Abstract Secondary iron oxides formed in acid mine drainage, such as schwertmannite, are scavengers for metal(loid) s in mining environments. Increasing the understanding of the geochemical transformations of these minerals, as well as knowing how metal(loid)s affect these transformations, is crucial to ultimately predict the fate of these trace elements in acidic mine drainage and to minimize the potential environmental risk. In this study, transformation experiments have been conducted with a schwertmannite-rich sediment collected from a mining area and with synthesized schwermannite as a reference material. The transformation of schwertmannite into goethite was studied as a function of the presence of arsenic, pH value, and redox conditions. Arsenic delayed the mineral transformation from pseudo-stable amorphous phases to more stable crystalline forms, especially at higher arsenic loadings and more acidic pH. Experiments in the presence of Fe(II) and ascorbic acid have proven that both components promote the mineral transformation or reductive dissolution of schwertmannite under anoxic conditions. The presence of arsenic reduced the catalytic effect of Fe(II), stabilizing the schwertmannite particles. On the other hand, arsenic had no effect on the reductive dissolution at these conditions when ascorbic acid was used as a reducing agent.

中文翻译：

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在砷和还原剂存在下天然存在的 AMD-施维特曼石的稳定性

摘要 酸性矿山排水中形成的二次氧化铁，如施维特曼铁矿，是采矿环境中金属（类）体的清除剂。增加对这些矿物地球化学转化的理解，以及了解金属（类）如何影响这些转化，对于最终预测这些微量元素在酸性矿山排水中的归宿和最大限度地减少潜在的环境风险至关重要。在这项研究中，使用从矿区收集的富含施维曼石的沉积物并以合成施维曼石作为参考材料进行了转化实验。作为砷存在、pH 值和氧化还原条件的函数，研究了施韦特曼铁矿向针铁矿的转变。砷延迟了矿物从准稳定的无定形相向更稳定的结晶形式的转变，尤其是在砷含量更高和酸性更强的 pH 值下。在 Fe(II) 和抗坏血酸存在下的实验已经证明，这两种成分在缺氧条件下都促进了施维特曼石的矿物转化或还原溶解。砷的存在降低了 Fe(II) 的催化作用，稳定了施维特曼石颗粒。另一方面，当抗坏血酸用作还原剂时，砷在这些条件下对还原溶解没有影响。在 Fe(II) 和抗坏血酸存在下的实验已经证明，这两种成分在缺氧条件下都促进了施维特曼石的矿物转化或还原溶解。砷的存在降低了 Fe(II) 的催化作用，稳定了施维特曼石颗粒。另一方面，当抗坏血酸用作还原剂时，砷在这些条件下对还原溶解没有影响。在 Fe(II) 和抗坏血酸存在下的实验已经证明，这两种成分在缺氧条件下都促进了施维特曼石的矿物转化或还原溶解。砷的存在降低了 Fe(II) 的催化作用，稳定了施维特曼石颗粒。另一方面，当抗坏血酸用作还原剂时，砷在这些条件下对还原溶解没有影响。