Spatial and Temporal Fluctuations of Pore‐Gas Composition in Sulfidic Mine Waste Rock
Notice bibliographique
Résumé
Core Ideas Grain‐size segregation during end dumping affects the pore‐gas distribution. Seasonal variations in precipitation affect O 2 ingress and CO 2 egress. Hot spots of sulfide oxidation are controlled by physical and chemical heterogeneity. Grain‐size segregation is reflected in the spatial distribution of oxidation rates. The oxidation of sulfide minerals and pH‐neutralization reactions in unsaturated mine waste rock produce changes in the pore‐gas composition, leading to substantial deviations from atmospheric conditions. We studied the temporal and spatial changes in pore‐gas composition, temperature, and volumetric water content (VWC) in an experimental pile during a 2‐yr period. The pile was constructed by end dumping and is exposed to a marked two‐season (wet–dry) climate. The grain‐size segregation of waste rock occurring during end‐dump construction significantly affected the spatial distribution of pore‐gas composition within the pile. Results from continuous monitoring also demonstrated the role of VWC fluctuations on pore‐gas composition at the study site. Oxygen decreased during the wet season, while CO 2 concentrations showed the opposite behavior. Gaseous diffusion was inferred as an important O 2 supply mechanism for this experimental waste‐rock pile. In addition, wind‐induced gas advection and convection probably contributed to O 2 ingress into the basal regions of the pile. Intrinsic oxidation rates were estimated based on one‐dimensional reaction–diffusion modeling, showing pronounced variations between the top and bottom of the pile. These differences can be attributed to low reactivity in the basal region of the pile related to the coarse‐grained nature of the material and the omission of O 2 –supply mechanisms other than diffusion. The results demonstrate the complex interactions between physical and chemical heterogeneities in mine waste rock and contribute to an improved understanding of oxidation reactions and metal release that occur in sulfidic waste rock.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
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