Tóm tắt

Arsenopyrit là khoáng vật rất phổ biến đi kèm với các khoáng sản kim loại, nguồn gốc nhiệt dịch, thường cộng sinh với các khoáng vật sulphur khác. Trong các bãi thải, arsenopyrit chịu tác động của tác nhân phong hóa và giải phóng arsen (As) ra môi trường. Trong các khu vực có khai thác Cu, Pb, Zn…, vấn đề ô nhiễm As tới môi trường đang là mối quan ngại, cần được quan tâm xử lý triệt để. Công trình này nghiên cứu khả năng giải phóng As và các kim loại nặng trong quá trình phong hóa từ các bãi thải quặng arsenopyrit trên mô hình quy mô phòng thí nghiệm trong điều kiện xung nước và ngập nước tương tự như bãi thải ngoài tự nhiên, hàm lượng quặng trong mẫu nghiên cứu là 5%, thời gian nghiên cứu là 60 ngày, từ đó nhận diện dạng tồn tại của As ở các hóa trị khác nhau. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, ở điều kiện xung nước, giá trị pH giảm dần trong suốt quá trình thực nghiệm và thế ôxy hóa khử dao động trong khoảng từ 5 đến 50 mV, kim loại và As được giải phóng vào môi trường tăng theo thời gian và theo quá trình giảm pH. Khi pH giảm xuống đến giá trị như pH của dòng thải acid mỏ (pH=2-4,5) thì tốc độ phong hóa diễn ra nhanh hơn rõ rệt. Trong điều kiện ngập nước, khi oxi hòa tan còn cao, các kim loại được giải phóng nhanh hơn; nhưng sau đó giảm dần, pH trong điều kiện này chỉ dao động trong khoảng pH từ 5,5 đến 6,0 do đó khi quặng bị oxi hóa, sắt hình thành dưới dạng Fe sau đó oxi hóa chậm thành Fe(III). Ở pH nói trên, Fe(III) thủy phân ngay trong cột tạo Fe(III) hydroxyt do đó As được giải phóng ra bị hấp phụ trên Fe(III) đồng thời theo thời gian lượng Fe(OH)₃ tạo thành sẽ bao phủ các hạt quặng làm giảm sự tiếp xúc giữa quặng thải và môi trường nước, nên nồng độ As tiếp tục giảm. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy trong cả hai trường hợp xung nước và ngập nước As(III) chiếm ưu thế hơn As(V) trong dung dịch chảy ra từ cột quặng. As(III) có khả năng gây độc hại trong môi trường cao, do vậy cần chú ý xử lý đưa về trạng thái tồn tại là As(V).