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Processes => Inverse modelling => Topic started by: rfembilejr on January 22, 2017, 09:31:40 PM

Title: Inverse modelling with Seawater as input solution
Post by: rfembilejr on January 22, 2017, 09:31:40 PM
Hi,

I am working on modelling a column of tailings that is rinsed weekly with artificial seawater and analyzing the leachate.
I want to do inverse modelling, but I don't seem to get any model at all. First of all, what is the best database to use in this case?
I have been trying to use pitzer.dat and sit.dat but it doesn't contain most species and elements that I want to use ie. Cu, Ni, albite, anorthite. I figure I can add them using SOLUTION_MASTER_SPECIES and SOLUTION_SPECIES but I am also not quite sure if I am doing it correctly. Is it possible to obtain species/reactions from one database and use it in another as PHASES or SOLUTION_MASTER_SPECIES, SOLUTION_SPECIES? Can someone please check if the code is correct.

Below is my code but this one does not really work, the error below comes up
This one uses the sit.dat.

Thanks in advance.

----------------------------------------
SOLUTION_MASTER_SPECIES
Cu   Cu+2      0.0      63.55      63.55
Ni   Ni+2      0.0      58.69      58.69

SOLUTION_SPECIES
Cu+2 + H2O = CuOH+ + H+   # not sure if correct
    log_k    0.0
Ni+2 + H2O = NiOH+ + H+   # not sure if correct
    log_k    0.0


SOLUTION 9000         # Artificial seawater
    temp      25
    pH        8.2
    pe        8.451
    #redox     pe
    units     ppm
    density   1.03
    Alkalinity 141 as HCO3
    Ca        409
    Cu        0.0009
    Fe        0.002
    Mg        1290
    Ni        0.0066
    S(6)      2705
    Si        4.28
    Cl        19323
    Na        10742
    -water    1 # kg

EQUILIBRIUM_PHASES
CO2(g)  -3.5  10
O2(g)  -0.7  10
SAVE SOLUTION 1000


END

PHASES

Pyrrhotite
      #FeS +1.0000 H+  =  + 1.0000 Fe++ + 1.0000 HS-
      #log_k           -3.7193
Fe0.87S = +0.870Fe+2   -1.000H+   + 1.00HS-   -0.260e-
   log_k    -5.59
   delta_h   2.45

Forsterite
   Mg1.65Fe0.344Ni0.006SiO4 + 4H+ = H4SiO4 + 1.65Mg+2 + 0.344Fe+2 + 0.006Ni+2  #Balanced by averaging Olivines and manipulating :)
      log_k            0

Fe(OH)3(a)                         # from wateq4f
        Fe(OH)3 + 3H+ = Fe+3 + 3H2O
        log_k           4.891

Chalcopyrite                  # from wateq4f
   CuFeS2 + 2H+ = Cu+2 + Fe+2 + 2HS-
   log_k   -35.27
   delta_h   148.448   kJ

Millerite           415               # from wateq4f
        NiS + H+ = Ni+2 + HS-
        log_k           -8.042
        delta_h 2.5 kcal

END


SOLUTION_SPREAD
    -units    mg/l
 Description    Number      pH      pe    Alkalinity       S(6)         Fe         Ca          Mg        Ni         Cu          Cl          Na
     NMT-009      2000    6.86    4.94        0.9932    4672.39    27.6600    930.077    1462.454    0.7984    0.00464    16590.05    9115.892
END

SOLUTION_SPREAD
    -units    mg/l
 Description    Number      pH      pe    Alkalinity       S(6)         Fe          Ca          Mg        Ni         Cu          Cl           Na
     NMT-018         1    6.92    5.07        1.3346    4384.49    14.7400    1167.472    1518.160    0.8383    0.00522    20770.52    11843.953
END


   
INVERSE_MODELING 1
    -solutions      1000     2000
    -uncertainty    0.1      0.1
    -phases
        Pyrrhotite         dis
        Chalcopyrite       dis
        CO2(g)
        Millerite         dis
        gypsum             dis
        Fe(OH)3(a)         pre
        Forsterite      dis         
      Quartz              
     Pyrite      
        Tenorite       
        Tremolite          dis     
        Albite             dis
        Anorthite          dis
        Halite             pre           
        O2(g) ; MgX2;  CaX2
    -balances
        Ca          0.15     0.1
        Alkalinity  0.1      0.1
        Fe          0.15     0.3
        S           0.15     0.3
        Mg          0.15     0.1
        Ni          0.15     0.1
        Cu          0.15     0.1
        Si          0.1      0.1
        Na          0.1      0.1
    -minimal
    -tolerance         1e-10
    -mineral_water     false
    -multiple_precision     true
    -mp_tolerance 1e-12
    -censor_mp 1e-20

END

INVERSE_MODELING 2
    -solutions      1000     1
    -uncertainty    0.2      0.2
    -phases
        Pyrrhotite         dis
        Chalcopyrite       dis
        CO2(g)
        Millerite         dis
        gypsum             dis
        Fe(OH)3(a)         pre
        Forsterite      dis         
      Quartz              
     Pyrite      
        Tenorite       
        Tremolite          dis     
        Albite             dis
        Anorthite          dis
        Halite         pre
        O2(g) ; MgX2;  CaX2
    -balances
        Ca          0.15     0.1
        Alkalinity  0.1      0.1
        Fe          0.15     0.3
        S           0.15     0.3
        Mg          0.15     0.1
        Ni          0.15     0.1
        Cu          0.15     0.1
        Si          0.1      0.1
        Na          0.1      0.1
    -minimal
    -tolerance         1e-10
    -mineral_water     false
    -multiple_precision     true
    -mp_tolerance 1e-12
    -censor_mp 1e-20

END


SELECTED_OUTPUT 1
    -file                 C:\Users\RodrigoJr\Desktop\Desktop 14Aug\PhD Project\PHREEQC Codes\RANA Experiments\RA-08\INVERSE_RA-08_Model1_phreeqc.xls
    -pH                   true
    -pe                   true
    -alkalinity           true
    -charge_balance       true
    -percent_error        true
    -totals               Alkalinity  Ca  Mg  Fe(2)  Fe(3)  Mn  S(6)
                          Cu
    -saturation_indices   Pyrrhotite  Chalcopyrite Gypsum Millerite
                          Forsterite  Quartz  Tremolite Pyrite
                          Fe(OH)3(a) 

USER_PUNCH
-headings  Description pH Sulfate Ca/SO4_Molar (Ca+Mg)/SO4 Ni
-start
10 PUNCH description
15 PUNCH -LA("H+")
20 PUNCH TOT("S(6)")*96*1000
25 PUNCH TOT("Ca")/TOT("S(6)")
28 PUNCH (TOT("Ca")+TOT("Mg"))/TOT("S(6)")
30 PUNCH TOT("Ni")

-end

END
-----------------------------------------------------

ERROR: Elements in species have not been tabulated, H4SiO4.
ERROR: Reaction for species has not been defined, H4SiO4.