碱性环境中毒砂表面反应机理研究

在初始pH=12.3的碱性条件下,毒砂经过不同时间(0.5 h、2 h、4 h、6 h、8 h)处理后,通过SEM、XPS和前线轨道理论对其表面反应机理进行探讨。结果发现,毒砂表面Fe原子活性最强,最易从表面氧化而出。As元素与Fe迁移较同步,而S元素不同步。随时间增加,毒砂表面氧化程度增大,Fe原子析出最多。推测其表面反应过程:在碱性条件下,毒砂表面上的Fe原子首先被氧化析出为铁离子,在铁离子和氧气的作用下,As被氧化成为As(Ⅲ),吸附在结构疏松的氢氧化铁中,S被氧化为硫酸根,与钙离子结合形成石膏。最终氧化产物因溶解性和结晶性不同而不同程度地附着在毒砂表面。