天然黄铁矿(pyrite)中存在着不同分布与形态的As(Ⅲ),并且As(Ⅲ)会影响黄铁矿氧化溶解过程和机制。因此,本文研究重点是比较含结构态砷[Py-As(Ⅲ)包括Py-0.04和Py-0.02]、吸附态砷[Py*-As(Ⅲ)]和溶液态砷[Py-As(Ⅲ)diss]的黄铁矿氧化性及氧化后次生矿物类型。通过进行动力学和电化学实验研究不同含砷黄铁矿[As(Ⅲ)-Pyrite]的氧化性,并采用 XRF、XRD、XPS、SEM、TEM 和 FTIR 固体表征方法研究As(Ⅲ)对黄铁矿氧化后次生矿物种类的影响。XRF结果表明,在Py-As(Ⅲ)结构中,As(Ⅲ)取代了 S(-Ⅰ),并改变了结构中Fe:S的摩尔比。XPS分析结果表明,不同As(Ⅲ)-Pyrite表面Fe(Ⅲ)-S(-II)和Fe(Ⅱ)-S(-Ⅰ)含量的百分比排序是 Py-0.04>Py-0.02>Py-free>>Py*-As(Ⅲ),结果表明,在黄铁矿合成过程中,结构态砷的加入抑制了 Fe(Ⅱ)及S(-Ⅰ)的氧化,同时促进了表面缺陷的生成。动力学结果表明,在pH 2.5条件下,氧化速率遵循Py-0.04>Py-0.02>Py-free>Py*-As(Ⅲ)>Py-As(Ⅲ)diss,在 pH 7.0 和 9.0 条件下,氧化速率遵循 Py-0.04>Py-0.02>Py-As(Ⅲ)diss>Py*-As(Ⅲ)>Py-free,说明砷促进了黄铁矿氧化,除了酸性条件下吸附态砷。电化学分析进一步证明,结构态砷降低了黄铁矿电极的电荷转移电阻,促进了电极与电解液间的电荷转移速率,从而提高了黄铁矿的氧化速率。通过比较Py-As(Ⅲ)与Py*-As(Ⅲ)体系中As(Ⅲ)的转化和迁移行为,可发现,吸附态砷更容易被释放,并且高pH有利于As(Ⅲ)的氧化;随后反应体系中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)浓度降低,表明释放的砷可通过吸附或共沉淀被重新固定。在pH 2.5条件下,氧化后的产物主要包含S(0)单质以及未反应完全的黄铁矿;在pH 7.0和9.0条件下,氧化的次生矿物主要是针状的纤铁矿,并在pH 7.0时发现了棒状的针铁矿;在pH 9.0时发现了 2-3 nm大小的磁铁矿。吸附态和溶液态砷的存在,明显抑制了纤铁矿、针铁矿和磁铁矿的形成,而促进了砷酸铁的形成。