利用氧消耗技术量化产酸速率
- 作者：P.J. SchmiederJ.R. TaylorN. Bourgeot
- 会议时间：2012-12-02
- 作者单位：Earth Systems Pty Ltd, Suite 17, 79-83 High Street, Kew, 3101, Victoria, Australia
- 母体文献：首届中国国际矿山酸性和含金属废水治理研讨会论文集
- 会议名称：首届中国国际矿山酸性和含金属废水治理研讨会
- 会议地点：北京
- 主办单位：中国有色金属学会
- 语种：chi
- 分类号：X13;X70
摘要
要很好的理解,并对硫化矿物相关的酸性含金属废水(AMD)所产生的风险进行管理,很重的一个部分就是对其氧化速率进行量化。该速率与硫化物材料的污染生成速率是成正比的。硫化物的氧化速率受到一系列因素的影响,包括:颗粒大小、矿物学特性、温度、湿度、细菌活性、氧浓度、硫化物含量、碱添加剂的使用以及表面被动反应等。此外,颗粒大小一定的情况下,含水率不同,氧化速率变化很大,因为含水率对于氧气扩散的影响非常大。虽然现在的一些动力学测试方法可以对部分因素所产生的影响进行定量评估,但是只有“氧气消耗技术”能够准确和独立确定硫化物的氧化速率与所有这些变量的函数关系。将样品放置在一个密封的容器中(常温、常压),通过测量样品上方空间体积的变化,能够精确和直接测量在受控条件下的氧消耗(硫化物氧化)速率。通过在内部放置一个二氧化碳吸附剂,就可以独立测试碳的氧化速率,或者碳酸盐矿物溶解过程中二氧化碳的释放速率。这种氧消耗技术(OxCon)测试方法的主要优势是:成本低、快速(如,根据硫化物含量,测量时间为1到6周)。该方法精确度高,可以模拟全范围的氧气浓度,并且不受硫酸盐沉淀或溶解反应的影响,能够在一个较宽的范围内灵敏控制变量(特别是含水率)。在测试工作完成之后,也可以提供其典型滤液的化学性质参数。本文中,列出了之前所测试得到的硫化物(样品来自酸性硫酸盐土(ASS)、矿山等)氧化速率与颗粒大小、环境氧浓度、含水率和形态的函数关系。硫化物氧化速率从每年0.43%的黄铁矿氧化量(即:含硫量为17.7%的样品,其氧化速率为4.52×10-11千克(氧气).千克(物质)-1 S -1)至每天1. 24%的黄铁矿氧化量(即:含硫量为0.16%的样品,其氧化速率为1.18×10-12千克(氧气).千克(物质)-1 S -1)。文章讨论了这些数据所代表的意义及其对确定管理措施的重要性。