煤系黄铁矿氧化溶解速率与矿物粒径的关系.pdf

第3 3 卷第6 期中国矿业大学学报V 0 1 ．3 3N o ．6 2 0 0 4 年n 月J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y N o v ．2 0 0 4 文章编号1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 4 0 6 0 6 4 1 0 5 煤系黄铁矿氧化溶解速率与矿物粒径的关系 岳梅1 ’2 ，赵峰华1 ，李大华3 ，任德贻 1 ．中国矿业大学煤炭资源教育部重点实验室，北京1 0 0 0 8 3 ； 2 ．安徽理工大学资源与环境工程系，安徽淮南2 3 2 0 0 1 ；3 ．重庆煤田地质研究所，重庆4 0 0 0 4 2 摘要模拟了煤矿井酸性水环境，以三价铁离子为氧化剂对不同粒径的煤系黄铁矿样品进行了 氧化溶解动力学实验研究，对实验过程进行了p H ，E h 及丫 电导率 在线监测．结果表明，在不同 粒径反应体系中随着固一液相反应的进行，p H 及E h 值呈下降趋势，说明黄铁矿的氧化产酸和消 耗氧化剂的过程；电导率值表现为先升后降，表明反应前期主要是溶解氧化反应，后期发生了氢 氧化铁共沉淀反应．对于煤系纯度较低的黄铁矿在液相中的氧化反应，平均反应速率与矿物颗粒 粒径倒数成正比，即颗粒小的黄铁矿易氧化，产酸} 夹． 关键词煤系黄铁矿；动力学实验；氧化速率；矿物粒径 中图分类号P5 9 4文献标识码A R e l a t i o n s h i pB e t w e e nO x i d a t i o nR a t eo fC o a l P y r i t ea n dI t ’SG r a i nS i z e Y U EM e i l ”，Z H A OF e n g h u a l ，L ID a h u a 3 ，R E ND e y i l 1 ．K e yL a b o r a t o r yo fC o a lR e s o u r c eo fM i n i s t r yo fE d u c a t i o n ，C U M T ，B e i j i n g10 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2 ．A n h u iU n i v e r s i t yo fS c i e n c e s T e c h n o l o g y ，H u a i n a n ，A n h u i2 3 2 0 0 1 ，C h i n a ； 3 ．C h o n g q i n gI n s t i t u t eo fC o a lG e o l o g y ，C h o n g q i n g4 0 0 0 4 2 ，C h i n a A b s t r a c t T h eo x i d a t i o nk i n e t i cb e h a v i o ri np y r i t eo fd i f f e r e n ts i z e sf r o mc o a lm i n ew i t ha na c i d w a t e re n v i r o n m e n tw a si n v e s t i g a t e db yu s i n gF e ”a st h eo x i d a n t ．T h eo n l i n em e a s u r e m e n to fp H ， E h ，a n d T e l e c t r i cc o n d u c t i v i t y s h o w st h a t ，w i t ht h ep r o g r e s so fs o l i d l i q u i dr e a c t i o n ，t h ep Ha n d E hi nd i f f e r e n ts i z es y s t e m sh a v ead e c r e a s et e n d e n c y ，i n d i c a t i n gt h a tt h eo x i d a t i o nr e a c t i o no f p y r i t ei sd o m i n a n ta tf i r s ta n dt h ec o p f e c i p i t a t i o no ff e r r i ch y d r o x i d ei sd o m i n a n tl a t e ．T h ea v e r a g e o x i d a t i o nr e a c t i o nr a t eo fi m p u r ep y r i t ef r o mc o a l b e a r i n gm e a s u r e si si n v e r s e l yp r o p o r t i o n a lt o p a r t i c l es i z eo fm i n e r a l s ；n a m e l y ，f i n ep a r t i c l ep y r i t ei so x i d i z e de a s i l y ，a n dS Of o r m sa c i dq u i c k l y ． K e yw o r d s C o a lp y r i t e ；k i n e t i c se x p e r i m e n t s ；o x i d a t i o nr a t e ；p a r t i c l es i z e 酸性矿排水，术语为A M D a c i dm i n e d r a i n a g e ，也称为A R D a c i dr o c kd r a i n a g e ，已成 为当今采矿业所面临的一个重要的环境问题．由于 地层大范围被采动引入空气和水，从而导致煤层中 普遍含有的黄铁矿等硫化物矿物自然发生氧化还 原反应而风化分解，释放出酸以及本身所含的有害 重金属如P b ，A s ，Z n ，C u 等[ 1 ] ，同时由此所造成的 酸性水环境又为围岩中矿物质出溶提供了有利介 质条件，造成大量化学物质进入环境水体，引起矿 区区域生态问题．例如山东淄博煤矿大量酸性矿排 水流人矿区附近的孝妇河和萌山水库，经对这些地 表水域的污染程度与环境质量评价表明，水质明显 被污染，污染因子为s o , 一，p H 值、重金属、苯和苯 并 a 芘‘2 I ． 收稿日期2 0 0 4 0 3 2 3 基金项目国家自然科学基金项目 4 0 2 7 2 1 2 8 ；教育部优秀博士基金项目 2 0 0 0 4 5 ；安徽省教育厅自然科学基金项目 2 0 0 4 k j l 0 4 z d 作者简介岳梅 1 9 5 9 一 ，女，安徽省凤台县人，安徽理工大学副教授，从事环境地球化学方面的研究． 万方数据 6 4 2 中国矿业大学学报第3 3 卷 黄铁矿在液相中的氧化还原反应是非均相的 复杂反应，其反应速率受到固一液相间的接触面积 的约束．R i m s t i d t E 3 ] 等对不同成因的黄铁矿氧化反 应动力学实验表明，平均反应速率为沉积型 热液 型，认为其原因是固液相间的反应面积不同所致． 沉积型黄铁矿 如煤系黄铁矿 因具有草莓状和微 晶结构，而拥有更大的反应面积．M c k i b b e n E l i 提出 有必要对硫酸盐矿物反应速率与其表面积的定量 关系进行深人研究，确定其是否符合通常的假设， 即速率与表面积成线性相关．对于来自煤层中含有 一定杂质的黄铁矿样品动力学行为的研究报道不 多，本次实验目的在于揭示酸性水环境中煤系黄铁 矿与三价铁离子的非均相反应体系变化状态，以及 矿物颗粒粒径与其体系内的氧化还原反应速率之 间的关系． 1实验 1 ．1 样品特征及备样 样品取自南桐东林煤矿井下6 号煤层，表观新 鲜，结核状，断口呈黄白色，由粗粒的黄铁矿集合体 组成，x 射线衍射 X R D 测定表明其矿物组成为 黄铁矿8 0 ％，方解石5 ％，粘土矿物1 5 ％．I C P M S 对样品主要伴生元素的测定结果见表1 ． 将样品于5 0 ℃烘干，粉碎后过筛，分别得到3 个不同粒径组分粒径3 0 0 ～2 0 0 ／x m ，2 0 0 - ～1 3 0 ／．t m 和1 3 0 “ - - 7 5 ／．t m ，用高纯去离子水冲洗，再在5 0 ℃ 下烘干后储于干燥器中备用． 表1实验黄铁矿原样主要伴生化学元素组成 T a b l e1R e s u l t so fm a i nt r a c ee l e m e n ta n a l y s e s f o rt h ep y r i t es a m p l eW B ／1 0 6 N a M g C aT iA IM n 1 8 6 53 0 4 4 9 0 18 4 34 3 5 61 6 6 P bZ nC rC oN iC u 1 2 ．51 3 41 3 ．87 ．3 42 5 ．42 3 ．6 1 ．2 实验过程和数据采集 动力学实验在自制的B R b a t c hr e a c t o r 反应 器中进行．用F e C l 。及重蒸馏去离子水制备所需浓 度的实验溶液，H C I 和N a H O 调节初始溶液p H ≈ 2 ，用p H 电极、E h 电极和7 电极在线监测的反应 器内的状态变化情况． 将配制好的已知浓度 E F e 3 ] 一5m m o l ／L 的 实验液9 0 0m L 注入反应器中，置于磁力搅拌器 上，设定温度为2 5 ℃，将反应器加盖，连接好所有 电极和相应测量仪器 电导率仪、p H 计和电位计 ， 开动磁力搅拌器至最高速档以使黄铁矿颗粒浮起， 待所有电极均达稳定后，迅速加入黄铁矿矿样 2 ．0 0 0o 0 ．0 0 02 g ，并记录反应时间和各电 极的测量值．按一定时间间隔取样，每次取样5m L 于聚乙烯瓶中，避光，冷藏，待测．各电极变化值每 5m i n 记录一次，取液样时间为每2 0 ～4 0m i n 一 次，实验取样次数约5 - - - 6 次左右，则每次实验过程 中溶液体积变化小于3 ％，持续时间3 2 0 ～10 0 0 r a i n ．每粒径条件下重复三次，并做空白校正． 对抽取的反应液经0 ．4 5 ／x m 滤膜过滤后，对 其中的S 0 i ，F e 3 ，F e 2 组分进行检测．S O i 一含量 用离子色谱测定 D I O N E X 一5 0 0 离子色谱仪 ；F e 3 和F e 2 用G B ，D Z ／T 0 0 6 4 ，2 3 9 3 二氮杂菲分光光 度法测定 7 2 1 型分光光度计 ．组分测定均在核工 业部地质所进行． 2 结果与讨论 2 ．1 电极变化与非均相体系内的反应过程 根据X R D 和X P S 对固相样品的检测结果，已 知在本实验条件下对所测组分 s o i 一，F e 3 ，F e 2 可能有影响的主要反应如下 1 含铁碳酸盐矿物的溶解反应 F e C 0 3 H ，F e 2 H z O C 0 2 十 1 2 黄铁矿的溶解反应 F e S 2 ，F e 2 t S ；一 l g K 2 9 8 一一2 8 ．1 1 1 2 3 二价铁氧化反应 F e 2 O ．2 5 0 2 H ’F e 3 0 ．5 H 2 0 l g K 2 9 8 8 ．4 8 5 3 4 铁矾类矿物的溶解和沉淀 F e S 0 4 7 H 2 0 ，F e 2 S 0 i 一 7 H 2 0 l g K 2 9 8 一一4 ．5 7 2 4 5 三价铁的水解 F e 3 十 3 H 2 0 - - F e O H 3 a q 3 H l g K 2 9 8 一3 ．4 3 5 5 6 黄铁矿的氧化还原反应 F e S 2 1 4 F e 3 8 H 2 0 _ 1 5 F e 2 2 S O i 一 1 6 H 6 对于反应 1 的结果是二价铁离子进入溶液， 使得体系溶液中的二价铁离子浓度增加．由于样品 中含碳酸盐的矿物有限 X R D 分析碳酸盐总量对 于为5 ％，在酸性溶液中反应较快，因此在实验开 始的很短时间内这种干扰可以结束． 对于反应 2 ，黄铁矿纯溶解过程的吉布斯自 由能具有较大的正值 A G 2 9 8 1 6 0 k J ／m 0 1 ，标准 万方数据 第6 期岳梅等煤系黄铁矿氧化溶解速率与矿物粒径的关系6 4 3 状态下溶解平衡常数为五一7 。7 4 x1 0 1 9 ．纯水中溶 解出F e 2 和S ；一离子的浓度为 [ S ；一] 一E F e 2 ] ≈8 ．8 x 1 0 1 5m o l ／L 而实验所测的组分的最低浓度在10 一m o l ／L ，故可 以忽略由黄铁矿溶解所产生的F e 2 和S ；一的影 响． 反应 3 是黄铁矿氧化过程中可能发生的反 应，在对大气敞开的氧化体系中，溶液中的二价铁 离子将被氧化成三价铁离子．该反应的平衡方程式 为 l g [ F e 2 - ] l g E F e 3 ] 一0 ．2 5 1 9 E 0 2 ] p H l g K 在本实验条件下p H ≈2 ，溶液F e 3 初始浓度 在1 0 _ 3m o l ／L 水平，设溶解氧在2 5 ℃时的饱和浓 度为0 ．5m o l ／L ，代入上式，计算得到可能被氧化 的E F e 2 ] 一3 x 1 0 - 、1m o l ／L ．经动力学研究当p H 5 ．5 时，二价铁的氧化速率常数为k 一1 1 0 - 2 5 a t m _ 1 m i n ～，因此可以认为二价铁离子在本实验 条件下是稳定的． 铁矾类矿物的溶解和沉淀是一个正逆反应过 程，反应 4 的平衡方程如下 l g E F e 2 ] l g K l g E S O i 一] 取标准状态，将l g k 值代人上述方程，则 l g [ F e 2 ] 一- - 4 ．5 7 2 一l g E S O i 一] 黄铁矿氧化一般生成两份硫酸根离子和一份二价 铁离子，若粗略地取硫酸根离子浓度是二价铁离子 浓度的两倍，通过平衡方程计算，可得反应 7 平衡 时二价铁离子和硫酸根离子浓度为E F e 2 ] 一3 ．6 7 m m o l ／L ，[ S O i 一] 一7 ．3 4m m o ] ／L ．在本实验条件 下的反应体系中实际测得的最大二价铁离子和硫 酸根离子浓度为[ F e 2 ] 一1 ．9 7m m o l ／L ，[ S O i 一] 一0 ．5 3m m o l ／I 。．远低于平衡时的浓度，因此在本 反应体系中有铁矾的溶解而没有铁矾的沉淀发生． X P S 分析可知，未反应的固样表面有部分铁矾存 在，反应1 0 0m i n 后固样表面已没有铁矾．因此认 为在反应的初始阶段，有F e 2 和S 0 ；一离子随着铁 矾的溶解进入液相，但随反应时间延长这种影响减 弱或消失． 反应 5 是三价铁的水解反应．三价铁离子的 稳定浓度与介质p H 值之间的关系可由反应 5 的 平衡方程来表示 l g E F e 3 ] ～3 p Hl g K 当溶液的p H 2 时，E F e 3 ] 一2 ．7 2 2m m o l ／L ．虽然 反应体系中p H 较低，由于实验用初始E F e 3 ] 浓度 在1 0 ～m m o l ／L ，且反应时间较长 3 0 0r a i n 以上 ， 所以随着反应时间的延长三价铁的水解反应对体 系的影响加重． 反应 6 是黄铁矿在有三价铁离子存在时的氧 化还原反应，也是实际A M D 产生的一个重要反应 之一，其反应的吉布斯自由能具有很大的负值 △G 2 。。一一5 4 7 ．6k J ／t 0 0 1 ，是一个远离平衡的反 应，由于黄铁矿是本实验样品的主体成分，因而在 本实验条件下该反应贯穿整个实验过程． 在整个实验过程中在线检测了反应系统的 H p H 、氧化还原电位 E h 及电导率 7 的变化， 图l a ，b ，c 分别为p H ，E h 和丫在不同颗粒径时的 反应体系中变化规律．由图l a ，b 可以看到在本实 验条件下，体系中p H 值和E h 值随反应的进行总 体呈现下降趋势．体系的E h 值受到其中的氧化还 原电对F e 2 一／F e 3 十的控制，根据反应式 6 可知，当 体系中有F e 3 存在时，F e 抖作为氧化剂而与黄铁 矿进行氧化还原反应，F e 3 不断被消耗，反应产物 F e 2 随之增加，体系的E h 值与F e 2 和F e 3 比值之 间存在下列关系 对于F e 3 P F e 2 ，E o 一 0 ．7 7 V 7 当水中铁电对为主控电位时，根据N e r n s t 方程， 有 E h E o 一等I nu V E 一- 3 - I r L r e_ J 。．7 7 一。．。5 9 l g 匹E F 幽e 3 J 8 式中E h 为氧化还原反应电动势，E 。为标准电极电 势，R 为阿佛加得罗常数 8 ．3 1 4J K _ 1 t o o l _ 1 ， F 为法拉第常数 9 6 4 8 5C t o o l _ 1 ，T 为温度 2 9 8 ．1 5K ．由上式可见，随着反应时间的延长， 体系中F e 2 ／F e 3 比值逐渐增大，从而使得E h 逐 渐减小．图1 b 中显示E h 值在初始4 0m i n 内迅速 下降，之后转为平稳下降，这种状况应证了上述的 分析在反应初始阶段，样品中的含铁碳酸盐和铁 矾类的矿物的溶解，加之细小颗粒物的快速反应， 造成溶液中F e 2 离子的急速增量，使得F e 2 ／F e 3 比值迅速降低，因而导致了E h 值的迅速下降．随 着反应的进行，来自上述因素的F e 2 增量消失，只 有黄铁矿的氧化还原反应产物F e 2 离子成为体系 中F e 2 离子的增量，同时粒度趋于均匀，表现在E h 值的下降趋于平稳．图1 a 中p H 值的非均衡下降 表现不明显，在本反应体系中，少量碳酸盐矿物溶 解耗酸以及三价铁水解的产酸等，由于其量少或相 互抵消，对p H 值的影响不大，p H 值基本均衡的下 降主要是对体系中黄铁矿氧化还原反应的产物之 一的H 离子浓度不断增加的反映． 万方数据 6 4 4中国矿业大学学报 第3 3 卷 1 ．9 5 1 ．9 0 ，I ．8 5 1 ．8 0 l7 5 1 ．7 0 o5 01 0 0 1 5 02 0 02 5 0 3 0 03 5 04 0 0 t ／r a i n a p H t ／m i l l b E h 1 ．5 0 毒 1 ．4 0 1 ．3 0 邑I ．2 0 1 ．1 0 I ．0 0巨墨巍誉 01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 0 t ／m i n c r 图1 不同粒径体系中p H ，E h ，7 随时间变化趋势 F i g ．1p H v st i m ei nd i f f e r e n ts i z es y s t e m 图1 c 中电导率在初期增长是由于反应中大量 可溶物质进入液相所致，对于电导率在增长了一定 时间后 3 0 0m i n 出现下降态势，其原因有多种可 能溶液的电导率大小与其中所含离子和它们的总 量、价态、相对浓度以及水温有直接关系．在非均相 反应体系中有多种物理化学反应并存，此外一些伴 生元素可能对某些反应产生催化或抑制作用．笔者 认为，如前所述，在本实验条件下的反应体系中存 在有三价铁离子的水解反应，而水解反应的产物总 量是一个积累的过程，在反应初期由于大量的可溶 组分进入液相，电导率值随液相中离子数量的增加 而升高，随着反应时间的延长，水解产物的积累量 增多 实验中观察到随着反应时间的延长体系内的 溶液由开始时的浅褐色变为深褐色，且透明度较 低 ，使体系中胶体吸附共沉淀作用增加，当体系中 这种共沉淀作用超过了氧化溶解作用时 尤其在反 应进行一段时间后来自可溶组分的增量减弱时 ， 可导致溶液中离子浓度下降，同时反映在电导率值 出现下降趋势，从而使得整个过程中电导率的变化 出现上先上升后下降现象． 由上述分析以及电极变化规律可对实际 A M D 的演变过程做一推测在酸度较大的A M D 中，初期有大量的可溶组分进入液相，同时由于 F e 2 一／F e 3 比值增大使E h 降低，这可能会影响到黄 铁矿的氧化速率．随着反应时间的延长，大量的三 价铁水解产物积累量增多，使体系中胶体吸附共沉 淀作用增加，一方面控制了部分可溶组分的迁移， 另一方面沉淀胶体附着在颗粒表面，阻碍与氧化剂 的接触，减缓黄铁矿的氧化反应速率，从而减缓或 抑制A M D 的产生． 由图l a ，b ，C 可以看出，p H ，E h 及电导率曲线 变化并非与粒径大小或固一液相接触面积有严格 对应关系，这说明非均质及非均相体系中反应的复 杂性．影响各电极测量值的因素很多，由于实验数 据有限，还不能仅仅将改变粒径与导致各电极测量 值的变化进行联系． 2 ．2 不同粒径对黄铁矿氧化速率的影响 黄铁矿反应速率计算中的反应进程变量 R e a c t i o nP r o g r e s sV a r i a b l e ，R P V 通常从如下三 个变量中选择S O i 一的释放量、F e 2 释放量和F e 3 的消耗量．如前所述，在本实验条件下，反应3 0 0 m i n 后三价铁水解可能会有显著影响，如果以它作 为R P V ，会给速率的计算带来误差；对于样品中少 量的F e S O 。和F e C O 。，在酸性溶液中会较快的溶 解，使得二价铁离子和硫酸根离子进入液相，但由 于含量有限，随着反应时间延长，来自这种溶解反 应的离子浓度增量逐渐减小和消失，使得黄铁矿氧 化还原反应产物成为二价铁离子和硫酸根离子浓 度增量的主导，即二价铁离子和硫酸根离子释放速 率趋于稳定，这一点可由电极变化值和实测浓度值 综合确定．因此可以选定硫酸根离子或二价铁离子 的释放量作为R P V ．根据前人研究[ 5 ] 表明在酸性 介质中除了s O ；一外，几乎没有其它S 物种存在． 由于S O i 一组分浓度在本反应条件下稳定易测，且 可以忽略其它s 物种的存在，因而以S O i 一离子浓 度的生成速率来表征体系中黄铁矿的氧化还原反 应速率． 用平均粒径来代替不同的粒径区间，粒径组分 3 0 0 2 0 0 肛m ，2 0 01 3 0 弘m 和1 3 0 ～7 5 弘m ，的平 均粒径分别为0 ．2 5 ，0 ．1 7 和0 ．1 0m m ．图2 为实验 测得的样品不同平均粒径时s o i 一离子浓度随时 间的变化曲线．可以看出，随着粒径的减小，S 0 i 一 的生成速率加快，意味着黄铁矿氧化还原反应速率 加快．在反应初期s O i 一浓度增长较快，应证了上 述的分析，为减少这些因素对计算反应速率的影 响，根据E h 电极值变化 图l b 及实测S O i 一组分 的变化 图2 情况，选择以4 0r a i n 后测得的s o l 一 浓度的稳定变化量计算反应速率． 根据反应式 6 的化学计量关系，计算s O i 一 产生速率并转换为黄铁矿氧化还原反应的速率。即 P 一一d [ p y r i t e ] 一O ．5 d E S O , 2 - 3 r Q 、 万方数据 第6 期岳梅等煤系黄铁矿氧化溶解速率与矿物粒径的关系 6 4 5 f 一 呈 ￡ ≤ N t 宝 胃 图2s 0 ；一浓度随时间变化规律 F i g ．2 C o n c e n t r a t i o no fS 0 i V St i m e 为简单起见，假设矿物颗粒形状为球体，其比 表面积A s 与其颗粒直径 d 之间存在如下关系 A 。一才6 1 0 式中p 为密度，对于给定组分的物质，』D 为一 常数，则单位质量物质的比表面积A s 与颗粒直径 的倒数成正比，即，A s o C l ／d ．对于固液相的反应， 如果反应速率与固液相间接触面积成正比，则有 1 ／d 。C R ． 表2不同粒径时的平均反应速率计算结果 T a b l e2T h ea v e r a g er e a c t i o nr a t e so f d i f f e r e n td i a m e t e r 反应速率的分数级数关系．M c k i b b n [ 4 1 提出，黄铁 矿的实测面积与活性面积有很大差别，在较粗的粒 径时活性面积与总面积成正比．这可能是导致上述 研究结果不同的原因．本实验结果表明对于在粒径 为0 ．1 ～o ．2 5m m 范围时，来自煤系中纯度较低的 黄铁矿在液相中的氧化反应速率与其矿物颗粒粒 径的倒数成正比关系，即颗粒越小，比表面积越大， 则反应速率越快． 3 结论 1 p H ，E h 及y 电极的共同在线检测可以较好 的反映非均相反应体系内的状态变化，并有助于理 解实际A M D 的部分演变过程． 2 本实验条件下，电导率值先升后降的变化 说明主导因素随反应时间改变而变换；各电极变化 规律与矿物颗粒直径大小的相关性不明显，说明非 均质固体在液相中的化学分解受到多因素的影响． 3 矿物颗粒大小对黄铁矿氧化反应速率有直 接影响，平均反应速率与矿物颗粒粒径倒数成正 比． d ／m i l l／dS O i - m ml i d 2 平均释放速率／黄铁矿氧化反应速率／ 参考文献 d ／ m m o 卜m i n - 1 m o 卜h 一1 ．g 一1 77 6 ”“ 计算不同粒径体系中反应4 0m i n 后S O l 一浓 度增加的平均速率，并按式 9 转换成黄铁矿的平 均氧化速率R ，计算结果见表2 ．以1 ／d 对R 作图 得到图3 ． ， e D ● ’ 工 ● 石 置 丑 一 釜 髦 图3粒径倒数与平均反应速率的关系 F i g ．3O x i d a t i o nV Sr e c i p r o c a lo fp a r t i c l es i z e 图中显示一条近于过原点的直线，相关系数为 尺；0 ．9 7 8 ．说明反应速率与固体表面积成正比．一 些对纯黄铁矿的研究h6 | ，在粒径为1 2 5 ～2 5 0 弘m 范围时得出1 ／d 与尺成正比关系，但另一些研究 报道，R 是1 ／d 2 的函数或矿物颗粒比表面积A 。是 [ 1 ] 岳梅，赵峰华，任德怡．煤系酸性水水化学特征及 其环境化学信息研究[ J ] ．煤田地质与勘探，2 0 0 4 ，3 2 3 4 6 4 9 ． Y u eM ，Z h a oFH ，R e nDY ．T h es t u d yo nt h e e n v i r o n m e n tg e o c h e m i s t r yi n f o r m a t i o no ft h ec o a l m i n ea c i d m i n i n gd r a i n a g eE J ] ．C o a lG e o l o g ya n d E x p l o r a t i o n ，2 0 0 4 ，3 2 3 4 6 4 9 ． [ 2 ]张建立．煤矿开采产生的有毒有害物质及对水环境 的影响一以山东淄博煤矿为例E D ] ．北京中国地质 大学地球科学系，2 0 0 0 ． [ 3 ] W i e r s m aCL ，R i m s t i d tJD ．R a t e so fr e a c t i o no f p y r i t ea n dm a r c a s i t ew i t hf e r r i ci r o na tp H2 [ J ] ． G e o c h i m i c ae tC o s m o c h i m i c aA c t a ，l9 8 4 ，4 8 8 5 9 2 ． [ 4 ] M c k i b b e nMA ，B a r n e sHL ．O x i d a t i o no fp y r i t ei n l o wt e m p e r a t u r ea c i d i cs o l u t i o n s r a t el a w sa n d s u r f a c et e x t u r e s [ J ] ．G e o c h i mC o s m o c h i mA c t a 。 1 9 8 6 ，5 0 1 5 0 9 1 5 2 0 ． [ 5 ]M o s e sC0 ，N o r d s t r o mDK ，H e r m a nJS ，e ta 1 ． A q u e o u sp y r i t eo x i d a t i o nb yd i s s o l v e do x y g e na n db y f e r r i ci r o n [ J ] ．G e o c h i m i c ae tC o s m o c h i m i c aA c t a ， 1 9 8 7 ，5 1 1 5 6 1 1 5 7 1 ． 责任编辑李成俊 万方数据