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1 Department of Geological Sciences and Geological Engineering, Queen’s University, Kingston, Ontario K7L 3N6, Canada
2 Consortium for Advanced Radiation Sources, University of Chicago at Brookhaven National Laboratory, Upton, New York 11973, USA
3 Department of Geological Sciences and Geological Engineering, Queen’s University, Kingston, Ontario K7L 3N6, Canada
4 Geological Survey of Canada, 601 Booth Street, Ottawa, Ontario K1A 0E8, Canada
E-mail address: jamieson{at}geol.queensu.ca
Une connaissance de la spéciation des phases solides contenant l’arsenic dans les sols et les sédiments s’avère importante dans l’évaluation de la mobilité potentielle de l’arsenic et sa biodisponibilité dans l’environnement. Ceci s’applique en particulier aux milieux voisins des exploitations minières, où l’arsenic est généralement présent à des concentrations deux ou trois fois supérieures aux indices de qualité des sols et des sédiments. Les particules porteuses d’arsenic dispersées par transport hydraulique ou aéroportées peuvent représenter une cause persistante de contamination des sédiments et des sols près des installations minières et métallurgiques. La stabilité et la mobilité de l’arsenic associé à ces phases seraient régies par la forme chimique et le taux d’oxydation de l’arsenic et le rôle des conditions géochimiques suite à la déposition. A la mine Giant, Territoires du Nord- Ouest, le minerai aurifère a été grillé de 1949 à 1999. Le processus de grillage a mené à la décomposition des sulfures porteurs d’arsenic (pyrite et arsénopyrite) pour produire un calcinat contenant des oxydes de fer arsenifères à granulométrie fine (<50 µm). Nous nous sommes servis de la micro-absorption des rayons X près du seuil K (rayonnement synchrotron; µXANES) et de la microdiffraction X pour effectuer une étude minéralogique grain par grain afin de déterminer la minéralogie de l’hôte et le taux d’oxydation de l’arsenic dans ces oxydes de fer produits au cours du grillage. Cette approche détaillée nous a permis de résoudre les ambiguïtés potentielles si seules les méthodes XANES et diffraction X appliquées aux échantillons globaux étaient disponibles. En utilisant une combinaison de microscopie optique, microsonde électronique et microdiffraction, nous avons déterminé que les oxydes de fer issus du grillage contiennent des grains nanocristallins de maghémite avec entre <0.5 et 7% d’arsenic (poids). Dans certains cas, les grains arsenifères nanocristallins sont un mélange de maghémite et d’hématite. Tous les oxydes de fer issus du grillage, y inclus ceux qui constituent les rejets miniers vieux de cinquante ans, contiennent un mélange de As5+ et As3+. D’après la persistance de l’As3+ dans la maghémite issue du grillage dans les rejets oxydés le long de la rive et exposés à l’atmosphère depuis cinquante ans, l’arsenic serait relativement stable sous ces conditions, malgré la forme réduite de l’arsenic et la métastabilité acceptée de la maghémite.
(Traduit par la Rédaction)
Mots-clés: spéciation de l’arsenic, maghémite, hématite, micro-XANES, microdiffraction X, minerai d’or, grillage du minerai, mine Giant, Territoires du Nord-Ouest.
This article has been cited by other articles:
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  M. R. Power, D. Pirrie, G. S. Camm, and J. C. O. Andersen The mineralogy of efflorescence on As calciner buildings in SW England Mineralogical Magazine, June 15, 2009; 73(1): 27 - 42. [Abstract] [Full Text] [PDF]
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 S. R. Walker, M. B. Parsons, H. E. Jamieson, and A. Lanzirotti ARSENIC MINERALOGY OF NEAR-SURFACE TAILINGS AND SOILS: INFLUENCES ON ARSENIC MOBILITY AND BIOACCESSIBILITY IN THE NOVA SCOTIA GOLD MINING DISTRICTS Can Mineral, June 1, 2009; 47(3): 533 - 556. [Abstract] [Full Text] [PDF]
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