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作者：曾兴;廖小宝;苏佳;
单位：湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测省重点实验室;湖南科技大学土木工程学院;中交二航局建筑科技有限公司;
摘要：为探究不同pH值下石煤中锰(Mn)释放规律及机理，对湖南省益阳市安化县某矿区新鲜石煤开展了不同初始pH值的浸泡试验。结果显示：pH值越低，越有利于重金属Mn的释放；随着浸泡时间增加，不同初始pH值的浸泡液的pH值均趋近中性。试验前后扫描电镜-能谱仪对比显示，浸泡后颗粒表面裂纹增多，反应向内部进行；X射线荧光数据对比显示，浸泡后颗粒表面重金属Mn与碱金属Ca、Al、Fe等元素质量分数不同程度增加，非金属元素O、S等质量分数下降；X射线衍射对比分析显示，颗粒表面黄铁矿FeS_2、方解石CaCO_3与云母(AM_(2～3)T_4O_(10)X_2)质量分数下降。经分析，推定浸泡作用下Mn~(2+)的释放过程中主要发生了FeS_2氧化产酸，CaCO_3中和H~+与黑云母K(Fe, Mg, Al)_3[Si_4O_(10)]_2(OH)_2的蚀变反应，并对粒径为1 mm的石煤颗粒参与反应的原子层数进行了理论估算，得到f=1.74×10~4层，参与反应的厚度约为0.522 mm。通过探究环境pH值与石煤矿的相互作用，揭示石煤中Mn的释放规律及机理，为石煤矿的安全处置和污染管控提供了理论依据。
关键词：环境学;;石煤;;浸泡;;重金属;;影响因素;;反应机理
基金资助：国家自然科学基金项目(41702329,52478343);; 湖南省自然科学基金项目(2022JJ40148)
