闭坑瓦斯矿井残余CO-sub-2-_sub-－矿井水－岩作用实验模拟_汪鹏.pdf

第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 闭坑瓦斯矿井残余 ＣＯ２－矿井水－岩作用 实验模拟 汪鹏， 周来， 徐潇， 史博文， 冯启言 （中国矿业大学 环境与测绘学院， 江苏 徐州 ２２１１１６） 摘要基于三相反应模拟系统， 以 ＣＯ２为主要残余瓦斯气体， 以煤中典型矿物和高硫酸盐高铁 矿井水为固、 液反应相， 开展闭坑瓦斯矿井水－岩－气反应模拟实验， 对比分析了三相反应模拟实 验中矿井水化学成分变化和矿物组分的变化。 结果表明 在水－岩－气三相模拟反应中， 矿井水的 ｐＨ 升高， Ｅｈ 降低，矿物相的溶解导致矿井水中 Ｃａ２＋、 ＨＣＯ３－、 ＳＯ4 2-以及可溶性 ＳｉＯ ２的含量出现不 同程度的增加， Ｍｇ２＋含量无明显变化， 总 Ｆｅ 浓度下降， 矿化度明显增加； 煤岩典型矿物均出现了 不同程度的溶解反应， 方解石发生溶解作用时， 反应过程中会生成新的碳酸盐矿物， 黄铁矿在溶 解的同时伴随着绿泥石的生成。 关键词闭坑矿井； 瓦斯； 地下水污染； 水－岩－气作用； 实验模拟 中图分类号ＴＤ７１２文献标志码A文章编号１００３－４９６Ｘ（２０２０）０５-００38-07 Experimental Simulation of Residual CO2-Mine Water-Rock Interaction in Closed Gassy Coal Mines WANG Peng, ZHOU Lai, XU Xiao, SHI Bowen, FENG Qiyan （School of Environment Science and Spatial Inatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China） Abstract Based on the three-phase reaction experiments, taking CO2as the main gas phase, the typical minerals in coal as solid phase and mine water rich in iron and sulfate as liquid phase, the water-rock-gas reaction simulation experiment of closed gassy mine is carried out. The changes of chemical composition of mine water and coal mineral composition are compared and analyzed. The results have showed that in the mine water -rock -gas reaction, the pH value of the mine water increases and the Eh decreases, and the dissolution of mineral phase resulted in the increase of the content of Ca2, HCO3-, ＳＯ4 2- and soluble SiO2in mine water, while the content of Mg2did not change significantly, the total Fe concentration decreased, and the salinity increased significantly. Typical minerals of coal and rock have different degrees of dissolution reactions. When calcite dissolves, new carbonate minerals will be generated in the reaction process, while pyrite dissolves with the generation of chlorite. Key words closed mine; gas; groundwater pollution; water-rock-gas interaction; experiment simulation 含瓦斯煤矿关闭后仍残余瓦斯气体，残留瓦斯 成分中除了 CH4，还剩余 CO2、 H2S 等气体可参与矿 井水岩作用[1]， 研究表明部分矿井存在高 CO2浓度 的矿井[2-4]。矿井闭坑后， 地下水水位回弹， 可诱发串 层污染，在华东部分矿区出现了酸性高铁、高硫酸 盐、 高矿化度的闭坑矿井水[5-6]。在二氧化碳地质封 存、 CO2-EOR、 CO2-EGR 等领域， 水-岩-气多相反应 成为重要的研究方向[7]， 对于闭坑含瓦斯矿井， 闭坑 矿井水的特殊成分，煤岩的特殊矿物组分并由此形 成新的水-岩-气三相反应的研究较少。以闭坑矿井 残余瓦斯中 CO2为对象，模拟闭坑含瓦斯矿井条件 下水-岩-气反应，研究矿井地下水化学和矿物成 分、微观结构等变化特征与机理，为揭示闭坑含瓦 DOI10.13347/ki.mkaq.2020.05.008 汪鹏， 周来， 徐潇， 等．闭坑瓦斯矿井残余 ＣＯ２－矿井水－岩作用实验模拟 ［Ｊ］ ．煤矿安全， ２０２０， ５１ （５） 38-44. WANG Peng, ZHOU Lai, XU Xiao, et al. Experimental Simulation of Residual CO2-Mine Water-Rock Inter－ action in Closed Gassy Coal Mines ［J］ . Safety in Coal Mines, 2020, 51 （5） 38-44. 基金项目 国家自然科学基金资助项目 （41572218） 移动扫码阅读 38 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 斯矿井地下水质演变和闭坑矿井瓦斯赋存控制条件 提供科学依据。 1实验材料与方法 1.1实验材料 1 ） 调查发现， 闭坑瓦斯矿井煤系地层岩石矿物 组分复杂常见矿物黏土矿物、碳酸盐类矿物、石英 砂岩及少量黄铁矿[8-9]， 配置高岭石占 50， 石英占 20， 方解石和黄铁矿各占 15的模拟矿物， 作为反 应的矿物相， 并将以上几种矿物原样分成 2 组 1 组 研磨后过 50 目 （270 μm） 筛， 取筛下部分， 另 1 组制 成 5 mm5 mm1 mm 大小的块状样品。 将样品放入 干燥箱中 70 ℃烘干 8 h 后备用。 2） 选用分析纯 NaCl、 CaCl2、 MgSO4、 FeSO4溶于去 离子水并加入稀盐酸将 pH 值调至 4 来近似原位制 备实验中使用的模拟闭坑矿井水。模拟酸性矿井水 主要成分见表 1。 3） 实验用气体为高纯 CO2和高纯 N2， 其中 N2为 对照研究相。 1.2反应装置与模拟实验 水-岩-气模拟实验装置示意图如图 1。工作温 度范围是 0～200 ℃， 压力范围 0～50 MPa， 具备水动 力模拟功能。实验模拟井深约为 800 m 的闭坑矿井 内部环境， 模拟实验的温度为 40 ℃， 压力为 3 MPa， 液固比为 10∶1[10-11]。 pH Eh / V Na / （mg L-1） Ca2 / （mg L-1） Mg2 / （mg L-1） 总 Fe / （mg L-1） Cl- / （mg L-1） HCO3- / （mg L-1） SO42- / （mg L-1） 矿化度 / （mg L-1） 4.00 246460338230991 24909083 278 图1水-岩-气模拟实验装置示意图 Fig.1Experimental setup of water-rock-gas interaction 表1模拟酸性矿井水主要成分 Table 1Main parameters of simulated acid mine water 模拟反应在三相反应装置中进行，将模拟矿物 样和酸性矿井水样置于反应釜内，密封加热至设定 温度， 通入反应气体到设定压力， 稳定观测。设定本 次实验时间间隔为 12 h， 总反应时间为 72 h， 分别 以 CO2和 N2为气相条件下进行实验， 反应结束后采 集矿井水样和矿物样品， 分析水样中 pH、 Eh （氧化 还原电位） 、 HCO3-， SO 2- 4 、 Ca2、 Mg2、 SiO2、总 Fe、 TDS 等水化学指标， 同时反应 72 h 后测试矿物成分的变 化， 观测矿物样品形貌变化。 2实验结果与分析 2.1矿物相变化 不同气相实验条件下高岭石在反应前后 SEM 图如图 2。不同气相实验条件下石英在反应前后 SEM 图如图 3。不同气相实验条件下方解石在反应 前后 SEM 图如图 4。不同气相实验条件下黄铁矿在 反应前后 SEM 图如图 5。 2.1.1高岭石溶解 研究中， 水相的组成为酸性流体， 高岭石在酸性 体系中发生如下反应 AlSiO5/2（OH ）23H圳Al3 （SiO2 nH2O ） （5/2－n ） H2O（1 ） 反应前 （图 2 （a） ） ， 高岭石表面完整有序， 呈层 片状堆叠结构。在反应后 （图 2 （b） 、 图 2 （c） ） ， 方解 石表面出现不同程度的溶蚀情况，由层片状变成了 颗粒状。不同气相实验条件下高岭石反应前后元素 变化分析见表 2。 表 2 显示， Si 元素的下降程度大于 Al 元素， 说明在酸性条件下， 高岭石中 Si 元素溶出 量大于 Al 元素溶出量[12]。 且高岭石与带负电荷的离 子或离子基团作用时， 由于 Al 原子的化学活性比 Si 原子大，因此在侧面的位置形成以 Al-O 键为主的 39 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 元素 元素质量百分比/ 反应开始前 反应结束后 N2CO2 Al-2.992.41 Mg0.106.305.68 Si0.064.753.76 O1.6135.9020.56 C16.459.299.73 Fe37.9321.1730.27 S43.4616.7027.25 表5不同气相实验条件下黄铁矿反应前后元素变化分析 Table 5Analysis of elemental changes before and after pyrite reaction under different gas phase experiments 元素 主要元素质量占比/ 反应开始前 反应结束后 N2CO2 C011.628.53 Si22.0917.2417.90 Al27.4323.0922.84 O48.7646.9550.49 表2不同气相实验条件下高岭石反应前后元素变化分析 Table 2Analysis of elemental changes before and after kaolinite reaction under different gas phase experiments 元素 主要元素质量占比/ 反应开始前 反应结束后 N2CO2 Al02.350.38 Si47.4647.3245.88 O52.5449.1853.75 元素 主要元素质量占比/ 反应开始前 反应结束后 N2CO2 C11.2014.6911.35 O42.4651.2842.10 Ca46.3533.3846.56 表3不同气相实验条件下石英反应前后元素变化分析 Table 3Analysis of elemental changes before and after quartz reaction under different gas phase experiments 表4不同气相实验条件下方解石反应前后元素变化分析 Table 4Analysis of elemental changes before and after calcite reaction under different gas phase experiments 表面化合物[13]。在 2 种气相实验条件下， C 元素增加 明显，而氧元素变化不明显，说明在表面形成了新 的碳酸盐矿物。 2.1.2石英溶解 反应前 （图 3 （a） ） 石英表面光滑且呈现出鱼鳞 状断口， 有部分小颗粒附着。反应结束后 （图 3 （b） 、 图 3 （c） ） ， 观察到石英表面出现了轻微的溶蚀。 二氧 化硅的溶解取决于温度和 pH 值， pH 值在 2.0～8.5 之间， 二氧化硅的溶解度是一定的[14]， 且在温度低于 100 ℃耐腐蚀。不同气相实验条件下石英反应前后 元素变化分析见表 3。 结合能谱分析结果， Si 和 O 元 素变化幅度很小， 少量的 Al 元素存在表明高岭石被 溶蚀后残留的少量颗粒附着在石英表面。 研究中的实 验条件 （温度和 pH ） 不足以诱导石英的强腐蚀。 2.1.3 方解石溶解 反应前 （图 4 （a） ） 方解石的表面平滑， 且附着杂 质颗粒较少。反应结束后 （图 4 （b） 、 图 4 （c） ） ， 发现 方解石表面变得粗糙且呈现破碎状态，出现了腐蚀 坑和凹槽。 不同气相实验条件下方解石反应前后元素 变化分析见表 4。由表 4 可知， 在 N2为气相的实验 条件时， 方解石中 Ca 元素的含量明显下降， 说明方 解石大量溶解在模拟矿井水中，在 CO2为气相的实 验条件时， Ca 含量未发生改变， SEM 成像显示形貌 严重破碎， 说明方解石在发生溶解后， 由于 CO2的通 入，在其表面可能会重新结晶形成无规则的 CaCO3 颗粒。 2.1.4黄铁矿溶解 反应前 （图 5 （a） ） 黄铁矿表面平滑， 有少量的片 状物质附着在表面， EDS 结果表明黄铁矿所含的主 要元素有 Fe、 C、 O、 S 等， 反应结束后 （图 5 （b） 、 图 5 （c） ） ， 黄铁矿产生了新的类球状物质， 不同气相实验 条件下黄铁矿反应前后元素变化分析见表 5。由表 5 可知， 其主要元素为 Fe、 O， 其中 O 元素远远高于 反应前的量， 当 N2为气相实验条件时， 在反应结束 后发现样品溶液中产生了大量的红褐色沉淀物， 由 此可知， 新产生的类球状物质可能是 Fe2O3。 同时， 在 2 组实验结束后，发现黄铁矿的表面产生了层叠状 态的片状晶体，这类矿物以片状集合体的形式发育 且发育状态良好， 推测应为叶片状绿泥石、 高岭石、 伊利石等层状硅酸盐[15]， 同时发现有绿色物质在黄 铁矿表面生成， 通过 EDS 结果分析发现这些片状物 质主要由 Fe、 O、 Mg、 Al、 Si 等元素组成， 该物质可能 是绿泥石。 2.2模拟矿井水变化 不同实验条件下矿井水化学变化如图 6。 41 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 图6不同实验条件下矿井水化学变化 Fig.6Hydrochemical changes of mining drainage at different experimental conditions 2.2.1pH 和 Eh 的变化 反应过程中， 2 种实验条件下矿井水 pH 值（图 6 （a） 变化趋势相同， 前 12 h 内快速上升， 随着反应 时间增加， 矿井水 pH 值上升速度逐渐变缓， 并趋于 稳定，呈现酸性， CO2为气相条件的矿井水 pH 值低 于 N2为气相条件的 pH 值。前 12 井水与易溶的模 拟矿物发生了快速的化学反应消耗了大量的 H， 因 此 pH 值迅速上升。而在接下来的 60 h 中， pH 值上 升缓慢，剩余的难溶解性矿物与矿井水之间发生较 为缓慢的反应。前 12 h 矿井水 Eh 值均呈现较为迅 速的下降趋势 （图 6 （b） ） ， 但随着反应的进行， 溶液 Eh 的下降趋势逐渐趋于平稳，且 Eh 的变化趋势和 pH 的变化趋势相反，矿井水与模拟矿物相互作用， 矿井水中 H被消耗， 氧化还原条件发生改变。 2.2.2阴离子和 Ca2及 Mg2离子的变化 当大量的 CO2溶解到矿井水中， HCO3-的浓度 （图 6 （c） ） 在前 12 h 内迅速上升， 在接下来的 60 h 内缓慢上升， N2为气相条件的溶液中 HCO3-的浓度 几乎不变。CO2的溶解减缓了矿井水 pH 的上升趋 势， 这表明， 溶液中碳酸的形态发生了改变， 由 CO2 H2CO3逐渐向 HCO3-＋H＋转化。 实验反应初期 2 组实验条件下 SO42-的浓度出 现波动 （图 6 （d） ） ， 在反应初期略有升高， 但随着反 应的进行又呈现小幅的下降。2 组实验条件下矿井 水中 Ca2的浓度 （图 6 （e） ） 均随反应的进行逐渐升 高， 在以 CO2为气相条件时出现峰值， 但在该反应条 件下， 反应进行到后期时， 矿井水中 Ca2的浓度略有 下降。矿井水中 Ca2与 SO42-含量随着反应的进行而 逐渐增加， 当溶液中存在大量的 Ca2与 SO42-时， 会形 成溶度积很小的 CaSO4，因此导致反应后期 SO42-和 Ca2的浓度均呈现小幅下降的趋势。反应的后期发 现 Ca2浓度略有下降，推断与形成了碳酸盐矿物有 关 CO2的通入增强了矿井水中的酸度， 使得矿物相 中的 Ca2更多的溶解到溶液中， 反应结束后， 温压的 42 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 降低导致矿井水中的 Ca2转化为 CaCO3[16-17]。由于模 拟矿物相中 Mg 元素的含量极少， 图 6 （f） 可知 2 种 实验条件下溶液中 Mg2浓度的变化趋势很小，由矿 物相的变化可知， Mg2参与了新的矿物生成。 2.2.3可溶性 SiO2的变化 矿井水中可溶性 SiO2的浓度 （图 6 （g） ） 在反应 过程中逐渐升高。 在 N2条件下矿井水中可溶性 SiO2 的浓度最高。高岭石与石英中均含有 Si 元素， 反应 结束后测得的 pH 值小于 9.5， 据此推测矿井水中的 Si 主要以 H4SiO4的形式存在[18]。石英溶解度随 H 浓度的变化不同于高岭石， 有研究表明[19]， SiO2在 pH6 的酸性条件下的溶解度几乎没有变化，但是 当 pH 值介于 612 之间时， SiO2的溶解度会随着 pH 值的升高而增大。此外， 矿井水中电解质的加入 也是石英溶解度增大的 1 个因素[20]。 由以上分析可知， 低 pH 值条件将使高岭石的溶解度增大， 而高 pH 值 条件会提高石英的溶解度。实验中，虽然矿井水的 pH 较低， 但是石英溶解量增加的主要是由溶液中电 解质含量的增多导致的， 这与 SEM 的观察分析结果 一致。 2.2.4总 Fe 和 TDS 的变化 反应过程中， 2 种实验条件下 （图 6 （h） ） ， 矿井 水中总 Fe 离子整体上均呈现下降的趋势， 在以 CO2 为气相条件时，总 Fe 离子在前 12 h 出现小幅度上 升， 以 N2为气相条件时， 前 12 h 总 Fe 离子骤降。 2 组 实验结束后，均出现大量的红褐色沉淀，说明溶液 中的 Fe 离子大量析出。只有在 pH 值极低的情况下， 总 Fe 离子才会发生非氧化性溶解， 且溶解量极小[21]。 以 CO2为气相条件进行反应时，黄铁矿发生溶解反 应使得溶液中总 Fe 离子呈现小幅上升趋势， 溶液中 的 Fe 离子因溶液的 pH 值升高而形成胶体、 氧化物 和氢氧化物沉淀物，因此导致溶液中总 Fe 离子浓度 急剧下降[22]。这也与 SEM 图的观察分析结果相同。 在以 CO2为气相条件时 （图 6 （i） ） ， 溶液的 TDS 随反应时间的延长逐渐升高，在以 N2为气相条件 时， 矿井水的 TDS 随反应时间的延长升高趋势不明 显。2 组实验结果说明模拟矿物相均发生了不同程 度的溶解。整个模拟反应体系始终处于酸性状态， 促进了矿物相的溶解。 综上， 在三相模拟反应体系中， 石英和高岭石随 着反应体系内酸度和离子强度的增强，黏土矿物的 溶解度增大， CO2的加入增大了反应体系的酸度， 因 此加强了高岭石的溶解作用。而石英在酸性体系中 溶解度低，但随着其它矿物的溶解，水溶液的矿化 度升高，加强了石英的溶解作用。方解石在反应过 程中出现了较为明显的溶解作用， 随着反应的进行， 溶液中 Ca2浓度升高并达到饱和态， 与此同时， 水中 有大量的 HCO3-， 待反应完全结束后， 温度和压力的 降低，溶液中大量的 Ca2与 HCO3-更容易结晶形成 CaCO3。Hillier 等[23]研究发现当碱性水环境中富含大 量的 Fe2和 Mg2时，原有的硅酸盐矿物通过水-岩 作用会转化成绿泥石。由于反应体系中本身含有大 量的 Fe2和 Mg2， 随着反应的进行， 矿物中的 Al、 Si 等元素会溶解到水溶液中，随着反应的进行，水溶 液的 pH 值升高， 高岭石溶解并形成了绿泥石。冯博 等[24]研究表明当溶液 pH 大于 4.5 时， 溶液中的铁 离子会以羟基铁和氢氧化铁形式吸附在绿泥石表 面， 并改变其 Zeta 电位， 使二者电性相反， 由于静电 吸引作用发生异相凝聚，因此在黄铁矿的表面形成 绿泥石。 3结论 闭坑矿井残余瓦斯中 CO2可参与的模拟水- 岩-气反应中， 针对模拟高硫酸盐高铁矿水， 矿井水 中 pH 升高， Eh 降低， 矿物相的溶解， 并导致水溶液 中 Ca2、 HCO3-、 SO４２－以及可溶性 SiO2的含量出现不 同程度的增加， Mg2浓度无明显改变，总 Fe 浓度下 降，因此模拟矿井水的矿化度明显增加；煤岩中典 型矿物高岭石、 石英、 方解石、 黄铁矿均出现了不同 程度的溶解反应，高岭石的溶解进一步矿井水的矿 化度，促进石英的溶解，方解石发生溶解作用的过 程中会生成新的碳酸盐矿物，黄铁矿在溶解的同时 伴随着绿泥石的生成。以 N2为气相条件时， 溶液水 化学与矿物相的改变主要是由煤岩矿物与模拟酸性 矿井水作用引起的。因此，对于闭坑瓦斯矿井中残 余 CO2气体参与矿井水-煤系岩石的水岩作用， 促 使部分煤岩矿物相溶解， 对闭坑矿井水质， 煤岩矿物 组分与微观结构改造具有一定影响。 参考文献 ［１］ Backhaus C, Mroz A, Willenbrink B. Coal mine gas from abandoned mines ［J］ . Polish Geological Institute Special Papers, 2002, 733-40. ［２］ 崔洪庆， 辛事福．废弃煤矿有害气体泄漏灾害及其防 治措施 ［Ｊ］ ．矿业安全与环保， ２００９， ３６ （４） ７８－８０． ［3］Golding, Bolhar, Boreham, et al. Carbon dioxide-rich coals of the Oaky Creek area, central Bowen Basin a natural analogue for carbon sequestration in coal sys－ 43 ChaoXing 第 51 卷第 5 期 2020 年 5 月 Safety in Coal Mines Vol.51No.5 May 2020 tems ［J］ .Australian Journal of Earth Sciences, 2013, 60 （1） 125-140. ［４］ 唐巨鹏， 潘一山， 梁政国．北票矿区废弃矿井煤层气泄 漏气源集聚数值模拟 ［Ｊ］ ．煤炭学报， ２００５， ３０ （３ ） ３０１. ［５］ 傅耀军， 潘树仁， 杜金龙．煤矿井地下水系统与矿井涌 水 ［Ｊ］ ．中国煤炭地质， ２０１７， ２９ （１０） ４１－４５． ［6］ Feng Q, Li T, Qian B, et al. Erratum to Chemical Cha racteristics and Utilization of Coal Mine Drainage in Chi－ na ［J］ . Mine Water and the Environment, 2014, 33 （3） 287-288. ［７］ 沈照理， 王焰新， 郭华明．水－岩相互作用研究的机遇 与挑战 ［Ｊ］ ．地球科学， ２０１２， ３７ （２） ２０７－２１９． ［８］ 侯贤旭， 唐跃刚， 宋晓夏， 等．重庆中梁山矿区主要煤 层的煤岩学和煤相特征 ［Ｊ］ ．煤田地质与勘探， ２０１３， ４１ （５） ６－１０． ［９］ 姜亚琳， 郑刘根， 程桦， 等．淮北卧龙湖煤矿岩－煤蚀变 带矿物变化特征 ［Ｊ］ ．矿物岩石地球化学通报， ２０１７， ３６ （３） ５１０－５１５． ［１０］ 徐晨阳．高瓦斯煤层冲击地压特征机理研究现状 ［Ｊ］ ． 山西大同大学学报 （自然科学版） ， ２０１４， ３０ （１） ６９． ［１１］ 王剑光．煤矿瓦斯综合抽采技术及应用 ［Ｊ］ ．中国煤 炭， ２０１４ （３） １１１－１１５． ［１２］ 郭慧， 王延斌， 倪小明， 等．高岭石与水－ＣＯ２作用后 硅元素、 铝元素溶出动力学研究 ［Ｊ］ ．中国矿业大学 学报， ２０１６， ４５ （３） ５９１－５９６． ［１３］ 李伟荣， 刘令云， 闵凡飞， 等．ｐＨ 值对微细高岭石颗 粒聚团特性的影响机理 ［Ｊ］ ．中国矿业大学学报， ２０１６， ４５ （５） １０２２－１０２９． ［14］Wang T, Wang H, Zhang F, et al. Simulation of CO2 water rock interactions on geologic CO2sequestration under geological conditions of China ［J］ . Marine Pollu tion Bulletin, 2013, 76 （1/2） 307-314. ［１５］ 张阳阳．地质封存条件 ＣＯ２（ＳＯ２） －水－矿物相互作用 实验研究 ［Ｄ］ ．北京 中国地质大学 （北京） ， ２０１５． ［１６］ Ketzer J M, Iglesias R, Einloft S, et al. Water rock CO2 interactions in saline aquifers aimed for carbon dioxide storage experimental and numerical modeling studies of the Rio Bonito ation（Permian ） , southern Brazi ［J］ . Applied geochemistry, 2009, 24 （5 ） 760-767. ［17］ Zhu Z, Li M, Lin M, et al. Experimental investigation on CO2-water-rock interactions during CO2flooding ［C］ // Power and Energy Engineering Conference（APPEEC ） 2011 Asia-Pacific. IEEE, 2011 1-5. ［１８］ 陈勇， 王成军， 孙祥飞， 等．碎屑岩储层矿物溶解度与 溶蚀次生孔隙形成机理研究进展 ［Ｊ］ ．矿物岩石地球 化学通报， ２０１５， ３４ （４） ８３０－８３６． ［19］ Ximei Luo, Yunfan Wang, Shuming Wen, et al. Effect of carbonate minerals on quartz flotation behavior un der conditions of reverse anionic flotation of iron ores ［J］ . International Journal of Mineral Processing, 2016, 152 1-6. ［20］ Ronghua Zhang, Xuetong Zhang, Shumin Hu. Dissolu－ tion kinetics of quartz in water at high temperatures across the critical state of water ［J］ . The Journal of Sup ercritical Fluids, 2015, 100 58-69. ［21］ Tania Hidalgo, Laura Kuhar, Andreas Beinlich, et al. Kinetic study of chalcopyrite dissolution with iron （III） chloride in methanesulfonic acid ［J］ . Minerals Engine- ering, 2018, 125 66-74. ［２２］ 赵峰华， 孙红福， 李文生．煤矿酸性矿井水中有害元 素的迁移特性 ［Ｊ］ ．煤炭学报， ２００７， ３２ （３） ２６１－２６６． ［23］Hillier S, Fallick A E, Matter A. Origin of Pore - Lining Chlorite in the Aeolian Rotliegend of Northern Germany ［J］ . Clay Minerals, 2016, 31 （2） 153-171. ［２４］ 冯博， 冯其明， 卢毅屏．绿泥石与黄铁矿的异相凝聚 机理 ［Ｊ］ ．中南大学学报 （自然科学版） ， ２０１５， ４６ （１） １４－１９． 作者简介 汪鹏 （１９９５） ， 男， 安徽安庆人， 在读硕士 研究生， 从事地下水污染研究。 （收稿日期 ２０１９－０７－０５； 责任编辑 陈洋） 44 ChaoXing