电感耦合等离子体发射光谱法测定含刚玉的铝土矿中硅铝铁钛

铝土矿具有较强的化学稳定性,常含有少量刚玉,属于比较难处理的样品。常用的四酸溶解法对不含刚玉的铝土矿能取得较好的效果,但对高铝及含刚玉的样品分解不完全且无法同时测定硅。本文对含刚玉的铝土矿样品在镍坩埚中用氢氧化钠-过氧化钠熔融,盐酸酸化后用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定硅铝铁钛四种元素。对氢氧化钠-过氧化钠的熔样效果、过氧化钠用量、熔样温度、共存离子的影响及基体干扰进行了试验,结果表明,加入3.0 g氢氧化钠和1.0 g过氧化钠在650~700℃保温10 min,能较好地熔解含少量刚玉的铝土矿样品。利用铝土矿标准物质制备标准溶液,可消除镍坩埚和熔融试剂产生的镍盐和钠盐基体对硅铝铁钛测定的干扰。方法检出限为0.0025%~0.063%,精密度小于4%。铝土矿国家标准物质的测定值与标准值相符,实际样品的测定值与其他分析方法的测定值相吻合。本方法样品分解完全,消解时间短,分析步骤简单,适用于高铝及含少量刚玉的铝土矿样品分析。     

过氧化钠碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定钛铝合金中的铬铁钼硅

应用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定高钛含量的钛铝合金中铬铁钼硅时,单一酸不能使钛铝合金完全溶解;混合酸溶解样品后仍会出现少量杂质、溶解不完全的现象,且复溶时易出现沉淀现象,即使用浓王水也难以将沉淀再溶解。本实验在700℃温度下,采用过氧化钠进行碱熔20 min,盐酸酸化,建立了应用ICP-OES测定钛铝合金中的铬铁钼硅的方法。实验中采用钛基体匹配的方法降低了试液中钛浓度大于200μg/m L时的钛基体干扰,通过控制过氧化钠使用量来降低待测溶液中的盐分含量保证了测定的稳定性。方法检出限为0.002~0.005μg/m L,测定下限为0.007~0.017μg/m L;采用国家标准物质(GBW02501)进行验证,方法的相对标准偏差(RSD)为0.90%~4.89%,相对误差为1.2%~3.6%,回收率为91.6%~103.8%。本方法与酸溶法相比,样品溶解完全,测定准确、可靠,适用于高钛含量的钛铝合金多元素测定。     

碱熔融-电感耦合等离子体发射光谱法测定高硫铝土矿中的硫

应用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定高硫铝土矿(硫含量≤8%)中的硫时,由于硫存在-2、+4和+6等多种价态,常用的酸溶法和碱熔法处理高硫铝土矿时往往无法完全氧化硫而导致硫测定结果偏低。本文用过氧化钠熔融、热水浸取和盐酸酸化提取高硫铝土矿中的硫,使用基体匹配法绘制校准曲线补偿铝和钠对硫测定的光谱干扰,以S182.034 nm(184 nm)作为分析谱线,采用ICP-OES对硫进行测定。结果表明:3 g过氧化钠在700℃下熔融10 min,可以较好地氧化高硫铝土矿中的硫;校准曲线的线性相关系数为0.9999,方法检出限为0.025μg/m L,相对标准偏差(RSD,n=6)小于5%;与碳硫仪的测定结果相比较,两种方法无显著性差异。本方法溶样彻底,无样品损失,为今后实现应用ICP-OES同时测定高硫铝土矿中的硫和其他元素奠定了基础。     

生物样品中铝的消解方法试验

通过干湿法消解方式对比试验进行了生物样品中铝的测定,采用了传统的铬天青S光度法测定消解后试液中的铝,并完成了对国家标准物质GSB1,GSB5中铝的测试。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定铝土矿样品中镓三种前处理方法的比较

采用四酸(盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸)溶矿、三酸(氢氟酸-硝酸-硫酸)溶矿及氢氧化钠碱熔法3种前处理方法对铝土矿样品进行分解,电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定样品中的镓。结果表明,四酸溶矿法的分解产物中存在较多的不溶物,镓与盐酸生成GaCl3导致挥损,镓的测定结果严重偏低;三酸溶矿法的分解产物中也存在较多的不溶物,导致测定结果严重偏低;氢氧化钠碱熔法处理铝土矿样品,酸化后所得溶液清澈透明,由于大量NaCl的存在,镓不会挥损,测定值准确度高。采用氢氧化钠碱熔,盐酸酸化提取,ICP-AES法测定镓的准确度高,精密度好,方法检出限为3.21μg/g,相对标准偏差(RSD,n=11)小于5%。经国家一级和二级标准物质分析验证,测定结果与标准值基本一致。     

封闭酸溶-硅钼蓝比色分光光度法测定地质样品中的硅

由于聚合态的硅酸无法与钼酸根定量络合,采用硅钼蓝比色分光光度法测定地质样品中的硅,其关键在于如何将固体试样消解制备成溶液且保证硅酸全部以单分子状态存在。本文以氢氟酸-硝酸封闭酸溶消解地质样品,使样品中的硅完全转化为氟硅酸稳定存在于溶液中;再加入硼酸和钼酸铵,使过量的氢氟酸与硼酸生成稳定的BF~-_4配离子,此步骤代替了蒸干赶除氢氟酸,从而避免了赶酸过程中硅与氟离子转化为气态SiF_4而挥发损失,在钼酸铵作用下,硅则充分转变为硅钼杂多酸。在显色过程中通过加入丙酮显著提高了硅钼黄的稳定性,且在一定程度上增加了吸光度,从而改善了硅钼蓝分光光度法测定硅的显色效果。该方法避免了常规碱熔消解样品后在酸化过程中硅酸易聚合、引入大量熔剂造成空白偏高等问题,经岩石、土壤、沉积物和石英岩国家标准物质分析验证,SiO_2测试结果准确且重现性好(RSD1%,n=10),适用于一般地质样品中硅的快速、准确分析。     

高铝粉煤灰碱溶法制备氢氧化铝的研究

实验研究了采用两步碱溶法从高铝粉煤灰中提取氢氧化铝的可行性。首先采用浓度为8 mol/L的NaOH溶液,在95℃的条件下溶出高铝粉煤灰中部分非晶态SiO2;所得脱硅粉煤灰再与适量CaO混合均匀,在260~280℃下以浓度18~20 mol/L的NaOH溶液溶出Al2O3,得到高苛性比的铝酸钠溶液;经降低苛性比、脱硅和碳酸化分解,制得氢氧化铝制品。化学成分分析结果表明,该氢氧化铝制品符合GB/T 4294-1997规定的一级标准。与其他从高铝粉煤灰中提取氧化铝的工艺相比,该方法避免了粉煤灰原料的高温烧结过程,生产能耗显著降低,加工过程的环境相容性良好。     

油页岩提硅渣铝溶出实验研究

针对提取氧化硅后的油页岩灰渣,对改良碱石灰烧结法提取氧化铝过程中的铝溶出进行了实验研究,主要探讨了烧结温度、烧结时间、碱铝比及钙硅比对烧结熟料中的物相特点及铝溶出率的影响。运用X射线粉末衍射(XRD)对烧结熟料进行的物相分析结果显示,主要物相为铝酸钠(NaAlO₂)和硅酸钙钠(Na₂CaSiO₄)。烧结实验结果表明,当烧结温度为1 150℃,保温时间为1.5 h,碱铝比为1.0,钙硅比为1.0时,烧结熟料中氧化铝的标准溶出率可达94%。     

铝钒土中有效铝和活性硅的测定

铝钒土是用来提取氧化铝的重要经济矿石，而氧化铝被冶炼为金属铝。评价铝钒土矿石的经济价值有两个重要指标：有效铝和活性硅。有效铝就是指利用模拟Bayer工艺条件下可以提出来的Al2O3的净含量。活性硅就是指在Bayer工艺条件下可以与NaOH反应的硅化物的含量。在低温Bayer冶炼工艺中，反应硅主要来源于黏土成分的溶解，随着工艺温度的提高，溶解的石英组分也会增加活性硅的含量。由于溶解的硅最后以硅铝钠方式沉淀下来，需要消耗NaOH，对成本有很大影响，所以活性硅的含量是铝矾土的重要指标。     

敞口酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法测定海泡石中的氧化铝等主量成分

海泡石是一种应用广泛的纤维状富镁硅酸盐黏土矿物,主要成分为硅和镁,伴有铝钾钠等杂质,测定海泡石主量成分含量对于矿物性能的综合评价具有重要意义。海泡石主量元素分析通常采用经典化学法,样品碱熔处理后使用容量法、光度法、原子吸收光谱法测定,操作繁琐,耗时长,且无法同时测定钾钠。本文建立了一种氢氟酸-硝酸-高氯酸敞口酸溶样品,ICP-OES测定海泡石中氧化铝等主量成分的方法。对氢氟酸的用量进行了优化,选择Al 396.153nm、Ti 334.940nm、K 766.490nm、Na 589.592nm、Ca 422.673nm、Mg 285.213nm、Fe 238.204nm作为分析谱线,采用轴向观测方式进行测量。由于海泡石中的镁含量较高,用ICP-OES测定时存在基体效应,通过配制系列高镁混合标准溶液以匹配基体。ICP-OES法同时测定铝钛钾钠钙镁铁各元素标准曲线线性相关系数均大于0.9990,方法检出限为0.53～3.25μg/g,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.66%～5.65%,各元素回收率为95.3%～108.5%。本方法采用的酸溶前处理方式较碱熔操作更加简单,测定结果与经典化学方法所得结果吻合较好,能够满足海泡石样品的分析需求。     

杜家沟铝土矿成矿特征及成因分析

铝土矿和其下部的铁质粘土岩组成铝岩系.铝土矿的铝硅和铝铁均呈反比关系,硅铁呈正比关系,这一特征反映出第一期脱硅,第二期脱铁的两期风化成矿作用.粘土岩的铝含量稳定,铁含量变化大,硅铁是反比关系,显示第二期风化作用,脱出的铁质在粘土岩内沉淀,并生成山西式铁矿.铝岩系具有Al_2O_3/SiO_2和Fe_2O_3/SiO_2两值间同步正相关,显示铝土矿及其母质层粘土岩的陆壳风化成矿.     

Ferruginous Microspherules in Bauxite at Maochang, Guizhou Province, China： Products of Microbe-Pyrite Interaction？

The Maochang bauxite in Guizhou Province is one of the important aluminum ore deposits in southwestern China. Ferruginous spherules, measuring about a few microns across, were found in the transitional layer of the deposit. The EDS and XRD results show that the microspherules are composed mostly of iron （hydr）oxide minerals （goethite） with only weak presence of aluminum and silicon. Occasionally, some pyrite micrograins with dissolved surface are found associated with goethite within the spherules. It is thus suggested that microspherules are linked to pyrite oxidization. It is also thought that microbial activities contribute not only to pyrite oxidization, but also to ball-like assemblage of the iron （hydr）oxides. The mechanism of the formation of ferruginous microspherules is also believed to be important in studying geomicrobiology of bauxite.     

岩溶山区石灰土剖面硅铁铝元素分布特征——以贵州省晴隆县为例

选取贵州省晴隆县岩溶山区石灰土剖面土壤为研究对象,采用土壤学常规测定方法对土壤硅、铁、铝全量及风化度指标进行研究,初步分析了研究区石灰土剖面硅、铁、铝元素含量和分布特征。结果表明:区内土壤质地较黏,应进行土壤改良;土壤中氮、磷流失严重,需加强秸秆还地和增施有机肥;其硅、铁、铝元素含量较高,但主要以矿物态形式存在,受成土要素与环境的制约导致土壤脱硅富铁铝化程度较低,土壤剖面缺乏过渡层,由降雨冲刷易造成水土流失和加剧石漠化,应采取工程和自然保护措施防治植被覆盖减少和生态恶化。      

烧结法赤泥的物质组成与颗粒特征研究

运用X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪、X射线粉晶衍射仪(XRD)、透射电子显微镜和激光粒度分析仪等手段,对贵州烧结法赤泥主量元素和微量元素的化学组成、物质组成、微观形态和粒度分布等基本特征进行系统研究,并将烧结法赤泥的组成与拜耳法赤泥进行对比。结果表明,烧结法赤泥的主要化学成分是CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、Na2O、K2O和MgO,与拜耳法赤泥相比具有高钙低铝的特征。透射电子显微镜分析烧结法赤泥中部分矿物的颗粒形态与特征,XRD分析其主要物相有硅酸二钙、铝酸三钙、方解石、钙钛矿等,还有少量分散的含铁矿物、黏土类铝硅酸矿物。根据微观形态的不同,将烧结法赤泥的组成矿物划分为三类:薄片状或者大块状聚集体;片状、柱状、颗粒状等规则形态;毛发状、细丝状聚集体。通过激光粒度分析仪测量烧结法赤泥的粒径分布情况,表明粒径细小是赤泥的重要特征,同时也是影响赤泥在选矿等领域综合利用的重要因素之一。通过对赤泥物相组成与粒度特征的综合分析,为烧结法赤泥综合利用提供了必要的基础资料和科学依据。     

Russian Bauxite Resources: Current Assessment

The bauxite resource base for the aluminum industry of independent Russia is examined generally in terms of deposit geology and mineralogy, feasibility of processing based on conventional methods, world aluminum markets, and the general economic environment within Russia and the Commonwealth of Independent States. Plans to develop new mines and to expand existing mine production are examined critically in light of aluminum content and impurities in ores, physical conditions at deposits, and competing opportunities for potential outside investors. Important non-bauxite ore sources also are investigated to the extent they represent alternative sources of aluminum supply. Russia and the former USSR traditionally have had to rely either on supplemental bauxite imports or upon the development of its non-bauxite ore deposits. The future depletion of a Urals bauxite ore base in Russia is making it necessary for industry planners to assess the feasibility of developing the North Onega and Middle Timan monohydrate bauxite deposits and expanding imports from Guinea and elsewhere.     

Roles of adhered Paenibacillus polymyxa in the dissolution and flotation of bauxite: a dialytic investigation

Bio-related techniques have been proved to be efficient and specific in eliminating impure minerals such as goethite, hematite and kaolinite from aluminum hydroxides in bauxite processing. In this study, the bacterium Paenibacillus polymyxa (P. polymyxa) mediated dissolution and flotation of bauxite were experimentally investigated. To disclose the contribution of adhered bacteria to these two processes, comparative experiments were designed, with one (and the other not) being dialyzed to prevent cells from contacting with bauxite. The results show that all the release rates of Al, Fe and Si are accelerated by the involvement of bacteria during 11 experimental days. More Al, Si and especially Fe are leached out in contact trial than in dialysis trial, and simultaneously, a large amount of Si-enriched flocs are formed. Further analysis indicates that with the adhesion of P. polymyxa and high molecular weight metabolites, Fe minerals are much more dissolvable than kaolinite. However, kaolinite can be floated easily with the mediation of adhered bacteria and metabolites. This study suggests that in bauxite biobeneficiation, sufficient contact between microbes and bauxite can facilitate the elimination of impurities such as iron and silicon.     

河南省钙红土风化壳型铝土矿沉积规律及找矿远景概论

河南省是我国第二产铝大省,采用目前已查明的75个大中型铝土矿床勘查资料和样品测试结果,通过铝土矿成矿物质来源;矿床沉积环境及形成方式;矿床成矿规律等三方面对河南省铝土矿沉积规律进行全面阐述.然后应用所得成果总结了河南省铝土矿的分布规律,运用六个影响铝土矿找矿的因素:①成矿时代找矿;②沉积环境找矿③古地理找矿;④古岛边缘的分布规律;⑤沉积盆地内的喀斯特地貌;⑥构造控矿条件.划出了进一步找矿中的三个大的重点找矿远景区.     

红土型三水铝土矿的一种新分类方法

由于已知国内的红土型三水铝土矿矿床均为小型,且矿石质量也偏差,多为小规模开采利用,而国外多为大型—特大型矿床,质量也好.笔者长期在境外开展红土型三水铝土矿的资源勘探和资源评价工作.在结合矿山开采的选矿工作和生产氧化铝的拜耳法工艺,对红土型三水铝土矿按照边界品位即是否需要洗矿,提出了全新的分类方法.     

贵州铝土矿中伴生元素综合利用前景

矿产资源是一种有限的不可再生的资源，其综合利用将成为今后某些金属的重要来源。贵州铝土矿床多富含镓、钪、稀土元素等稀有伴生有用元素，且矿石冶炼后的残渣．赤泥中更加富集这些元素，具有巨大潜在经济价值，本文认为通过对铝土矿中这些伴生元素的赋存状态、分布规律、控制因素和规模的系统研究，并结合合理的工业技术，不仅可为我国稀有金属元素提供战略基地，同时也能为铝工业注入新的活力，增加新的产业及经济增长点。     

铝土矿分布特点、主要类型与勘查开发现状

铝土矿是金属铝的主要来源,近年来,随着经济社会快速发展和城镇化逐步推进,中国铝需求量逐年走高。文章简要概括了铝土矿的分布特点、主要类型及主要资源国的铝土矿分布情况,着重介绍了最近几年铝土矿勘查开发的新进展,以深化对铝土矿空间分布、地质特征的认识,把握铝土矿的勘查开发趋势。根据矿石成因,铝土矿主要分为红土型和岩溶型两类,前者主要分布在非洲西部、南美洲北部、印度、东南亚及澳大利亚北部和西南部,后者主要分布在南欧、加勒比海地区、亚洲西部和中国。铝土矿勘查方面,在铝土矿储量大国中,几内亚、俄罗斯、澳大利亚主要以对大型成熟铝土矿山的扩边增储工作为主,巴西、加纳、牙买加等国则主要以勘探新区为主。铝土矿开发方面,目前全球铝土矿主要生产国为澳大利亚、几内亚和中国,2019年三国合计铝土矿产量约占世界总产量的70%。2020年上半年,受新冠肺炎疫情影响,主要金属价格出现恐慌性大幅下跌。虽然近期主要金属价格有震荡反弹趋势,但以美国、巴西、印度等为代表的世界主要经济体仍深陷疫情泥潭,英国、法国、意大利等欧盟国家仍面临较大防控压力,全球也存在爆发第二波疫情的可能,在此背景下,铝土矿勘查开发形势仍存在很大变数。