弱氧化气氛下烟煤热解特性及热解产物组成

为提高轻质焦油和煤气产率,选取陕西红柳林烟煤为研究对象,采用固定床反应器对比分析N₂气氛和弱氧气氛下（N₂+O₂）煤的热解产物产率分布及组成特性。结果表明:随着O₂的加入,半焦和焦油产率显著降低,CO和CO₂气体产率显著增大,导致总气体产率增大;由于发生氧化燃烧反应,随着热解气氛中氧含量的增大,H₂、CH₄和C₂—C₃产率逐渐降低,在此过程中水产率变化幅度较小;弱氧气氛下焦油分解温度大于N₂气氛,酚类物、脂肪烃及苯系物在弱氧气氛下热解焦油中的相对含量较低,且多环芳烃相对含量明显大于N₂气氛下热解焦油。当热解温度为800℃,过量空气系数ER=0.14时,焦油产率为6.22%,H₂产率14.01 mg/L,焦油和H₂产率达到最佳值。由于弱氧气氛下热解得到半焦的石墨化程度低于N₂气氛下的热解半焦,导致弱氧气氛下半焦反应活性大于N₂气氛。研究结果为固定床热解烟煤制备高值燃料提供基础数据。      

油页岩原位开采温度-时间-转化率判识方法及应用

油页岩原位转化开采加热的最终温度、加热时间和最终油气转化率与原位开采的经济成本息息相关。利用Rock-Eval 6型岩石热解分析仪分别获取不同升温速率下的油页岩烃产率-转化率和烃产率-活化能之间的关系,以烃产率为桥梁,建立活化能与转化率的对应关系;在此基础上,依据化学动力学反应原理,将油页岩有机质（干酪根）演化生成油气的过程近似为具一级反应特征的热裂解反应,获取不同转化率条件下温度倒数（1/T）与时间对数（ln t）的关系式,建立油页岩原位转化温度-时间-转化率关系图。以广东茂名盆地油柑窝组油页岩为例,通过上述方法建立了油页岩原位转化开采温度-时间-转化率关系图。由判识关系图可知：加热至350℃开采该区油页岩,转化率达90%需要98 a;加热至200℃开采该区油页岩,在不采取其他措施的情况下即使转化10%也需要147 a。实际情况下,地下油页岩原位受热具有非均质性,加热开采能耗大,通过添加催化剂降低油页岩原位油气转化所需的温度、改善油气产物品质可能是油页岩原位开采技术的一种发展方向。     

渤海莱州湾凹陷不同类型烃源岩活化能影响因素分析

选取不同干酪根类型的低熟烃源岩作为剖析对象,从干酪根类型、干酪根中有机硫含量、可溶有机质和黏土矿物对烃源岩活化能的影响进行研究,结果表明:Ⅱ₁和Ⅰ干酪根活化能分布范围窄,Ⅱ₂和Ⅲ干酪根活化能分布范围宽,干酪根平均活化能Ⅲ>Ⅱ₂>Ⅰ>Ⅱ₁;有机硫含量高的干酪根平均活化能低,有机硫对烃源岩生烃起催化作用;可溶有机质的存在影响烃源岩平均活化能的大小和分布特征,可溶有机质分布在活化能低值区间,对烃源岩生烃起催化作用;烃源岩黏土矿物中伊/蒙混层含量高,平均活化能高;伊利石含量高,平均活化能低,伊利石对烃源岩生烃起催化作用。      

泥炭的热模拟研究──过渡带气形成机理探讨

本文对现代泥炭进行了低温长时间模拟实验研究,并探讨了过渡带气的形成机理。甘南泥炭气、液态烃产率高。液态烃由热解油和残余气仿沥青“Ａ”两部分组成,热解油中以Ｃ_５─Ｃ_１４较轻馏分为主,残余氯仿沥青“Ａ”则以非烃、沥青质为主。随热演化程度增高,烃类增加,非烃和沥青质急剧减少。模拟气体组成以非烃气体（ＣＯ_２等）为主,随温度升高,气态烃产率升高,烃类气体中以甲烷为主。２００℃～４００℃温度下产生的甲烷碳同位素δ１３Ｃ为－５３.８２～－３３.６６‰。研究表明低热演化阶段伴随腐殖物质的降解和干酪根的分子重排作用能产生甲烷同位素较轻的生物－热催化过渡带气。     

柳树河油页岩的热解特征及动力学

利用岩石-热解评价仪研究了200～600 ℃不同升温速率（10、15、20、25、30 ℃/min）下柳树河盆地油页岩热解生烃特征,利用Friedman法和Sestak反应机制,求出了油页岩的反应活化能和反应函数,建立了热解动力学模型,可用于计算热解生烃率和达到某一转化率所需要的时间。研究发现,油页岩的反应活化能并不是一个定值,随着反应温度的增加逐渐增大。这是因为油页岩热解是一个极其复杂的多步反应过程,在不同的温度区间内具有不同的反应机理。     

爱沙尼亚干酪根催化降解生烃过程及动力学研究

以爱沙尼亚油页岩干酪根为对象,利用热模拟实验方法和化工催化原理,考察了不同介质对干酪根热解生烃过程的影响,从热解生烃量、生烃组成特征及生烃动力学等方面进行了探讨。结果表明:膏岩对干酪根的生烃具有明显催化作用,碳酸盐岩对干酪根的生烃具有一定反催化作用,各种盐类对干酪根的生烃量影响较小。干酪根热解动力学研究表明,生烃动力学参数表观活化能E与视频率因子A两者之间不是独立变化的,而是具有一定的关系,即:E与lnA之间服从直线关系(R=0.99),这些认识对于深入探讨爱沙尼亚油页岩干酪根的化学结构、建立热解动力学模型具有一定的参考价值。     

茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩有机地球化学特征及沉积环境

针对茂名盆地油页岩成矿机理问题,利用茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩莱科（Leco）、热解、含油率以及生物标志化合物等分析,研究了其有机地球化学特征,讨论了油页岩有机质来源与沉积环境。结果表明：油柑窝组油页岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ₁型,含油率平均为5.98%,属品质中等偏好型;碳优势指数（I_CP）值（3.73~4.37）、奇偶优势（OEP）值（7.59~9.57）、较小甾烷C₂₉ααα20S/（20S+20R）、较低Ts/（Ts+Tm）以及最高热解峰温（T_max）值（428.00~434.00℃）均指示油柑窝组油页岩热演化处于未成熟阶段。正构烷烃气相色谱（GC）图显示为单峰式,主碳峰为C₂₇;∑C_21-/∑C₂₂₊与∑C₂₁₊₂₂/∑C₂₈₊₂₉均呈现低值,I_CP与OEP呈现高值,高碳数藿烷系列含量丰富,三环萜烷含量较低,未检测出奥利烷和羽扇烷等非藿类化合物,综合C₂₇-C₂₈-C₂₉规则甾烷相对含量特征,确定油柑窝组油页岩有机质来源主要为湖相藻类体以及细菌、浮游生物与陆生植物混合来源。总有机碳质量分数/全硫质量分数（TOC/S）值（41.14~170.08）、姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）值（0.82~1.30）以及重排甾烷/规则甾烷值（0.06~1.10）指示油页岩沉积时水体为淡水、还原环境。在亚热带—温带温暖-湿润气候背景下,藻类等水生生物勃发引起的高湖泊生产力和淡水、还原环境是茂名盆地油柑窝组油页岩成矿的有利条件。     

碳酸盐岩干酪根催化降解生烃过程及动力学研究

以甘肃平凉地区奥陶系碳酸盐岩干酪根为对象,利用热模拟实验方法和化工催化原理,从热解生烃组成特征、生烃量及生烃动力学等方面考察了不同介质对干酪根热解生烃过程的影响。结果表明,碳酸盐岩对干酪根生烃过程具有反催化作用,随着温度的增加,反催化作用越明显。膏岩CaSO₄则表现出正催化作用,各种盐类对干酪根生烃过程影响较小。干酪根热解动力学研究表明,生烃动力学参数活化能E与视频率因子A之间不是独立变化的,它们之间存在一定的关系,即:E与lnA呈线形关系,这对于认识碳酸盐岩干酪根的化学结构及热解生烃机理具有一定的参考价值。     

绿河页岩干酪根分步瞬时热解演化特征及机理研究

分步瞬时热解法可以有效的用于研究干酪根（或其他相关样品）结构组分随温度变化而演变的详细特征。利用分步瞬时热解法从300℃到600℃共分七个温度点,依次对绿河页岩干酪根样品进行热模拟分析。结果表明:在300℃时,绿河页岩干酪根样品基本没有热解产物,在350℃时可检测到少量吸附烃但含量极少;400℃、450℃和500℃是热解产物十分丰富的三个温度点,主要产物是成对出现的正构烷烃和直链烯烃,同时含有一定量的异构烷烃和姥鲛-1-烯;随着热解温度升高,异构烷烃和长链烃类的相对含量逐渐减少;姥鲛-1-烯在400℃和450℃一直占据主要地位;550℃出现了长碳链烷烃（C₂₇~C₃₂）,很有可能是绿河页岩干酪根样品中类似于绿藻等的组分经高温裂解产生的;600℃之后热解产物基本消失,说明在低温阶段干酪根裂解作用就基本完全。另外,绿河页岩干酪根样品在不同温度点的瞬时热解均给出了相应的产物组分构成,对比研究发现,其产物种类及相对含量具有逐渐变化的特征,由此将更有利于研究干酪根的热演化及其成烃机制。     

干酪根的X射线衍射研究

本文讨论了干酪根X射线衍射（XRD）数据的处理方法,XRD的002峰参数t₀₀₂与化学结构参数芳碳率f_芳的关系及其计算;根据XRD谱图,研究了抚顺、茂名油页岩未成熟干酪根的化学结构。在干酪根的人工热模拟过程中,发现XRD参数t₀₀₂与芳核C轴高度L_c均随干酪根的类型和成熟度不同而变化,据此提出了不同类型干酪根的XRD(f₀₀₂-L_c)演化途经图。该图可以帮助我们判别干酪根的类型与成熟度。     

硫氰酸钾分光光度法有效提高铀矿石中钼的测定精度

在国标GB/T 14353.9—1993基础上,以氯化亚锡为还原剂,硫氰酸钾为络合剂,用国家一级合成硅酸盐光谱分析标准物质验证,对比不同熔矿方法和不同酸性介质对钼最低检出范围的影响,优化了用硫氰酸钾比色法有效检测铀矿石中含量≥10.0μg/g钼的实验方法。数据结果稳定可靠,步骤简单,测得钼的最低检出限可降低至10.0μg/g。方法的测定值与等离子体发射光谱的分析结果相符,可满足实验室内铀矿石批量检测的要求。     

原油与硫酸盐的热化学硫酸盐还原反应模拟实验及动力学研究

利用高压釜反应装置,在一定温度和压力下考察了吐哈原油和胜利原油与硫酸镁的热化学还原反应,热模拟实验在350～450℃含水条件下进行。利用库仑仪和气相色谱仪对反应后的气体产物进行分析,油相的总硫含量用库仑仪进行测定,固体产物组成利用红外光谱仪与X射线衍射仪进行分析,并对反应动力学进行了研究。结果表明,原油中的LSC含量对...     

内蒙古克什克腾旗油房西矿区钼矿找矿潜力分析

内蒙古克什克腾旗油房西矿区为中型银多金属矿床,伴生的铅锌、铜、钼可形成独立矿体。银铅锌与铜、钼矿化在水平和垂直方向都呈现出较明显的分带现象,即银、铅锌遍布全区且主要集中在浅部,钼、铜主要赋存在矿区中部和深部。通过2个较深钻孔的探索,在深部出现较普遍的与斑岩型矿床蚀变、矿化特征类似的钼(铜)矿化,且矿(化)体形态呈层状-似层状产出趋势明显。在位于西拉木伦河断裂以南的小东沟—库里吐地区,通过分析矿区成矿地质条件和矿化特征,初步认为本区钼矿化范围较大,矿床成因类型好,矿化空间保存完整,因而具有中型以上钼矿床的找矿潜力。     

陕西省矿床成矿系列的初步划分

通过系统总结，首次将陕西省主要矿床初步划分为4个矿床成矿系列组合，22个成矿系列类型，42个成矿系列和若干亚系列。其中省内金矿床的主要成矿系列为燕山期与变质一岩浆热液有关的金多金属矿床成矿系列、略勉板内结合带与岩浆热液有关的金矿成矿系列、商丹板块对接带与变质热液有关的金矿床成矿系列、现代河流中的冲一洪积砂金矿床成矿系列、与热水渗滤作用有关的金矿床成矿系列及活动区造山带与碱性碳酸盐类有关的金矿床成矿系列类型，银矿床的主要成矿系列为复理式建造中的菱铁矿银多金属矿床成矿系列，铜矿床的主要成矿系列为与元古代中-酸性岩有关的铁铜矿床成矿系列、加里东-印支期与中性-酸性花岗岩类有关的铁铜金钨萤石矿床成矿系列、与海相中基性火山岩有关的铜锌矿床成矿系列、前寒武系变质火山岩中的铜锌黄铁矿床成矿系列，钼矿床的主要成矿系列为与中酸性浅成-超浅成小岩体(斑岩)有关的钼铁铜矿床成矿系列，铅锌矿床的主要成矿系列为海底热液喷流-沉积铅锌矿床成矿系列、与热水渗滤作用有关的铅锌矿床成矿系列、海底喷流沉积-热液改造铅锌铜矿床成矿系列，汞锑矿床的主要成矿系列为与热水渗滤作用有关的汞锑矿床成矿系列，重晶石矿床的主要成矿系列为寒武系-奥陶系中的钒钼重晶石磷块岩黄铁矿石煤矿床成矿系列、下志留统中的重晶石铀石煤矿床成矿系列，煤矿床的主要成矿系列为大型内陆盆地中的煤油页岩成矿系列及与海陆交互相沉积岩有关的煤铝黄铁矿粘土高岭土矿床成矿系列类型，岩盐矿床的主要成矿系列为产于奥陶系中的岩盐(钠盐)矿床成矿系列。     

Trace element mineral transformations associated with hydration and recarbonation of retorted oil shale

A laboratory study was conducted to evaluate the influence of hydration and recarbonation on the solidphase distribution of trace elements in retorted oil shale. The oil shale samples were retorted by the Paraho direct heating process and equilibrated with deionized—distilled water under controlled carbon dioxide conditions. A sequential extraction technique was then used to fractionate trace elements into soluble, KNO₃-extractable (easily exchangeable), H₂O-extractable (easily adsorbed), NaOh-extractable (organic), EDTA-extractable (carbonate), HNO₃-extractable (sulfide), and residual (nonextractable silicate) phases. The chemical fractions present in retorted oil shale and hydrated and recarbonated retorted oil shale were compared to identify trace element mineralogical changes that may occur in retorted oil shale disposal environments.Trace elements examined in this study were found to reside predominantly in the HNO₃-extractable and residual fractions. Hydration of retorted oil shale resulted in a shift in the majority of trace elements from residual to extractable forms. Cobalt, nickel, and zinc extractabilities were not significantly influenced by hydration, whereas antimony increased in the residual fraction. Subjecting retorted oil shale to atmospheric (0.033%) and 10% CO₂(g) levels over a nine-month equilibration period resulted in partial and full recarbonation, respectively. As the influence of recarbonation increased, trace elements reverted to residual forms. Vanadium, choromium, copper, zinc, antimony, and molybdenum in the 10% CO₂(g) recarbonated material were more resistant to sequential extraction than in retorted oil shale, whereas strontium, barium, and manganese were less resistant to sequential extraction. The extractabilities of cobalt, nickel, and lead were not affected by recarbonation. Recarbonation did not result in a predicted increase in EDTA-extractable trace elements. In general, the amounts of trace elements extracted by EDTA (and correlated to carbonate forms) were invariant with respect to equilibrium CO₂(g) levels.A significant result of this study was that the mineralogical residencies of trace elements in retorted oil shale were altered in response to conditions that may be present in a disposal environment. Thus, the long-term release of trace elements in retorted oil shale disposal environments may not be adequately predicted by applying the toxicity characteristic leaching procedure (TCLP).     

Molybdenum Content of 16 U.S. Geological Survey Standard Rocks

The concentration of molybdenum in 16 U.S. Geological Survey (USGS) standard rocks was determined by a colorimetric procedure using zinc dithiol reagent. The molybdenum content in the rocks was found to range from 0.04 to 37 ppm. The precision of the method is generally better than 10% relative deviation when the molybdenum content is >0.3 ppm. A comparison with values stated in the literature shows that the method is accurate for the range of concentrations determined and the rock types analyzed.     

全球成矿域和成矿区带

作者在编制1:2 500万世界大型超大型矿床成矿图的基础上,根据全球地质构造背景与成矿特征,划分出劳亚、冈瓦纳、特提斯、环太平洋4大成矿域和北美、格陵兰、欧洲、乌拉尔-蒙古、西伯利亚、中朝、南美、非洲-阿拉伯、印度、澳大利亚、加勒比、地中海、西亚、喜马拉雅、中南半岛、北科迪勒拉、安第斯、楚科奇-鄂霍茨克、东亚、伊里安-新丙兰、南极等21个巨型成矿区带,简要论述了各成矿域和成矿区带的成矿特征,首次构建了全球成矿体系.     

从铀矿石浸出液中回收钼的实验方法

本文系统地研究了201×7阴离子交换树脂从铀矿石酸性浸出液中吸附铀、钼的吸附酸度,选择出最佳淋洗铀、钼的淋洗剂;采用不同的淋洗剂分步解吸的方法,使铀和钼分离,用沉淀法以氯化钙为沉淀剂,使淋洗合格液中钼生成钼酸钙沉淀;对沉淀酸度和沉淀剂用量进行优选,在选择的最佳条件下生成钼酸钙沉淀率为99%,钼酸钙产品中的钼质量分数≥30%为合格的产品。     

岔路口特大型钼多金属矿床的发现及其意义

黑龙江岔路口矿床是近年来在大兴安岭地区北部找到的一处特大型斑岩钼多金属矿床,其产出规模已居中国北方钼多金属矿床之首.钼多金属矿化大部分在侏罗系火山-沉积岩中,呈细脉状、细脉浸染状产出,并与晚侏罗世石英斑岩、花岗斑岩和隐爆角砾岩具有密切的时空分布关系.初步研究表明,该矿床无论是在产出环境、地质特征上,还是在含矿侵入岩岩石...     

未熟-低熟油生成机理的化学动力学研究及其初步应用

对树脂体、木栓质体、可溶有机质、富硫有机质、经细菌强烈改造过的有机质等各类与未熟─低熟油产出密切相关的样品及部分参照样品所进行的系统的化学动力学定量研究显示,虽然未熟─低熟油的产出和富集可能与多种不同的地质条件或因素有关,但它们的共同之处在于这些有机质较常规有机质具有明显偏低的成烃活化能。化学动力学模型的初步应用显示,这些有机质的确能在浅于常规生烃门限的地质条件下开始大量成烃,从而定量阐明了业已报道的各种地质条件下未熟─低熟油产出和富集的机理.