Ảnh hưởng của silic hòa tan đến đặc tính keo của oxit sắt trong nước thải mỏ khai thác pyrite

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Hoàng Thị Nhung ẢNH HƢỞNG CỦA SILIC HỊA TAN ĐẾN ĐẶC TÍNH KEO CỦA OXIT SẮT TRONG NƢỚC THẢI MỎ KHAI THÁC PYRITE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 2Q - xanh dương - 80 trang Hà Nội - Năm 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Hoàng Thị Nhung ẢNH HƢỞNG CỦA SILIC HÒA TAN ĐẾN ĐẶC TÍNH KEO CỦA OXIT SẮT TRONG NƢỚC THẢI MỎ KHAI THÁC PYRITE Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Nguyễn Ngọc Minh Hà Nội - Năm 2019 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu tiến hành thực nghiệm Bộ môn Tài nguyên Mơi trường đất, luận văn hồn thành với tất nỗ lực cố gắng Kết có từ bảo, giúp đỡ tận tâm nhiệt tình thầy cơ, anh chị, bạn cố gắng thân Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Tài nguyên Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tơi học tập làm việc Bộ môn suốt thời gian nghiên cứu Đặc biệt, với lịng biết ơn kính trọng sâu sắc, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Ngọc Minh – Bộ môn Tài nguyên Môi trường Đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Cảm ơn ThS Đàm Thị Ngọc Thân cộng thực nghiên cứu “Colloidal dynamics of freshly formed Fe oxides under the influence of silicic acid: Implications for the study of the transport and dispersion of Fe oxides in acid mine drainage” chấp nhận đăng tạp chí Journal of Environmental Quality, số hình ảnh đồ thị luận văn sử dụng lấy từ báo Tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ln quan tâm động viên đóng góp ý kiến giúp đỡ tơi suốt q trình hồn thiện luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 01 năm 2019 Học viên Hoàng Thị Nhung DANH MỤC VIẾT TẮT BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường EU : Uỷ ban châu Âu IEP : Điểm đẳng điện IS : Cường độ ion (Ionic Strength) KLN : Kim loại nặng OM : Chất hữu QCVN : Quy chuẩn Việt Nam SD : Độ lệch chuẩn SC : Điện tích bề mặt T% Độ truyền qua DANH MỤC BẢNG Bảng Các loại khống vật có liên quan đến hình thành nước thải mỏ Bảng Các nguồn nước thải mỏ Bảng Đặc tính mơi trường nước 13 Bảng Thành phần số nguyên tố có nước thải mỏ Minh Quang 37 DANH MỤC HÌNH Hình Sơ đồ biểu diễn bước proton hóa xảy q trình giải phóng kim loại từ cấu trúc tinh thể M2O3 (Furrer Stumm, 1986) 18 Hình Quá trình oxi hóa 0,0895 mM Fe (II) nồng độ Si khác Đường màu xám thể cho tỷ lệ oxi hóa đồng Fe (II) (theo Kinsela cộng sự, 2016) 28 Hình Hiện trạng khu vực nước thải mỏ Minh Quang 30 Hình Sơ đồ cấu tạo chế hoạt động máy PCD Mütek 05 Phân bố ion dung dịch khơng có dịng chuyển động (a) có dịng chuyển động (b) 36 Hình Độ truyền qua dung dịch giá trị pH khác nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1; 1,5 mM 38 Hình Tỷ lệ q trình oxy hóa Fe nước thải mỏ giá trị pH khác nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1; 1,5 mM 39 Hình Điện tích bề mặt giá trị pH khác nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1; 1,5 mM .40 Hình Tỷ lệ phần trăm Fe bị oxy hóa nồng độ Si bị hấp phụ biến thiên 41 Hình Ảnh SEM, ánh xạ phần tử SEM với Si có màu xanh lục (a), nhiễu xạ tia X (b), phổ EDS (c) pha rắn thu từ dung dịch pH 7, IS 0,05 M nồng độ axit silicic 1,5 mM 42 Hình 10 Phổ FTIR sản phẩm pha rắn Si – Fe với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1; 1,5 mM pH 43 Hình 11 Điện tích bề mặt (a) đặc tính keo (b) dung dịch huyền phù Fe có mặt axit silicic mức nồng độ 0; 0,5; 1,0 1,5 mM cường độ ion 0,05 M với thay đổi pH Các điểm biểu thị giá trị trung bình với tiêu chuẩn lặp lại lần 45 Hình 12 Điện tích bề mặt (a) đặc tính keo (b) dung dịch huyền phù Fe nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1; 1,5 mM pH với thay đổi cường độ ion Số liệu biểu thị giá trị trung bình ba lần lặp lại 47 Hình 13 Đường cong điện tích bề mặt tỷ lệ oxy hóa Fe kết hợp từ hình 8a hình 11a để biểu diễn mối quan hệ điện tích bề mặt q trình oxy hóa Fe với thay đổi hàm lượng silic hòa tan pH Mối tương quan tuyến tính bắt nguồn cách nối điểm điện tích bề mặt đường cong oxy hóa 49 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH iii MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Pyrite nước thải mỏ 1.2 Yếu tố ảnh hưởng đến trình hình thành nước thải mỏ .8 1.3 Tác động nước thải mỏ tới môi trường 13 1.4 Biện pháp xử lý nước thải mỏ 18 1.5 Đặc tính keo khống vật Fe ảnh hưởng silic hịa tan 22 Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Đối tượng nghiên cứu .30 2.2 Nội dung nghiên cứu .31 2.3 Phương pháp nghiên cứu 31 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 37 3.1 Thành phần đặc tính nước thải mỏ Minh Quang 37 3.2 Ảnh hưởng Si hịa tan đến đặc tính keo oxit sắt dung dịch nước thải mỏ Minh Quang .38 3.3 Mức độ Fe bị oxi hóa Si bị hấp phụ ảnh hưởng thay đổi pH 41 3.4 Điện tích bề mặt tính chất keo ảnh hưởng thay đổi pH 44 3.5 Điện tích bề mặt tính chất keo tác động cường độ ion 46 3.6 Thảo luận 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 Kết luận .51 Kiến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC I Phụ lục – Kết thực nghiệm I Phụ lục – Một số máy sử dụng VII MỞ ĐẦU Việt Nam đất nước có tiềm khống sản phong phú, đa dạng với hoạt động khai thác khoáng sản kim loại diễn mạnh mẽ mang lại nguồn thu lớn cho doanh nghiệp Tuy nhiên, hoạt động bảo vệ phục hồi môi trường chưa trọng làm cho môi trường xung quanh bị ảnh hưởng trầm trọng Ngay cạnh vườn Quốc Gia a Vì, mỏ pyrite Minh Quang bỏ hoang gần chục năm, đất đá, quặng thải nằm phơi mặt địa hình Dịng nước thải có pH thấp (khoảng – 3), có màu đỏ máu giàu sắt axit sulfuric Nước thải mỏ theo dịng suối đổ sơng ngấm vào nước ngầm Hiện nay, nguồn nước sạch, đảm bảo chất lượng cho mục đích sinh hoạt sản xuất hộ dân du lịch sinh thái vườn Quốc Gia Ba Vì vấn đề cấp thiết cần giải Đã có nhiều phương pháp dùng để xử lý axit nước thải giàu oxit sắt Một số nơi tiến hành áp dụng biện pháp xử lý sinh học, hóa học khác nhau, nhiên, hiệu xử lý không cao, mặt khác chi phí thường tốn Trong điều kiện khai thác, chế biến kim loại Việt Nam, việc sử dụng khoáng vật tự nhiên polyme xử lý nước thải mỏ chưa đưa vào nghiên cứu, ứng dụng nhiều Vì vậy, việc tìm nguyên lý phương pháp xử lý nước thải phù hợp để ứng dụng cho sở khai thác cấp thiết Với lý kể trên, đề tài “Ảnh hưởng silic hịa tan đến đặc tính keo oxit sắt nước thải mỏ khai thác pyrite” thực với mục tiêu cụ thể sau: - Nghiên cứu ảnh hưởng silic hòa tan đến kết tủa keo tụ oxit sắt thơng qua: xác định điện tích bề mặt, độ truyền qua, khả hấp phụ tham số quan trọng sử dụng để đánh giá ảnh hưởng silic hịa tan lên tính chất tích điện tương quan với ổn định keo oxit sắt - Tìm khoảng pH tối ưu cho kết tủa keo tụ oxit sắt có mặt silic hòa tan với nồng độ phù hợp nhằm giúp phát triển kỹ thuật hiệu để xử lý nước thải mỏ Minh Quang giàu oxit sắt Nghiên cứu tiến hành mẫu nước thải mỏ thu mỏ pyrite Minh Quang dung dịch mô thành phần nước thải mỏ điều chế phịng thí nghiệm từ muối FeSO4.7H2O sử dụng thay cho nước thải từ hoạt động khai thác pyrite Những phát từ nghiên cứu đặc tính keo oxit Fe có mặt silic hịa tan mơi trường giúp phát triển kỹ thuật hiệu để xử lý nước thải mỏ giàu oxit Fe KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Hiện trạng môi trường khu vực mỏ pyrite Minh Quang bị bỏ hoang từ lâu bị nhiễm trầm trọng, đó, ngun nhân gây nhiễm q trình phong hóa sulfite tạo thành dịng thải mỏ giải phóng kim loại khống vật - Silic hịa tan bị hấp phụ oxit sắt hình thành, khả hấp phụ phụ thuộc lớn vào pH Silic hòa tan hấp phụ bề mặt oxit sắt phản ứng trao đổi, pH tăng dẫn đến q trình polyme hóa tăng lên làm tăng hấp phụ silic hịa tan Trong q trình hình thành oxit sắt, vị trí phản ứng bề mặt oxit sắt bị vơ hiệu hóa liên kết với silic hịa tan, ngăn cản keo tụ, phát triển kích thước hạt mơi trường diện tích bề mặt cao Do đó, silic hịa tan bị hấp phụ có khả làm thay đổi tốc độ oxy hóa ổn định keo oxit sắt hình thành - Sự có mặt silic hịa tan dẫn đến làm chậm q trình oxy hóa oxit sắt làm dịch chuyển điểm pH Fe bị oxy hóa hồn tồn sang giá trị pH cao phản ứng hấp phụ silic hòa tan oxit sắt hình thành Khi có mặt silic hịa tan, điện tích bề mặt dung dịch huyền phù Fe giảm đáng kể, làm chậm q trình keo tụ oxit sắt dung dịch huyền phù làm tăng mức phân tán oxit sắt Điều cho thấy loại bỏ oxit sắt từ dung dịch nước khó thực mơi trường có nồng độ silic hòa tan cao - Cường độ ion ảnh hưởng đến đặc tính keo tụ oxit sắt thơng qua giảm điện tích bề mặt Ở mức cường độ ion thấp (tức NaCl < 0,1 M) cho thấy silic hòa tan tác động rõ rệt làm tăng cường độ phân tán Tại cường độ ion > 0,5 M cho thấy tác động silic hịa tan khơng đáng kể trạng thái keo tụ chiếm ưu Kiến nghị - Nghiên cứu liên quan đến tính chất keo oxit sắt ảnh hưởng silic hòa tan, với phát hữu ích để xử lý nước thải mỏ giàu oxit Fe Thơng qua việc hấp phụ silic hịa tan lên oxit sắt làm giảm điện tích bề mặt, silic hòa tan 51 làm chậm tốc độ oxy hóa tăng cường phân tán oxit sắt phạm vi pH rộng Đối với thực tế nước thải mỏ giàu Fe, có mặt với nồng độ cao silic hịa tan làm cho oxit sắt dễ bị vận chuyển vào hệ thống thủy sinh Nó áp dụng để loại bỏ oxit sắt dung dịch nước cách tăng cường keo tụ - Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng cho hệ thống thủy sinh liên quan đến điều kiện mơi trường có thay đổi oxi hóa – khử, khu vực rãnh nơng, nước ngầm bị nhiễm, khu vực có nồng độ silic hòa tan cao Tầm quan trọng phát nhấn mạnh biến động dòng nước (liên quan đến pha trộn di chuyển) động học oxy hóa Fe (II) thời gian dài Các oxit sắt (III) có khả kết tủa huy động chất gây ô nhiễm, tác nhân ảnh hưởng đến tính độc chất gây ô nhiễm môi trường Những phát trả lời câu hỏi quan trọng liên quan đến việc vận chuyển chất nhiễm mơi trường có nồng độ silic hòa tan cao, đặc biệt ảnh hưởng đến hình thành oxit sắt (III) chậm 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Thị Kim Dung (2017), Nghiên cứu ảnh hưởng đặc điểm địa hóa khu mỏ pyrit Minh Quang (Ba Vì) tới mơi trường đất, nước đề xuất biện pháp giám thiểu tác động xấu đến môi trường, Luận văn thạc sĩ Khoa học Môi trường, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Nguyễn Thị Liên (2013), Đặc điểm oxy hóa pyrit mỏ pyrit Giáp Lai vấn đề môi trường liên quan, Luận văn thạc sĩ Khống vật học Địa hóa học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Văn Nhân, Nguyễn Thị Hoàng Hà (2005), “Đặc điểm khoáng vật điều kiện thành tạo tụ khoáng sulfur đồng – đa kim vùng Hịa ình vùng lân cận”, Tạp chí Địa chất, loạt A, 291, 11-12 Quy chuẩn Việt Nam QCVN 08 – MT:2015/BTNMT (Quy chuẩn quốc gia chất lượng nước mặt) Tiếng Anh Abreu, A.T de, Faria, E.M de, Guimarães, J.A.C., Leite, A L., Lena, J.C de (2012), “Laboratory evaluation of the use of alkaline covers to prevent acid mine drainage” Rev Bras Ciênc Solo, 36, 787-802 Al-Saad, K.A (2012), “Iron oxit nanoparticles: applicability for heavy metal removal from contaminated water”, Arab Journal of Nuclear Sciences and Applications, 45(2): 335-346 Asta, M.P., Ayora, C., Acero, P., Cama, J (2010), “Field rates for natural attenuation of arsenic in Tinto Santa Rosa acid mine drainage (SW Spain)”, J Hazard Mater, 177, 1102-1111 elton, D.J., Deschaume, O., Perry, C.C (2012), “An overview of the fundamentals of the chemistry of silica with relevance to biosilicification and technological advances”, FEBS Journal, 279, 1710-1720 53 Bigham, J.M., Fritzpatrick, R.W., Schulze, D.G in Dixon, J.B and Schulze, D.G (Eds) (2002), “Soil Mineralogy with Environmental Applications”, Soil Sci Soc Am, Madison, WI Blowes, D.W., Ptacek, C.J., Jambor, J.L., Weisener, C.G., Paktunc, D., Gould, W.D., Johnson, D ., (2014), “The Geochemistry of Acid Mine Drainage”, Treatise on Geochemistry Elsevier Carrero, S., Pérez-lópez, R., Fernandez-martinez, A., Cruz-hernández, P., Ayora, C., Poulain, A (2015), “The potential role of aluminium hydroxysulfats in the removal of contaminants in acid mine drainage”, Chem Geol, 417, 414-423 Demers, I., Bouda, M., Mbonimpa, M., Benzaazoua, M., Bois, D., Gagnon, M (2015), “Valorization of acid mine drainage treatment sludge as remediation component to control acid generation from mine wastes, part 2: Field experimentation”, Miner Eng, 76, 117-125 Dol Hamid, R., Swedlund, P J., Song, Y., Miskelly, G M (2011), “Ionic strength effects on silicic acid (H4SiO4) sorption and oligomerization on an iron oxit surface: An interesting interplay between electrostatic and chemical forces”, Langmuir, 27(21), 12930-12937 10 Drever, J I., & Stillings, L L., (1997), “The role of organic acids in mineral weathering”, Aquatic Colloid and Surface Chemistry, 120(1-3), 167-181 11 Edwards, K J., ond, P L., Gihring, T M., anfield, J F (2000), “An Archaeal Iron-Oxidizing Extreme Acidophile Important in Acid Mine Drainage”, Science, 287(5459), 1796-1799 12 España, J S., Pamo, E L., Pastor, E S., Andrés, J R., Rubí, J M (2006), “The Removal of Dissolved Metals by Hydroxysulfat Precipitates during Oxidation and Neutralization of Acid Mine Waters, Iberian Pyrite elt”, Aquatic Geochemistry, 12(3), 269-298 54 13 Fromm, P O., (1980), “A review of some physiological and toxicological responses of freshwater fish to acid stress”, Environmental Biology of Fishes, 5(1), 79-93 14 Gray, N F., (1997), “Environmental impact and remediation of acid mine drainage: a management problem”, Environmental Geology, 30(1-2), 6271 15 Hedrich, S., Johnson, D (2014), “Remediation and Selective Recovery of Metals from Acidic Mine Waters Using Novel Modular ioreactors”, Environ Sci Technol, 48, 12206-12212 16 Hiemstra, T., arnett, M.O., Riemsdijk, W.H (2007), “Interaction of silicic acid with goethitee”, Journal of Colloid and Interface Science, 310, 8-17 17 Icopini, G.A., rantley, S.L., Heaney, P.J (2005), “Kinetics of silica oligomerization and nanocolloid formation as a function of pH and ionic strength at 25°C”, Geochimica et Cosmochimica Acta, 69, 293-303 18 Illés, E., Tombácz, E (2006), “The effect of humic acid adsorption on pHdependent surface charging and aggregation of magnetite nanoparticles”, Journal of Colloid and Interface Science, 295, 115-123 19 Jennings, S.R., Neuman, D.R., licker, P.S (2008), “Acid Mine Drainage and Effects on Fish Health and Ecology: A Review”, Reclamation Research Group Publication, Bozeman, MT 20 Jordan, N., Marmier, N., Lomenech, C., Giffaut, E., Ehrhardt, J.-J (2007), “Sorption of silicates on goethitee, hematite, and magnetite: Experiments and modelling”, J Colloid Interf Sci, 312(2), 224-229 21 Karathanasis, A.D (2002), “Mineral equilibria in environmental soil systems, in: Soil Mineralogy with environmental applications”, Soil Science Society of America, 109-151 22 Kebede K Kefeni, Titus A.M Msagati, hekie Mamb (2017), “Acid mine drainage: Prevention, treatment options, and resource recovery: A review”, Journal of Cleaner Production 55 23 Kefeni, K.K., Msagati, T.M., Mamba, (2015), “Synthesis and characterization of magnetic nanoparticles and study their removal capacity of metals from acid mine drainage”, Chem Eng J., 276, 222231 24 Kinsela, A S., Jones, A M., Bligh, M W., Pham, A N., Collins, R N., Harrison, J.J., Wilsher, K L., Payne, T E., Waite, T D (2016), “Influence of Dissolved Silicate on Rates of Fe(II) Oxidation”, Environ Sci Technol., 50(21), 11663-11671 25 Koldas S (2000), “Notes of environmental inspections in South African Mines”, Department of Minerals and Energy of South Africa; p 125 26 Koski, R.A., Munk, L., Foster, A.L., Shanks Iii, W.C., Stillings, L.L (2008), “Sulfide oxidation and distribution of metals near abandoned copper mines in coastal environments, Prince William Sound, Alaska, USA”, Applied Geochemistry, 23, 227-254 27 Kosmulski, M (2011), “The pH-dependent surface charging and points of zero charge: V Update”, Journal of Colloid and Interface Science, 353, 1-15 28 Kuipers, J R., Maest, A.S., MacHardy, K.A., Lawson, G (2006), “Comparison of Predicted and Actual Water Quality at Hardrock Mines: The reliability of predictions in Environmental Impact Statements.” Kuipers & Associates, PO Box, 641, Butte, MT USA 59703 29 Luxton, T P., Tadanier, C J., Eick, M J (2006), “Mobilization of arsenite by competitive interaction with silicic acid”, Soil Sci Am Soc., 70(1), 204214 30 Marshall, J R., Sauke, T ., Cuzzi, J N (2005), “Microgravity studies of aggregation in particulate clouds”, Geophys Res Lett., 32(11), 1-5 31 McGuire, M M., Edwards, K.J., Banfield, J.F., Hamers, R.J (2001), "Kinetics, surface chemistry, and structural evolution of microbially mediated sulfide dissolution", Geochimica et Cosmochimica Acta, 65(8): 12431258 56 32 Nguyen, M.N., Picardal, F., Dultz, S., Nguyen-Thanh, L., Dam, T.T.N., Nguyen, K.M (2017), “Effect of silicic acid on the aggregation properties of goethitee”, European Journal of Soil Science 33 Nguyen, M N.; Picardal, F (2016), “Effect of silicic acid on aggregation of hydrous ferric oxit”, Vietnam Journal of Earth Sciences, 38(4), 346-355 34 Nguyen, M.N., Stefan Dultz, Jörn Kasbohm, Duc Le (2009), “Clay dispersion and its relation to surface charge in a paddy soil of the Red River Delta, Vietnam”, J Plant Nutr Soil Sci., 172, 477-486 35 Paulson, A.J., alistrieri, L., (1999), “Modeling removal of Cd, Cu, Pb, and Zn in acidic groundwater during neutralization by ambient surface waters and groundwaters”, Environmental Science and Technology, 33(21): 3850-3856 36 Sommer, M., Kaczorek, D., Kuzyakov, Y., reuer, J (2006), “Silicon pools and fluxes in soils and landscapes-a review”, Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 169, 310-329 38 Tombácz, E., Csanaky, C., Illés, E (2001), “Polydisperse fractal aggregate formation in clay mineral and iron oxit suspensions, pH and ionic strength dependence”, Colloid Polym Sci, 279, 484-492 39 Tutu, H., McCarthy, T S., Cukrowska, E (2008), “The chemical characteristics of acid mine drainage with particular reference to sources, distribution and remediation: The Witwatersrand Basin, South Africa as a case study”, Applied Geochemistry, 23(12), 3666-3684 40 Valente, T., Grande, J.A., Torre, M.L De, Santisteban, M., Cerón, J.C (2013), “Mineralogy and environmental relevance of AMD-precipitates from the Tharsis mines, Iberian Pyrite elt (SW, Spain)”, Appl Geochemistry, 39, 11-25 41 Villain, L., Alakangas, L., Öhlander, , (2013), “The effects of backfilling and sealing the waste rock on water quality at the Kimheden open-pit mine, northern Sweden”, Journal Geochemical Explor, 134, 99-110 57 42 Walsch, J., Dultz, S (2010), “Effects of pH, Ca2+ and SO42- concentration on surface charge and colloidal stability of goethitee and hematite – consequences for the adsorption of anionic organic substances”, Clay Minerals, 45, 1-13 43 Zhang, W., Singh, P., Paling, E and Delides, S (2004), “Arsenic removal from contaminated water by natural iron ores”, Minerals Engineering, 17(4): 517-524 58 PHỤ LỤC Phụ lục – Kết thực nghiệm Bảng Độ truyền qua (T%) dung dịch huyền phù nước thải mỏ Minh Quang giá trị pH khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM Nồng độ mM 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM T% SD T% SD T% SD T% SD 2,11 9,40 0,52 10,30 0,20 9,37 0,37 9,62 0,28 3,19 32,40 1,04 32,46 1,32 26,23 0,52 31,42 1,78 4,18 33,77 1,75 34,15 1,75 31,46 1,62 29,56 1,17 5,68 48,77 1,70 53,45 1,91 43,17 0,74 53,76 1,26 6,47 55,83 1,76 56,69 1,78 54,71 1,71 55,21 2,40 7,48 55,63 1,87 54,77 2,58 49,30 1,95 55,59 1,92 8,55 52,10 2,67 53,43 1,80 40,46 2,80 54,02 2,42 9,28 50,67 3,14 62,46 3,10 50,15 1,42 53,98 2,35 9,92 58,60 3,76 61,34 3,86 60,69 2,68 55,90 1,67 10,22 72,97 3,55 68,72 3,29 60,99 0,91 57,45 3,28 11 79,91 1,35 84,77 0,29 81,65 3,84 84,16 2,25 pH I Bảng Mức độ oxi hóa Fe (%) dung dịch nước thải mỏ Minh Quang giá trị pH khác nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM Nồng độ pH mM 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM % SD % SD % SD % SD 3,19 99,55 1,08 96,98 2,34 81,49 2,37 91,98 1,76 4,18 97,24 2,06 99,24 1,20 94,18 1,31 98,93 1,59 5,68 99,74 2,04 99,55 1,24 93,62 2,04 99,69 3,43 6,47 99,72 1,44 99,75 1,04 89,55 1,45 99,62 2,34 7,48 99,68 2,05 99,81 2,31 93,83 1,49 99,74 1,32 8,55 98,60 1,13 99,81 2,22 96,26 2,18 99,83 2,2 9,28 99,82 2,30 99,83 1,31 81,98 1,03 99,90 2,91 9,92 99,78 1,01 99,84 1,21 95,09 3,42 100 1,61 10,22 99,78 2,08 98,06 1,41 98,53 1,16 100 3,01 11 89,88 1,52 90,86 2,01 88,35 3,02 79,15 2,24 II Bảng Điện tích bề mặt (mmolc g-1) dung dịch nước thải mỏ Minh Quang giá trị pH khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM Nồng độ mM 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM pH (mmolc g-1) (mmolc g-1) (mmolc g-1) (mmolc g-1) 2,11 -0,032 -0,060 -0,075 -0,083 3,19 -0,258 -0,276 -0,308 -0,342 4,18 -0,269 -0,286 -0,337 -0,316 5,68 -0,248 -0,213 -0,281 -0,285 6,47 -0,321 -0,317 -0,353 -0,379 7,48 -0,350 -0,334 -0,390 -0,434 8,55 -0,385 -0,364 -0,410 -0,408 9,28 -0,380 -0,355 -0,470 -0,469 9,92 -0,370 -0,408 -0,475 -0,525 10,22 -0,369 -0,439 -0,392 -0,521 11 -0,319 -0,378 -0,388 -0,569 III Bảng Độ truyền qua (T%) dung dịch huyền phù nhân tạo giá trị pH khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM mM Nồng độ 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM T% SD T% SD T% SD T% SD 3,34 99,33 0,12 99,39 0,24 97,83 0,95 99,64 0,29 4,62 82,48 2,80 70,95 3,16 84,53 1,60 74,70 4,45 5,2 85,02 2,64 73,20 2,92 84,12 2,16 87,69 3,04 5,89 86,71 2,35 81,00 3,49 79,54 1,70 88,64 1,83 6,66 86,92 3,41 82,89 3,01 78,86 3,40 83,49 1,19 7,19 82,02 1,52 75,98 2,76 22,79 2,10 73,12 1,35 8,64 78,64 1,67 67,99 2,35 15,98 2,66 13,46 1,16 9,45 60,69 3,29 34,98 2,21 15,12 1,82 14,54 2,79 9,92 45,21 2,79 30,67 0,50 13,97 3,12 16,84 2,96 10,19 62,17 3,02 25,14 2,93 13,13 2,45 17,12 2,47 11,07 35,33 2,49 22,18 2,04 12,01 2,56 17,97 1,33 pH Bảng Điện tích bề mặt (mmolc g-1) dung dịch huyền phù nhân tạo giá trị pH khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM Nồng độ mM 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM pH (mmolc g-1) (mmolc g-1) (mmolc g-1) (mmolc g-1) 4,18 0,09 -0,09 -0,1 -0,16 5,68 -0,052 -0,102 -0,121 -0,379 6,47 -0,056 -0,114 -0,203 -0,395 7,48 -0,055 -0,102 -0,309 -0,308 8,55 -0,105 -0,182 -0,310 -0,319 9,28 -0,125 -0,254 -0,429 -0,429 9,92 -0,131 -0,310 -0,430 -0,491 10,92 -0,141 -0,283 -0,415 -0,680 IV Bảng Phần trăm Fe(%) bị kết tủa dung dịch huyền phù nhân tạo giá trị pH khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM mM Nồng độ 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM % SD % SD % SD % SD 3,34 42,91 1,98 29,41 2,17 32,80 2,33 30,52 1,70 4,62 54,63 1,08 37,35 2,34 50,20 1,37 36,54 1,34 5,2 59,14 2,46 58,39 1,20 65,63 1,31 45,52 2,86 5,89 80,01 2,54 65,35 1,24 67,38 2,04 50,04 1,84 6,66 98,81 1,24 81,27 1,04 70,45 1,45 55,23 1,91 7,19 99,56 1,45 93,46 1,01 77,98 1,49 66,07 1,91 8,64 99,04 1,33 99,66 0,92 92,39 1,18 86,07 1,04 9,45 99,72 1,30 98,84 0,81 98,62 0,93 99,59 0,54 9,92 99,78 1,01 96,89 1,1 89,96 0,82 99,06 0,83 10,19 99,35 1,08 94,65 1,21 93,02 1,16 92,13 0,21 11,07 99,70 1,32 98,32 1,01 95,69 1,02 94,46 0,68 pH Bảng Hàm lượng Si (mmol g-1) bị hấp phụ giá trị pH khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0,5; 1,0; 1,5 mM Nồng độ 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM mmol g-1 SD mmol g-1 SD mmol g-1 SD 4,62 0,42 0,07 0,46 0,18 0,82 0,05 5,2 0,91 0,26 2,18 0,27 2,08 0,15 5,89 2,36 0,47 3,02 0,65 3,45 0,38 6,66 3,26 0,49 3,75 0,61 3,72 0,68 7,19 4,42 0,39 4,73 0,72 6,89 0,83 8,64 4,07 0,07 6,88 0,91 8,28 0,95 9,45 4,86 0,43 7,14 0,90 10,59 0,44 10,19 3,75 0,31 6,32 0,42 8,06 0,00 11,07 3,32 0,06 6,95 0,01 8,02 0,09 pH V Bảng Độ truyền qua (T%) dung dịch huyền phù nhân tạo giá trị IS khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM pH mM Nồng độ 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM IS T% SD T% SD T% SD T% SD 0,025 84,69 0,87 28,15 0,39 13,02 0,35 14,08 0,80 0,05 81,83 1,07 73,72 0,83 18,82 0,06 19,27 0,66 0,1 81,58 0,92 81,80 1,66 29,10 0,39 26,71 1,35 0,25 82,16 0,62 81,36 2,15 78,00 2,51 45,16 1,23 0,5 77,32 2,38 82,89 1,85 79,20 1,35 75,47 1,08 0,75 78,46 2,11 82,66 0,30 96,25 2,26 99,77 0,33 86,05 1,42 100 100 100 Bảng Điện tích bề mặt (mmolc g-1) dung dịch huyền phù nhân tạo giá trị IS khác với nồng độ axit silicic thêm vào 0; 0,5; 1,0; 1,5 mM pH Nồng độ mM 0,5 mM 1,0 mM 1,5 mM IS (mmolc g-1) (mmolc g-1) (mmolc g-1) (mmolc g-1) 0,025 -0,032 -0,067 -0,102 -0,126 0,05 -0,049 -0,059 -0,101 -0,128 0,1 -0,052 -0,095 -0,145 -0,156 0,25 -0,074 -0,098 -0,151 -0,153 0,5 -0,052 -0,113 -0,168 -0,165 0,75 -0,153 -0,231 -0,203 -0,143 -0,301 -0,303 -0,273 -0,222 VI Phụ lục – Một số máy đƣợc sử dụng Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ICPMS iCap Q(Thermo Scientific, Bremen, Đức) – Định lượng nguyên tố Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS 6800, Shimadzu) – Định lượng nguyên tố dung dịch dung dịch Máy PCD 05 (Mütek, Herrsching, Đức) Máy quang phổ UV – VIS (Shimadzu, Xác định điện tích bề mặt UV – 2101PC) – Xác định độ truyền qua VII ... giàu sắt pH thấp nước thải mỏ 2.2 Nội dung nghiên cứu - Thành phần đặc tính nước thải mỏ Minh Quang - Đặc tính keo oxit sắt ảnh hưởng silic hòa tan nước thải mỏ Minh Quang - Đặc tính keo oxit sắt. .. ? ?Ảnh hưởng silic hòa tan đến đặc tính keo oxit sắt nước thải mỏ khai thác pyrite? ?? thực với mục tiêu cụ thể sau: - Nghiên cứu ảnh hưởng silic hòa tan đến kết tủa keo tụ oxit sắt thông qua: xác... phần đặc tính nước thải mỏ Minh Quang 37 3.2 Ảnh hưởng Si hòa tan đến đặc tính keo oxit sắt dung dịch nước thải mỏ Minh Quang .38 3.3 Mức độ Fe bị oxi hóa Si bị hấp phụ ảnh hưởng