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题名缺氧酸性条件下三价铁对锑释放的作用机制
被引量：1
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作者
唐雅宁
王兴华
王英男
李小倩
宋晓东
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机构
中国地质大学(武汉)地质调查研究院
中国地质大学(武汉)环境学院
自然资源部国土整治中心
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出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期175-183,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3702201)
国家自然科学基金项目(41672245)。
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文摘
辉锑矿(Sb_(2)S_(3))的氧化溶解是控制锑(Sb)从岩矿中释放进入水土环境并影响其迁移转化的首要过程。酸性矿山废水中的三价铁[Fe(Ⅲ)]是矿区环境中广泛存在的天然氧化剂,然而Fe(Ⅲ)对Sb_(2)S_(3)的氧化溶解与Sb的释放作用机制尚不明确。通过模拟黑暗缺氧酸性的矿山地下水环境,开展Fe(Ⅲ)浓度与Sb_(2)S_(3)表面积比值(Ⅰ)控制的Sb_(2)S_(3)氧化溶解动力学实验,结合S-Sb-Fe氧化还原作用产物的溶解态组成与固相表征手段,揭示Fe(Ⅲ)对Sb释放的作用机制。结果显示:Fe(Ⅲ)作用下Sb_(2)S_(3)的氧化溶解是一个产酸的过程,Ⅰ值越大,Fe(Ⅲ)对Sb释放的促进作用越明显。缺氧条件下,Fe(Ⅲ)与Sb_(2)S_(3)发生氧化还原作用,主要产物是五价锑[Sb(V)]、硫单质[S(0)]和二价铁[Fe(Ⅱ)],反应后矿物表面有S(0)和Fe_(2)O_(3)检出,阻碍了Sb_(2)S_(3)氧化溶解反应的持续进行。Ⅰ值一定时,低浓度的Fe(Ⅲ)和溶解氧(DO)质量浓度的增加均会减少矿物表面S(0)的附着量,促进Sb释放量的增加;溶液中的Cl-通过配位络合效应会促进Sb_(2)S_(3)的溶解释放。缺氧酸性条件下Fe(Ⅲ)与Sb_(2)S_(3)的作用控制着Sb的释放。研究结果可为矿山闭坑后地下水Sb污染防治提供重要的理论依据。
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关键词
辉锑矿
三价铁
锑释放
氧化溶解
缺氧酸性条件
矿区环境
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Keywords
stibnite
Fe(III)
antimony release
oxidation dissolution
anoxic acid conditions
mine environment
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分类号
TD167
[矿业工程—矿山地质测量]
X523
[环境科学与工程—环境工程]
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