos K., Lewicka E. (red.), 2023 - Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
- Kicki J. (red.), 1997 - Cynk. Ołów. [W:] Ney R. (red.). Surowce mineralne Polski. Surowce metaliczne. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków
- Paulo A., Strzelska-Smakowska B., 2000 - Rudy metali nieżelaznych i szlachetnych. Wyd. AGH, Kraków
- Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. (red.), 2023 - Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. Wyd. PIG-PIB, Warszawa
- Huta Cynku Miasteczko-Śląskie https://hcm.com.pl
- Baterpol S.A. https://www.baterpol.pl