The aim of the study is the investigation of potentially toxic elements adsorption on limestone, dolomite and marble particles of different size. As parameters, rock particle size, solution concentration, contact time and presence of other elements in the solution have been investigated. Four fractions with different particle size (−4mm + 1mm, −1mm + 315μm, −315μm + 90μm, <90μm) have been studied. Batch experiments have been carried out at 20, 60, 120 min from monoelement and competitive Cd, Cu, Pb, Zn solutions at concentrations 5, 100, 500 mg/L, whereas fixed bed conditions have also been applied. In lower concentrations, adsorption reaches equilibrium after 60 min. 15% difference in Pb adsorption and 15-30% in Zn adsorption has been observed depending on particle size. However, according to Taguchi method particle size has not proven a determinative parameter, so as to make grinding and/or sieving necessary for their further utilisation. Cd and Zn adsorption from a competitive solution is lower, whereas Cu and Pb adsorption is similar. Adsorption capacity of materials rises up to 0.03 mg Cd/g, 0.60 mg Cu/g, 0.03 mg Pb/g, 0.60 mg Zn/g. In fixed bed conditions more than 93% element is adsorbed, of which only 4% is leached.

The study aims at investigating the role of particle size of mineral tailings derived from limestone, limestone marble, dolomite and dolomitic marble in heavy metal adsorption, in both batch and fixed bed conditions, so as to estimate whether grinding and/or sieving is necessary for their utilization.Methods. Fractions of different particle size have been studied. Adsorption has been examined in batch conditions from solutions of 5 mg/l Cd, 5 mg/l Pb, 100 mg/l Cu, 100 mg/l Zn, and their mixed solution simulating electroplating wastewater, and also in fixed bed conditions.Findings. Total Cd and Cu adsorption is achieved on all the mineral fractions, whereas Pb and Zn show a difference up to 20% depending on particle size. Referring to the mixed solution, Cd and Zn adsorption is lower, whereas no significant differences in Cu and Pb adsorption are observed. Adsorption capacity rises up to 0.03 mg/g Cd, 0.60 mg/g Cu, 0.03 mg/g Pb, 0.60 mg/g Zn. In fixed bed conditions, metal adsorption greater than 93% is achieved. Furthermore, leaching not exceeding 4% indicates a good metal retention. Finally, Taguchi method has proven that the particle size effect is not so strong compared to other parameters, including solution concentration and time.Originality. The particle size of mineral tailings has not yet been investigated as a parameter affecting heavy metal adsorption. Furthermore, heavy metal adsorption has been examined from separate metal solutions and not from a mixed one. The present study aims at contributing to these two research fields.Practical implications. Τhe differences in adsorption between mineral tailings' fractions with different particle size are not as high as to make grinding of minerals necessary.

Στόχο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτέλεσε η συμβολή στην αντιμετώπιση περιβαλλοντικών προβλημάτων και συγκεκριμένα η αξιοποίηση θραυσμάτων ανθρακικών πετρωμάτων και θραυστών αδρανών που προκύπτουν από την εξόρυξη λατομείων, την κοπή, τη στίλβωση και λείανση μαρμάρων, καθώς και η ανακύκλωση-επαναχρησιμοποίηση οικοδομικών αποβλήτων από εκσκαφές, κατεδαφίσεις και κατασκευές στη προσρόφηση βαρέων μετάλλων. Οι βιομηχανίες επεξεργασίας μετάλλων, βυρσοδεψίας, ανακύκλωσης ηλεκτρονικών και χρησιμοποιημένων ηλεκτρικών συσκευών, η εξαγωγική μεταλλουργία κ.α., αποτελούν τους βασικότερους παραγωγούς αποβλήτων, ρυπαίνοντας το περιβάλλον με υγρές απορροές που περιέχουν σημαντικές συγκεντρώσεις σε βαρέα και τοξικά μέταλλα (έως και μερικές εκατοντάδες mg/L).Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η προσροφητική ικανότητα κοκκομετρικών κλασμάτων ανθρακικών υλικών, ασβεστολίθου, δολομίτη, ασβεστολιθικού μαρμάρου καθώς και δολομιτικού μαρμάρου ως προς διαφορετικές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων και σε συνάρτηση με τον χρόνο. Τα δείγματα, συλλέχθηκαν από περιοχές της Ελλάδας με μεγάλη λατομική δραστηριότητα και ο τελικός σκοπός είναι η αξιοποίησή τους ως ανόργανο υπόστρωμα σε πιθανή απόθεση απορριμμάτων.