BACKGROUND The oxidative dissolution of sulfide minerals, such as arsenopyrite (FeAsS), is of critical importance in many geochemical systems. A comprehensive understanding of their dissolution rates entails careful preparation of the mineral surface. Measurements of dissolution rates of arsenic from arsenopyrite are dependent on the size and degree of oxidation of its particles, among other factors. In this work, a method was developed for preparation and cleaning of arsenopyrite particles with size range of 150-250 μm. Four different cleaning methods were evaluated for effectiveness based on the removal of oxidized species of iron (Fe), arsenic (As) and sulfur (S) from the surface. The percentage oxidation of the surface was determined using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and surface stoichiometry was measured using scanning electron microscopy - energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). RESULTS Results indicate that sonicating the arsenopyrite particles and then cleaning them with 12N HCl followed by 50% ethanol, and drying in nitrogen was the most effective method. This method was successful in greatly reducing the oxide species of Fe while completely removing oxides of As and S from the arsenopyrite surface. CONCLUSIONS Although sonication and acid cleaning have been widely used for mineral preparation, the method described in this study can significantly reduce grain size heterogeneity as well as surface oxidation, which enables greater control in surface and dissolution experiments.

中文翻译：

---

一种制备和清洁大小均一的毒砂颗粒的方法。

背景技术在许多地球化学系统中，诸如毒砂（FeAsS）之类的硫化物矿物的氧化溶解是至关重要的。对其溶解速率的全面了解需要对矿物表面进行仔细的准备。除其他因素外，砷从毒砂中溶解的速率的测定还取决于其颗粒的大小和氧化程度。在这项工作中，开发了一种制备和清洁尺寸范围为150-250μm的毒砂粒子的方法。基于从表面去除铁（Fe），砷（As）和硫（S）的氧化物质，评估了四种不同的清洁方法的有效性。使用X射线光电子能谱（XPS）确定表面的氧化百分比，并使用扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱法（SEM-EDS）测量表面化学计量。结果结果表明，超声处理毒砂颗粒，然后用12N HCl和50％乙醇清洗，然后在氮气中干燥是最有效的方法。该方法成功地极大地减少了Fe的氧化物种类，同时从毒砂表面完全去除了As和S的氧化物。结论尽管超声处理和酸洗已广泛用于矿物制备，但本研究中描述的方法可以显着降低晶粒异质性以及表面氧化，从而可以更好地控制表面和溶出度实验。结果结果表明，超声处理毒砂颗粒，然后用12N HCl和50％乙醇清洗，然后在氮气中干燥是最有效的方法。该方法成功地大大减少了Fe的氧化物种类，同时从毒砂表面完全去除了As和S的氧化物。结论尽管超声处理和酸洗已广泛用于矿物制备，但本研究中描述的方法可以显着降低晶粒尺寸的不均一性以及表面氧化，从而可以更好地控制表面和溶出度实验。结果结果表明，超声处理毒砂颗粒，然后用12N HCl和50％乙醇清洗，然后在氮气中干燥是最有效的方法。该方法成功地极大地减少了Fe的氧化物种类，同时从毒砂表面完全去除了As和S的氧化物。结论尽管超声处理和酸洗已广泛用于矿物制备，但本研究中描述的方法可以显着降低晶粒异质性以及表面氧化，从而可以更好地控制表面和溶出度实验。该方法成功地极大地减少了Fe的氧化物种类，同时从毒砂表面完全去除了As和S的氧化物。结论尽管超声处理和酸洗已广泛用于矿物制备，但本研究中描述的方法可以显着降低晶粒异质性以及表面氧化，从而可以更好地控制表面和溶出度实验。该方法成功地大大减少了Fe的氧化物种类，同时从毒砂表面完全去除了As和S的氧化物。结论尽管超声处理和酸洗已广泛用于矿物制备，但本研究中描述的方法可以显着降低晶粒异质性以及表面氧化，从而可以更好地控制表面和溶出度实验。