異なる風化度を伴うバナジウム-チタン磁鉄鉱尾鉱の鉱物変態中のバナジウムの移動と再分布

長期にわたる野積みのため、V を含む尾鉱からのバナジウム (V) の放出により、鉱山地域に継続的な V 汚染が引き起こされます。V の濃度と種分化に関するこれまでの研究は、主に地域規模での表面尾鉱に焦点を当てていました。しかし、尾鉱の鉱物変態中の尾鉱プロファイル内での V の動員と再分布は不明のままです。ここでは、一連の濃度の V(V) (0-200 mg L-1) 溶液をバナジウムチタン磁鉄鉱尾鉱の異なる深さに個別に添加し、尾鉱から放出された溶解 V の尾鉱の固相への再分布をシミュレートしました。。56 日間のインキュベーション中、表面尾鉱中の V 水溶液の濃度は、同じレベルの V(V) 処理下での深部尾鉱中の濃度よりも大幅に低く、浅い尾鉱が V の固定化能力よりも強いことを示しました。深い尾翼。元素の形態学的分析と色の重ね合わせにより、V の大部分が尾鉱に固定化され、200 mg L-1 V(V) 処理で尾鉱中の Fe (水) 酸化物によって吸着または沈殿したことが実証されました。V のこの部分は主に、7 日間のインキュベーション後の尾鉱中の酸可溶性および還元性画分に発生し、全 V の >71.7% を占めました。しかし、高い生物学的利用能を持つこれら 2 つの V 画分は、時間の経過とともに徐々に石化され、移動しました。移動が困難で生体利用効率が低い残留 V に変換します。鉱物相分析により、追加の V(V) が尾鉱中でメラノバナダイト (Ca2V8O20・10H2O) および酸化クロムバナジウム (Cr2V4O13) の形成を促進することが明らかになりました。この研究は、溶解した V が尾鉱風化中の固相 V の分別と再分布に影響を及ぼし、尾鉱プロファイルにおける V の地球化学的プロセスの理解を深め、V を含む尾鉱の管理に重要な指針を提供することを明らかにしました。

Due to the long-term open stockpile, the release of vanadium (V) from V-containing tailings will cause continuous V pollution in the mining area. Previous studies on the concentration and speciation of V primarily focused on surface tailings at a regional scale. However, the mobilization and redistribution of V within the tailing profile during the mineral transformation of tailings remain unclear. Herein, a series of concentrations of V(V) (0-200 mg L-1) solutions were added to the vanadium‑titanium magnetite tailings at different depths separately to simulate the redistribution of dissolved V released from tailings in the solid phase of tailings. During the 56-day incubation, the concentrations of aqueous V in the surface tailings were significantly lower than those in the deep tailings under the same level of V(V) treatment, indicating that the shallow tailings had a stronger immobilization capacity for V than the deep tailings. Morphological analysis and color overlays of the elements demonstrated that most of V was immobilized into the tailings and adsorbed or precipitated by the Fe (hydr)oxides in the tailings in 200 mg L-1 V(V) treatment. This portion of V mainly occurred in acid-soluble and reducible fractions in the tailings after a 7-day incubation, accounting for >71.7 % of the total V. However, these two factions of V with high bioavailability were gradually mineralized over time and transferred to residual V, which is difficult to move and has low bioavailability. Mineral phase analysis revealed that additional V(V) favored the formation of melanovanadite (Ca2V8O20·10H2O) and chromium vanadium oxide (Cr2V4O13) in the tailings. This study reveals that the dissolved V influenced the fractionation and redistribution of solid-phase V during tailing weathering, improving the understanding of the geochemical processes of V in tailing profiles and providing important guidance for the management of V-containing tailings.