不同PH值水对碳酸盐侵蚀作用的研究

地下水的ＰＨ值可在３－１０的范围内变化，碳酸盐的溶解受地下水ＰＨ值的影响奶大。本文从实验和理论上定量探讨了方解石、菱铁矿、菱镁矿、菱锌矿和重晶石在水中溶解度随Ｐ变化规律。     

含膏盐地层与矽卡岩铁矿的关系：以湖北金山店铁矿为例

含膏盐地层对金属矿床的形成起到了重要的作用.本文对金山店铁矿中的方柱石和硬石膏、石膏、黄铁矿开展研究,结果表明方柱石中Cl含量高达4％,硬石膏、石膏、黄铁矿δ34S值分别为24.9‰～27.9‰(n=10)、27.5‰～28.4‰(n=2)和16.2‰～19.4‰(n=9),硬石膏和石膏δ34S值总体上接近中三叠世地层沉积硬石膏的δ34S值,而黄铁矿δ34S值则明显偏离0值,暗示金山店铁矿成矿体系中的S主要来自于含膏盐地层.根据共生的硬石膏和黄铁矿矿物对S同位素组成平衡分馏方程计算出其“平衡温度”范围为563～728℃(n=6),高于硬石膏中流体包裹体均一温度.已有资料暗示在高温岩浆热液阶段或是更早的岩浆阶段,含膏盐地层中的膏盐矿物就已经大量加入金山店铁矿成矿体系之中.根据方柱石中Cl的含量估算出平衡流体中的盐度超过70％,高盐度流体具有萃取和搬运巨量铁质的能力,同时提高了硬石膏的溶解度.大量硬石膏加入成矿体系,提高了该体系的氧化性,为后期磁铁矿的形成提供了良好的条件.     

内生金矿床的成因：基本模式

金矿床以具有仅限于某一类金矿床的典型矿物组合（金－黄铁矿－毒砂；金－多金属－硫化物；金－碲化物；金－辉锑矿；金－辰砂）之一为特征。特征的矿物组合主要受沉淀环境的ＰＨ值和温度变化的控制。具有前３种矿物组合的金矿物的金矿床起源于花岗岩类或岩浆体系有关的流体，具有后２种矿物组合的金矿床起源于壳下非岩浆流体。     

粤北大宝山多金属矿酸性矿山废水中氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿的生物氧化作用研究

利用从大宝山尾矿库酸性矿山废水培养得到的氧化亚铁硫杆菌(A.f.菌)和废矿石中的黄铁矿进行不同pH值条件下加菌和不加菌氧化实验。通过测定实验过程溶液的阳离子、硫酸根离子含量和pH值,并通过实验固体产物的XRD分析和反应前后黄铁矿表面的扫描电镜(SEM)对比分析,探讨了大宝山酸性矿山废水中的A.f.菌在不同pH值条件下对黄铁矿的氧化作用。认为:大宝山黄铁矿氧化过程中除了产生Fe离子之外,还产生了Cd、As等毒性离子,黄铁矿在pH值为2.00的环境下比pH值为3.00的环境下更容易被氧化;A.f.菌对黄铁矿的氧化有明显的促进作用,在实验条件的30d内使黄铁矿的表观氧化速率提高2～3倍;黄铁矿的生物氧化作用应该包括非接触的间接氧化作用和接触氧化作用。     

黄铁矿在不同pH值硫酸钠溶液中的电化学腐蚀研究

溶液的pH值对黄铁矿的电化学腐蚀行为有着重要的影响。本文运用开路电位测量、Tafel扫描、循环伏安扫描以及电化学阻抗谱等电化学测试技术,研究黄铁矿在pH值分别为2.0、6.5、11.0的0.1mol/L Na2SO4溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:溶液中pH值升高时,黄铁矿的开路电位降低,腐蚀电流升高,阻抗谱中圆弧半径减小,这些变化说明了黄铁矿变得更加容易被腐蚀。分析其原因为当溶液中pH值升高时,黄铁矿氧化过程产生的中间产物S2O2-3变得比较稳定,因此,由其分解产生的单质硫的量减少,继而因单质硫在黄铁矿表面吸附造成的钝化作用也随之减弱,黄铁矿的腐蚀速率增加。     

热液条件下压力对矿石矿物溶解度的影响

在高温高压条件下进行了铁、锌及铅的硫化物在氯化物溶液中溶解度的实验研究。实验中pH是用石英二长岩加白云母的硅酸盐组合控制的,fs_2和fo_2则用黄铁矿+磁黄铁矿+磁铁矿组合控制。实验表明,影响贱金属浓度的主要因素有温度、氯化物总浓度和压力。正如所预料的那样,高温及高氯     

华北晚古生代煤中黄铁矿形成世代的硫同位素证据

煤中黄铁矿硫同位素研究表明,华北煤中黄铁矿形成于不同的演化阶段早期黄铁矿的δ34SP值更偏负值,晚期黄铁矿δ34SP更偏正值.同时,黄铁矿硫同位素的差异也能反映硫的来源.     

陕西八卦庙金矿床NE向黄铁矿-石英成矿期成矿物质来源和成矿机制探讨:原位硫同位素证据

八卦庙金矿床位于秦岭造山带凤太铅锌多金属矿田北部,是陕西省规模较大的金矿床之一,已探明金储量约106 t.赋矿围岩是上泥盆统星红铺组浅变质泥质碎屑岩和碳酸盐岩,其成矿过程可划分为3期,分别是①顺层磁黄铁矿-石英成矿期;②NE向黄铁矿-石英成矿期;③裂隙硫化物-方解石成矿期.目前关于NE向黄铁矿-石英成矿期成矿物质来源和成矿机制仍存在争议.本文通过矿相学观察,将NE向黄铁矿-石英成矿期划分为自形磁黄铁矿-黄铁矿-粗粒石英阶段(Ⅰ)、他形黄铁矿-银金矿-细粒石英阶段(Ⅱ)、他形磁黄铁矿-自然金-方解石阶段(Ⅲ)和黑云母阶段(IV),并在此基础上采用激光剥蚀-多接收等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)分析方法对千枚岩围岩中以及不同阶段形成的硫化物进行了原位S同位素测试,结果显示围岩中原生磁黄铁矿的δ34 S值集中于11.6‰～13.0‰之间,介于前人报道的原生黄铁矿δ34 S值变化范围(3.3‰～16.0‰);阶段I形成的黄铁矿的δ34 S值为8.4‰～10.1‰,磁黄铁矿为7.6‰～8.0‰;阶段II黄铁矿的δ34 S值相对较高,为14.0‰～15.9‰;阶段Ⅲ磁黄铁矿的δ34 S值介于6.4‰～8.3‰之间.八卦庙金矿NE向黄铁矿-石英成矿期总体相对富集重硫同位素、离散程度较大,各阶段硫化物的硫同位素值介于矿集区花岗岩和围岩硫之间,显示其具有岩浆硫与地层硫混合的特征.结合阶段I到阶段Ⅲ矿物组合的变化(黄铁矿+磁黄铁矿→黄铁矿→磁黄铁矿),推断阶段IIδ34 S值增高是水岩反应引起的硫化作用所致,而阶段Ⅲ硫同位素值降低可能与岩浆水的加入密切相关.结合成矿物理化学条件,推断该成矿期成矿热液中金主要以Au(HS)2-的形式迁移,阶段I到阶段Ⅱ由水岩反应引起的硫化作用是导致他形黄铁矿-银金矿-细粒石英阶段(Ⅱ)金矿化的主要原因,而岩浆水的混入可能是导致他形磁黄铁矿-自然金-方解石阶段(Ⅲ)金沉淀的主要机理.     

冀西石湖金矿黄铁矿和石英的晶胞参数特征及其地质意义

将石湖金矿的成矿过程划分为4个阶段:黄铁矿-石英阶段,石英-黄铁矿阶段,多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。分别对4个成矿阶段中的黄铁矿和石英进行了晶胞参数测定。结果表明,黄铁矿的a0和0υ随着成矿阶段的演化和深度的增加有减小的趋势,且主成矿阶段为最小值;石英的c0和c0/a0从Ⅰ→Ⅳ阶段具有减小的趋势,石英a0值随深度增加而变大,而c0值和c0/a0随深度增加呈韵律式变化。根据晶胞参数推测,黄铁矿中Co、Ni、As含量高,且未发生S亏损;石英类质同象以Al、Fe等置换杂质为主。本区含矿黄铁矿和石英的晶胞参数分别以a0值较小和a0值较大,c0值较小,c0/a0值较小为特征。黄铁矿的a0和石英的c0和c0/a0绝大多数大于理想值,所以矿体剥蚀不大,深远景广阔。     

古里雅冰芯小冰期以来的pH值和电导率分析

在古里雅地区近４００年特写的气候环境条件下，古里雅冰芯的ＰＨ值除２０世纪呈单调急剧下降趋势外，１７－１９各世纪中均存在着幅度不等的升降过程。电导率的变化趋势除１８世纪６０－９０年代和１９世纪的前５０年与ＰＨ值相反外，其余时段与ＰＨ值基本不同。工业化以来，古里雅冰芯ＰＨ值急剧下降的年代与南极ＢＨＤ冰芯ＣＯ２急剧增加的年代相吻合，反映青藏高原虽然有它自己独特的气候环境特征，但仍受全球气候环境的制约。     

N2气氛下煅烧的黄铁矿对As(Ⅲ)的吸附作用

微量As(Ⅲ)是水中较难去除的毒性物质,天然黄铁矿对水中As(Ⅲ)的去除能力低于磁黄铁矿.将黄铁矿在氮气下高温煅烧使其转变为由磁黄铁矿构成的多孔结构化材料,具有较高的比表面积和表面化学反应活性,在地下水As(Ⅲ)去除方面具有潜在的应用前景.考察了煅烧温度、煅烧时间、pH值以及溶解氧对去除水中As(Ⅲ)的影响.结果表明黄铁矿煅烧生成的单斜磁黄铁矿对As(Ⅲ)具有最佳去除效果,最佳煅烧条件为600℃煅烧1 h;在水溶液有溶解氧条件下煅烧黄铁矿去除As(Ⅲ)的适宜p H值范围较宽(4~10),而在水溶液缺少溶解氧条件下适宜pH值则变为7~10;煅烧黄铁矿在有氧水溶液中对As(Ⅲ)的吸附比缺氧水溶液中的吸附效果好.     

硫化物矿物溶解度与溶液pH值的关系

硫化物作为自然界常见的一大类矿物 ,由于溶解度很小 ,硫化物对水pH值的影响以及水对它的溶解度影响往往被人们所忽视。通过计算常见硫化物矿物的自由能ΔG0f、溶度积Ksp和溶解度S、绘制logS—pH曲线 ,得出硫化物矿物在不同 pH值条件下的溶解规律 ,水溶液的pH值受硫化物矿物的控制 ;反过来 ,水溶液的pH值也影响着矿物溶解度的大小。此外 ,对硫化物矿物饱和溶液的缓冲范围、缓冲容量和硫化物与溶液pH值相互作用的机理进行了探讨     

黄铁矿净化水中低浓度磷

以产自安徽铜陵新桥矿的黄铁矿为典型样品,研究黄铁矿对磷的吸附作用。静态实验考察黄铁矿粒度、固液比、pH值、离子强度、温度、吸附时间等因素对黄铁矿去除磷效果的影响,XPS和FE-SEM研究吸附磷后黄铁矿颗粒表面形貌和成分特征。结果表明：黄铁矿粒径越小（50～180目）,去除磷效率越高（9.3%～90.7%）;提高固液比（0.2～2 g/L）,磷的去除率增加（6.5%～97.1%）;在pH值3～9.65范围内黄铁矿对磷都有很好的去除效率（95%以上）;NO3-对磷的去除效果表现为微弱的促进作用,Cl-有微弱的抑制作用,溶液中SO42-、HCO3-对黄铁矿吸附磷表现出较强的抑制作用。温度对黄铁矿吸附效率基本没有影响。黄铁矿对磷吸附动态实验表明除磷效率在16 h后接近最大值。除磷作用机理是黄铁矿表面缓慢氧化产生的三价铁对磷的化学吸附。成果表明黄铁矿用于净化污水中低浓度磷具有很大的潜力。     

四川黑牛洞铜矿床磁黄铁矿的标型特征及成矿指示意义

黑牛洞铜矿床是近年来国内发现的富铜矿床之一.磁黄铁矿是该矿床中含量最高的金属矿物,且与该矿床最重要的矿石矿物黄铜矿共生.本文试图通过研究磁黄铁矿的矿物学特征,为揭示黑牛洞铜矿床的成因提供重要参考信息.本文运用电子探针、扫描电镜、X射线衍射分析和矿相显微镜观测等方法,对黑牛洞不同产状磁黄铁矿进行了形貌、化学组成和结构分析.研究表明不同矿石类型的磁黄铁矿均为六方晶系,其Fe原子含量的百分比变化范围是42.43%～45.58%.在Fe-S相图中,黑牛洞矿床的磁黄铁矿位于磁黄铁矿和黄铁矿共生相区.据研究,黑牛洞矿床中磁黄铁矿的成分、结构和矿物组合中罕见黄铁矿等信息寓示磁黄铁矿的峰期变质温度高于450℃.该矿床中磁黄铁矿至少有两种成因,即主要从流体中沉淀并受变质的磁黄铁矿和少量由黄铁矿变质脱硫而成的磁黄铁矿.黑牛洞矿床矿体和蚀变围岩中石墨广泛发育表明,变质过程处于强还原环境,而还原环境中S在流体中的溶解度较小且易于沉淀.矿床中黑色电气石的普遍产出表明中高温热液存在.这与磁黄铁矿的标型特征相对应.中高温流体存在、强还原环境和碳质的催化作用等为黄铁矿变质形成磁黄铁矿提供了有利的条件,也为黑牛洞铜矿床铜元素在韧性剪切带形成的有利客矿空间中沉淀、再富集提供了必要的物理化学条件.     

津巴布韦Turk金矿黄铁矿矿物特征及成矿意义

采用光学和化学分析方法对津巴布韦Bubi绿岩带内Turk金矿伴生的黄铁矿进行形态、同位素和微量元素分布特征研究,认为碳酸盐岩中黄铁矿的硫同位素δ34S值,随黄铁矿形态变化而变化,表明硫来源是多元的。大多数样品硫同位素δ34S值近于0‰,反映了岩浆作用提供了硫的主要物质来源。少量样品的硫同位素δ34S值介于 4‰～ 16‰之间,反映一部分硫来自海水。砷及其他元素的分布特征表明在碳酸盐岩层内存在几个不同世代的黄铁矿。早期富含砷的黄铁矿内金有一定程度的富集,但在碳酸盐岩内黄铁矿中金的浓度太低,不能产生金的显著富集。而在变玄武岩中,金明显富集,它是晚期含矿流体沿微细剪切带渗透,形成石英-方解石-黄铁矿组合,并把原来自形的黄铁矿破碎呈角砾状,伴随裂隙金生成。     

单斜与六方磁黄铁矿处理含Cr(VI)废水过程中pH值变化规律

与六方磁黄铁矿相比,单斜磁黄铁矿Fe缺位较普遍。在初始pH值分别为3.40～9.66和3.47～9.66较宽范围内,利用单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿处理含Cr(VI) 废水,当反应达到充分平衡时,废水的pH值分别变化在3.61～4.47和5.39～6.57范围内。六方磁黄铁矿除Cr(VI)效果明显不及单斜磁黄铁矿,但被氧化的六方磁黄铁矿除Cr(VI)效率有所 提高。电化学分析表明,在酸性介质中处理的反应过程为H+的消耗过程,而在碱性介质中 则为OH 的消耗过程。根据pH值的这一变化规律,可自行调节处理过程中水质的酸性变化 ,能节省传统工艺中需要加碱以中和处理后酸性水的环节,具有一定的实际应用价值。     

黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿中黄铁矿硫同位素特征及其地质意义

黔东松桃地区是我国重要的锰矿富集区,其中大塘坡组中黄铁矿δ34S存在比较大的差异.通过CF-IRSM法对松桃李家湾、道坨、西溪堡矿区菱锰矿样品中黄铁矿硫同位素组成开展研究,结果显示出两个明显的特征:(1) 样品中黄铁矿普遍具有极高的δ34S值,为47.69‰~66.76‰;(2) 在同一成锰盆地中,水深相对较浅的李家湾矿区黄铁矿δ34S值(47.69‰~59.15‰)明显低于水深相对较深的道坨矿区的δ34S值(53.85‰~62.86‰),且中心相δ34S的值(53.85‰~66.76‰)明显高于过渡相δ34S的值(47.69‰~59.15‰),黄铁矿硫同位素组成表现出明显的深度梯度效应.大塘坡组含锰层位黄铁矿异常高的δ34S值及其明显的深度梯度特征表明,在新元古代Sturtian冰期刚刚结束的间冰期初期,海水硫酸盐浓度极低,海洋呈现显著的分层现象,这一时期深部海洋可能并没有完全氧化.      

东天山康古尔塔格金矿床黄铁矿的标型特征及找矿意义

通过对黄铁矿的化学组成、晶体特征及热电性的研究,发现含金高的黄铁矿的Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｅ 含量及晶胞参数ａ０ 均高于含金低的黄铁矿。而且,含金高的黄铁矿热电场为ｐ － ｎ 型,热电系数代数值高,而含金低的黄铁矿热电场为ｎ 型,热电系数代数值低     

黔西南架底金矿床载金黄铁矿成矿物质来源和成矿机制探讨:来自原位硫同位素的证据

架底金矿床是黔西南玄武岩分布地区较为典型的金矿床之一,该矿床载金黄铁矿普遍具有环带结构,显示出多期次、多来源的特征,对成矿物质来源和矿床成因研究提出挑战。本文基于野外认识和室内显微镜下的观察,将不同形态的黄铁矿划分为三个期次:(1)成矿前的黄铁矿为草莓状黄铁矿,是沉积期黄铁矿的典型代表;(2)成矿期的黄铁矿有两种:一种呈自形-半自形,粒径较大,几十微米到100μm不等,核部有较多的裂隙发育,背散射图像显示核部周围发育有环带,通常呈脉状产出;另一种为均质结构的细粒五角十二面体的黄铁矿,粒径大约都在50μm左右,无环带结构;(3)成矿期后的黄铁矿颗粒较大,多为立方体和不规则状产出,同样也发育有环带结构。在此基础上,利用LA-MC-ICP-MS分析方法对不同期次的黄铁矿进行原位S同位素测试,结果显示:成矿前无环带黄铁矿δ³⁴S的值为-23.47‰～-19.76‰,表现为较大的负值,显示沉积硫的特征;成矿期的环带黄铁矿以及同期均质五角十二面体黄铁矿的δ³⁴S值为-1.39‰～4.45‰;成矿期后的环带黄铁矿δ³⁴S的值为-1.5...     

天然黄铁矿对阳离子有机染料RhB吸附特性研究

以黄铁矿作为吸附剂研究罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的吸附特性,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对黄铁矿进行了表征。考察了接触时间、溶液pH值、离子强度、温度等对黄铁矿吸附RhB的影响。结果表明,在吸附平衡时间120 min、pH值4.0时,吸附量达到最大值21.3 mg/g。升高温度,黄铁矿对RhB的吸附量逐渐增大。而离子强度对吸附几乎没有影响。实验数据与Langmuir吸附模型拟合良好,整个吸附动力学模型符合准二级吸附动力学模型。热力学研究证实了该吸附过程是自发进行的。通过对吸附反应结束后的黄铁矿进行煅烧处理,去除表面吸附的RhB,结果表明煅烧一次的黄铁矿仍然可以吸附废水中约50%的RhB,具有重复利用的价值。