Brines from the Mesozoic formations of northern and central Poland as a prospective source of chemical raw materials

Abstract

Polish brines are highly mineralized and can potentially be used for recovery of selected useful elements such as magnesium and potassium. They also contain a number of other elements, including iodine, bromine, boron, and strontium. The results of the examination of the chemical composition of groundwater from the Mesozoic formations (bromine, iodine, lithium, magnesium, and strontium content) of northern and central Poland were analyzed. The basic statistical parameters of the content of these elements (Br, i, Mg) in brines of the Triassic, Jurassic, and Cretaceous deposits and the content of lithium and strontium in waters of the entire Mesozoic formations were determined. in order to indicate aquifers that are the most suitable for the recovery of bromine, iodine, lithium, magnesium, and strontium, the relationship between concentrations and the depth of retention and dependencies between selected chemical components of these waters were analyzed. it has been found that the mineralization and concentrations of magnesium, bromine, and iodine increase with the age of aquifers, where these waters occur. Triassic waters are the most prospective for bromine and magnesium recovery among all analyzed aquifers. Furthermore, a relationship between the content of bromine, strontium, and magnesium has also been observed. The increase in the 20 Uliasz-Misiak and Winid 2018 / Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 34(2), 5–20 content of individual elements observed for lithium, strontium, and bromine with the increasing depth indicates a potential abundance of waters occurring at significant depths. The presented analysis is an approximation of the content of bromine, iodine, lithium, magnesium, and strontium; however, it may be the basis for further studies on the perspectives of using brines from the Mesozoic deposits of central and northern Poland as a source of chemical raw materials. K e y w o r d s : brine, mesozoic, Poland, recovery, chemical raw materials Solanki z utworów mezozoicznych północnej i środowej polSki jako potencjalne źródło Surowców chemicznych s t r e s z c z e n i e W Polsce występują solanki o wysokich mineralizacjach, które mogą być potencjalnie wykorzystywane do odzysku wybranych pierwiastków użytecznych takich jak np. magnez, potas. mogą one również zawierać szereg innych pierwiastków, jak np. jod, brom, bor, stront. Przeanalizowano wyniki badań chemizmu wód podziemnych z utworów mezozoicznych z obszaru Polski północnej i środkowej pod kątem zawartości: bromu, jodu, litu, magnezu i strontu. obliczono podstawowe parametry statystyczne zawartości tych pierwiastków w solankach w utworach triasu, jury i kredy oraz litu i strontu łącznie wodach w utworach mezozoiku. W celu wskazania najbardziej perspektywicznych pięter wodonośnych pod kątem występowania bromu, jodu, litu, magnezu i strontu przeanalizowano zależności pomiędzy stężeniami a głębokością zalegania, a także zależności między wybranymi składnikami chemicznymi tych wód. Stwierdzono wzrost mineralizacji oraz stężeń magnezu, bromu i jodu wraz z wiekiem pięter wodonośnych, w których te wody występują. Spośród analizowanych pięter wodonośnych wody w utworach triasu są najbardziej perspektywiczne pod kątem odzysku bromu i magnezu. Zaobserwowano również zależność między zawartością bromu, strontu i magnezu. Wzrost zawartości poszczególnych pierwiastków obserwowany dla litu, strontu i bromu wraz z głębokością świadczy o potencjalnej zasobności wód występujących na znacznych głębokościach. Przedstawiona analiza ma charakter orientacyjnej prognozy zawartości bromu, jodu, litu, magnezu i strontu (ze względu na ograniczoną liczbę istniejących oznaczeń) może jednak stanowić podstawę dalszych badań nad perspektywicznością wykorzystania wód zasolonych z utworów mezozoiku środkowej i północnej Polski jako źródła surowców chemicznych. S ł o w a k l u c z o w e : solanka, mezozoik, Polska, odzysk, surowce chemiczne