CHƢƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHU VỰC MỎ PYRIT GIÁP LAI
3.3. Đặc điểm oxy hóa quặng pyrit
Kết quả nghiên cứu mẫu mài láng cho thấy, trong các tinh thể pyrit bị dập vỡ, nước đã len lỏi vào các bề mặt theo các khe nứt và gây nên q trình oxy hóa. Dọc theo các khe nứt vỡ pyrit bị phong hóa được lấp đầy bởi các oxyhydroxit sắt (Ảnh 7).
Ảnh 7. Hạt pyrit bị dập vỡ, các khe nứt được lấp đầy bởi các oxyhydroxit sắt
Ảnh 8. Các hạt pyrit với các riềm oxy hóa, pyrit đang dần bị oxy hóa từ rìa vào, có chỗ đã bị thay thế hoàn toàn bởi các các oxit (oxyhydroxit) sắt
Ảnh 9. Pyrit bị biến đổi oxy hóa từ ngồi vào trong tạo thành các riềm goethit bao quanh
Ảnh 10. Pyrit bị biến đổi oxy hóa từ ngồi vào trong
Ảnh 11. Hạt pyrit bị biến đổi hoàn toàn thành goethit, nhưng vẫn giữ được hình dạng tinh thể pyrit ban đầu
Dưới kính hiển vi phản quang có thể thấy sản phẩm biến đổi của q trình oxy hóa pyrit chủ yếu là goethit. Khống vật thường được hình thành bởi q trình phong hóa của các khống vật giàu sắt. Các khống vật pyrit bị oxy hóa và dần bị thay thế bởi goethit từ ngoài vào trong. Ảnh 8, 9, 10 có thể quan sát thấy, các hạt pyrit bị oxy hóa biến đổi tạo thành các riềm goethit bao quanh lấy các lõi là các phần hạt pyrit chưa bị biến đổi. Đơi chỗ các hạt pyrit bị biến đổi hồn toàn thành goethit, nhưng vẫn được giữ nguyên hình dạng tinh thể ban đầu - kiểu goethit giả hình theo pyrit (Ảnh 11, 12).
Kết quả phân tích nano SEM hạt pyrit được để ngồi khơng khí trong khoảng thời gian 3 tháng cho thấy, thành phần bề mặt của hạt pyrit bao gồm các nguyên tố O, Fe, S với tỷ lệ phần trăm trọng lượng là O=5,51%; Fe=45,65%; S=48,89%.
Trong khi theo lý thuyết pyrit có cơng thức hóa học là FeS2 với tỷ lệ phần trăm
trọng lượng Fe = 46,67%; S= 53,33% hồn tồn khơng có oxy. Điều này chứng tỏ pyrit đã bắt đầu bị oxy hóa bởi oxy trong khơng khí, oxy có trong thành phần sản phẩm oxy hóa bề mặt của pyrit. Kết quả ảnh SEM (ảnh 13, 14) cũng cho thấy sự biến đổi oxy hóa bề mặt các hạt pyrit do sự tham gia của oxy và nước trong khơng khí. Trên bề mặt của hạt pyrit sau khi để oxy hóa ngồi khơng khí trong khoảng 3 tháng đã xuất hiện các màng phản ứng mà sản phẩm của nó có thể là các oxit sắt, oxyhydroxit sắt và các sulfat sắt so với bề mặt hạt pyrit trước khi để ngồi khơng khí.
Ảnh 13. Bề mặt hạt pyrit trước khi để oxy hóa tự do ngồi khơng khí
Ảnh 14. Bề mặt hạt pyrit sau khi để oxy hóa trong khơng khí một thời gian. Trên bề mặt hạt pyrit xuất hiện lớp màng phản ứng, sản phẩm do bề mặt pyrit bị oxy hóa
Kết quả phân tích XRD mẫu quặng thải pyrit bị phong hóa được lấy ở bãi thải khác thác số 1 cho thấy thành phần khoáng vật chủ yếu bao gồm: thạch cao, pyrit, goethit, jarosit, thạch anh và các khống vật sét (Hình 8, 9). Sự xuất hiện của
jarosit và thạch cao chứng tỏ sự có mặt của ion SO42-
trong thành phần của các bãi thải quặng. Điều này có thể khẳng định rằng, chính pyrit và các khống vật sulfid có
trong thành phần quặng thải ở các bãi thải khai thác pyrit bị oxy hóa tạo ra ion SO42,
phản ứng với các đá vây quanh (đá biến chất của hệ tầng Thạch Khoán (NP - Є1 tk)
gồm các đá phiến thạch anh hai mica - granat, đá phiến mica - staurolit - disten, quarzit, đá hoa) để tạo thành jarosit và thạch cao.
Các kết quả phân tích này khá phù hợp với q trình oxy hóa pyrit nói chung đã trình bày ở (phần 2.1). Và như vậy, một sản phẩm khơng thể thiếu do q trình