基于三相反應(yīng)模擬系統(tǒng),以CO₂為主要?dú)堄嗤咚箽怏w,以煤中典型礦物和高硫酸鹽高鐵礦井水為固、液反應(yīng)相,開展閉坑瓦斯礦井水-巖-氣反應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)比分析了三相反應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)中礦井水化學(xué)成分變化和礦物組分的變化。結(jié)果表明:在水-巖-氣三相模擬反應(yīng)中,礦井水的pH升高,Eh降低,礦物相的溶解導(dǎo)致礦井水中Ca²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-以及可溶性SiO₂的含量出現(xiàn)不同程度的增加,Mg²⁺含量無明顯變化,總Fe濃度下降,礦化度明顯增加;煤巖典型礦物均出現(xiàn)了不同程度的溶解反應(yīng),方解石發(fā)生溶解作用時(shí),反應(yīng)過程中會(huì)生成新的碳酸鹽礦物,黃鐵礦在溶解的同時(shí)伴隨著綠泥石的生成。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

水-巖-氣模擬實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

反應(yīng)前（圖2(a）），高嶺石表面完整有序，呈層片狀堆疊結(jié)構(gòu)。在反應(yīng)后（圖2(b）、圖2(c）），方解石表面出現(xiàn)不同程度的溶蝕情況，由層片狀變成了顆粒狀。不同氣相實(shí)驗(yàn)條件下高嶺石反應(yīng)前后元素變化分析見表2。表2顯示，Si元素的下降程度大于Al元素，說明在酸性條件下，高嶺石中Si元素溶出量大于Al元素溶出量[12]。且高嶺石與帶負(fù)電荷的離子或離子基團(tuán)作用時(shí)，由于Al原子的化學(xué)活性比Si原子大，因此在側(cè)面的位置形成以Al-O鍵為主的表面化合物[13]。在2種氣相實(shí)驗(yàn)條件下，C元素增加明顯，而氧元素變化不明顯，說明在表面形成了新的碳酸鹽礦物。圖3 不同氣相實(shí)驗(yàn)條件下石英在反應(yīng)前后SEM圖

不同氣相實(shí)驗(yàn)條件下石英在反應(yīng)前后SEM圖

【參考文獻(xiàn)】：
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