【フロー型反応器(fluidized-bed reactorおよびflow-through column)による黒雲母の溶解実験】
『Abstract
Biotite dissolution rates in acidic solutions were determined
in fluidized-bed reactors and flow-through columns. Biotite dissolution
rates increased inversely as a linear function of pH in the pH
range 3-7, where the rate order n = -0.34. Biotite dissolved incongruently
over this pH range, with preferential release of magnesium and
iron from the octahedral layer. Release of tetrahedral silicon
was much greater at pH 3 than at higher pH. Iron release was significantly
enhanced by low pH conditions.
Solution compositions from a continuous exposure flow-through
column of biotite indicated biotite dissolved incongruently at
pH 4, consistent with alteration to a vermiculite-type product.
Solution compositions from a second intermittent-flow column exhibited
elevated cation release rates upon the initiation of each exposure
to solution.
The presence of strong oxidizing agents, the mineral surface
area, and sample preparation methodology also influenced the dissolution
or alteration kinetics of biotite.』
『要旨
酸性溶液での黒雲母の溶解速度が、流動床型反応器とフロースルーカラム型反応器で決定された。黒雲母の溶解速度はpH3〜pH7の範囲でpHに対して反比例して直線的に増加し、その速度次数は
n = -0.34 である。このpH範囲で、黒雲母はインコングルエントに溶解し、八面体層からマグネシウムと鉄が卓越して放出される。四面体のケイ素の放出は、pH3の場合がそれより高いpHの場合よりも非常に大きかった。鉄の放出は、低pH条件で非常に促進された。
黒雲母を連続的に溶液に露出させるフロースルーカラム型反応器からの溶液の組成からは、黒雲母がpH4ではインコングルエントに溶解し、変質してバーミキュライト型の生成物を生じることが示された。2度めの断続−フローカラム実験からの溶液組成からは、溶液への最初の露出の時の速度まで、陽イオンの放出が上昇することが示された。
強力な酸化剤の存在、鉱物表面積、ならびに試料の前処理法も、黒雲母の溶解や変質のカイネティックスに影響を与えた。』
Dedication
Introduction
Materials and methods
Fluidized-bed reactor
Solutions
Biotite
Experimental design
Fluidized-bed reactor experiments
Column experiments
Analytical methods
Results of fluidized-bed reactor experiments
Influence of pH on cation release
Influence of pH on biotite dissolution rates
Influence of oxidizing conditions
Influence of surface ares and sample preparation
Results of column experiments
Saturated column
Unsaturated column
Discussion
Influence of pH
Surface area and sample preparation effects
Octahedral layer and tetrahedral layer dissolution
Column experiment correlations
Congruency
Alteration products
Comparison to previously determined dissolution rates
Conclusions
Acknowledgments
References