Incomplete Sulfide Oxidation in Oxygen-Depleted Mine Waste Systems and Consequences for Aqueous Sulfur Speciation
Notice bibliographique
Résumé
The oxidative dissolution of sulfide minerals in mine wastes can lead to oxygen depletion and redox gradients, impacting the mobility of redox-sensitive solutes, especially in heterogeneous tailings systems. However, the controls of these gradients on sulfide reactivity and sulfur (S) mobilization are not well-understood, posing challenges to long-term drainage quality assessments. This research explored the weathering of pyrite, Fe-rich sphalerite, and S-bearing mineralogy in controlled conditions (6<pH<9, ambient vs. sub-oxic) and at three legacy tailings in Ontario and two in Nova Scotia, Canada. Findings indicate oxidation rates of pyrite (up to 10-10 mol m-2 s-1) were higher than sphalerite (up to 10-11 mol m-2 s-1) and, in both minerals, decreased by two orders of magnitude under sub-oxic (<50 ppm O2) conditions. Secondary S-bearing mineral precipitation mainly involved elemental S, without the notable presence of sulfate- or thiosulfate-salts above 0.01 wt. %. In experiments, sulfate was the primary aqueous S species, but significant amounts of thiosulfate, tetrathionate, and sulfite were also present, consistent with known sulfide oxidation pathways. Notably, pyrite weathering produced fewer incompletely oxidized S than sphalerite under similar conditions. Samples from three legacy tailings in Cobalt, Ontario, revealed up to 3.5 wt. % sulfide minerals, predominantly chalcopyrite and cobaltite/gersdorffite, with sulfate dominating dissolved S. However, significant fractions of thiosulfate and tetrathionate were also detected. Tailings from Nova Scotia showed higher sulfide mineral content but smaller intermediate S fractions, mostly thiosulfate and sulfite. Across all sites, surface waters exhibited lower total and intermediate-S levels than tailings porewaters, with redox conditions primarily influencing aqueous S speciation. Only marginal correlations were observed between intermediate S species, dissolved Fe levels, and tailings mineralogy, implying a subdued influence of the latter on S speciation. This research highlights the complexities of S oxidation and its control by various factors, including redox conditions and mineralogy, in controlled environments and tailings systems. A wide range of intermediate S species can be produced even under low-reactivity conditions, emphasizing the need to incorporate these insights into mine waste management strategies and long-term water quality predictions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».