柱子淋洗模拟研究磷酸铁膜抑制黄铁矿氧化效果

自然室温条件下用柱子淋洗模拟研究了接氧化亚铁硫杆菌（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ,简称Ｔ．Ｆ菌）时磷酸铁膜抑制黄铁矿氧化的效果。试验结果首次指出：用ＫＨ２ＰＯ４与Ｈ２Ｏ２淋洗黄铁矿,在其表面形成的磷酸铁膜不能抑制黄铁矿的生物氧化,反而在一定程度上加速其氧化进程。经包膜后的黄铁矿矿石柱子间歇循环淋洗一年后的收集液中ＳＯ４＾２－累积量高达３３７５６．１ｍｇ;为对照组的１．６倍,是     

地下水中镍的活化——从黄铁矿氧化以及氧化锰解吸附过程中的释放

在上覆粘土质泥砾土的丹麦Ｂｅｄｅｒ砂质含水层中,对井域范围影响地下水中镍浓度的和种作用进行了研究,由于抽取地下水使含水层水位下降,同时随着非饱和带中黄铁矿的氧化,镍进入地下水中,浓度达４０００ｎｍｏｌ／Ｌ。经测定黄铁矿中镍的浓度（４０～１４０）×１０＾－５ｍｏｌ镍／ｍｏｌ黄铁矿,在非饱和带以及饱和带顶部的近斯二次浸水段,地下水中的镍含量特别高,二次浸水带的另一个特点是Ｍｎ＾２＋浓度上升,很明显,在     

黄铁矿型难浸金精矿细菌预氧化研究

对黄铁矿型难浸金精矿４４０ｋｇ／ｄ连续细菌预氧化进行了研究。脱硫率为５２．０４％,金氰化浸出率９２．５５％,并对试验的控制参量提出探讨性意见。     

黄铁矿表面次生色:氧化程度的标志

对具有不同表面次生色的黄铁矿氧化表面进行了XPS、AES成分分析，认为黄铁矿表面氧化作用形成了由Fe(Ⅲ）－O组分、单质硫和水绿矾等组分组成的表面氧化层。黄铁矿表面次生色的变化取决于表面氧化层的厚度及其中Fe(Ⅲ)-O组分、单质硫的相对含量。氧化程度较弱时，或者由于氧化层中单质硫含量相对较高，或者由于表面氧化层太薄，可见光能直接透过该层，黄铁矿表面以黄色调为主；而黄铁矿表面呈蓝色是由于氧化程度增强，氧化层厚度增加到适合于可见光产生干涉作用，因而是一种干涉作用所致的锖色，而不是铜蓝致色；氧化程度进一步增强时，形成了足够厚的Fe(Ⅲ)-O组分层，使黄铁矿表面呈Fe(Ⅲ)-O组分的颜色。     

天然饱水条件下黄铁矿氧化过程的热力学探讨

本文从化学热力学角度讨论了黄铁矿在低温低压条件下通过化学作用氧化的历程,指出了决定黄铁矿氧化速率的步骤是黄铁矿的溶解作用,并对一实际水样进行了化学反应的平衡分析     

水溶液体系的化学平衡模型

概括了化学平衡计算的历史及特点；对在地球化学研究中常用的水溶液体系化学平衡模型作了简要的介绍；讨论了水溶液体系化学平衡模型研究的现状及今后的发展动向。     

黄铁矿及毒砂中负氧化数金的发现及判定

作在突破金的氧化态（价态）的先导的研究中，使用光电子能谱对９个金矿区的黄铁矿与毒砂进行研究。发现它们之中广泛出现有结合能为８３（８２．８－８３．２）ｅＶ的峰，经分析对比后，指认它为Ａｕ峰（４ｆ７／２）。但它的结合能小于Ａｕ°（约８４ｅＶ），更小于Ａｕ＾１＋及Ａｕ＾３＋。根据结合能与氧化态的关系，判定８３ｅＶ峰为负氧化数金（负价金）所引起。即黄铁矿与毒砂中存在有负氧化数金。     

无氧条件下黄铁矿表面的羟基化与自氧化

过去20年里,无氧条件下黄铁矿–水界面产生活性氧是黄铁矿表面反应性的重要发现之一。这一反应不仅对现代环境有重要影响,而且在早期地球环境演化中也扮演着重要角色。无氧条件下黄铁矿–水界面产生的活性氧具有极强的氧化性,理论上有氧化黄铁矿自身的能力。然而,无氧条件下黄铁矿–水界面产生的活性氧对其自身是否有氧化作用(即黄铁矿自氧化)及其反应机制还不得而知。本研究采用原位漫反射红外傅里叶变换光谱(in-situDRIFTS)和准原位X射线光电子能谱(quasi-in-situXPS)结合密度泛函理论(DFT)计算,探究了无氧条件下黄铁矿–水界面的自氧化初始反应过程。结果表明:(1)无氧条件下黄铁矿–水界面会发生自氧化反应,生成高价态的硫物种和铁氧化物;(2)黄铁矿–水界面的自氧化反应伴随着羟基的生成和消耗;(3)黄铁矿–水界面的羟基源于水分子在黄铁矿表面缺陷位点的解离作用,可为活性氧的产生提供物源。这些发现不仅揭示了黄铁矿–水界面的羟基化和自氧化过程,还为深入理解黄铁矿–水界面反应在早期地球环境演化中的重要作用提供了认知基础。     

从矿物粉晶表面反应性到矿物晶面反应性——以黄铁矿氧化行为的晶面差异性为例

地球系统中各种矿物相的物理化学反应大多是从矿物表面或界面开始的。要揭示矿物表面反应性的本质,就需要从控制其反应性的表面结构入手。由于实验条件的限制,绝大多数关于矿物表面物理化学性质的研究主要采用粉晶作为研究对象。尽管粉晶方法在研究诸如硅酸盐、碳酸盐溶解和沉淀结晶等过程中被普遍采用,但这种基于矿物粉晶的研究方法还是有一定的不足。因为形成粉晶的破碎研磨过程会导致晶体高能面的出现,高能面所具有的高活性可能会加速其反应过程,应用于地球化学反应的计算结果就可能高估了实际的地球化学反应速率。本研究以黄铁矿表面氧化反应的晶面差异性为例,从晶面结构制约反应性的角度出发,重新审视了黄铁矿氧化的相关问题,弥补了传统"粉晶研究"中对黄铁矿氧化速率和氧化机理认识的缺陷。黄铁矿宽范围的氧化速率实测值很可能是由不同晶面间较大的反应性差异导致;水在黄铁矿的氧化过程中同时扮演着传递电子的催化剂和反应物的角色,也是黄铁矿氧化反应速控步(rate-limiting step)的核心物质。这些认识首次明确了黄铁矿不同晶面反应性差异的重要性,并提示我们应将传统表面矿物学的研究推向更为精确的晶面矿物学水平。这一从晶面角度考察发生在矿物表面的地球化学反应的研究方法可为构建更为精确的地球化学模型提供理论基础。     

高温高压高应变速率干体系中黄铁矿内的晶格金的动力迁移机制理 …

分析了高温高压高应变速率条件下黄铁矿中的晶格金迁移的动力学机制后认为;黄铁矿晶格中的金原子趋向于向位错等缺陷处扩散;在无位错滑移的情况下,晶格金原子在位错线等缺陷中扩散的扩散方式对其从黄铁矿内部迁移出来无实际意义;在高温高压高应变速度条件下黄铁与铁矿变形以位错深滑移为主,金原子伴随着位错滑移一起迁移,最终迁移进入裂隙,增加了与成矿流体接触的机会。     

沉积地层中草莓状黄铁矿分析方法及其在古海洋学上的应用

草莓状黄铁矿是黄铁矿的特殊形态,其定义为由相近大小、相似形态的黄铁矿微晶颗粒组成的球形、亚球形聚合体。草莓状黄铁矿粒径分析已广泛应用于各个地质历史时期的古海洋环境恢复研究中,但其形成机理、判别标准与实验方法仍存在分歧。因此对沉积地层中草莓状黄铁矿的形成机理、在古海洋环境恢复中的指示意义及判别标准、实验与数据分析方法等进行总结阐述,有助于理解草莓状黄铁矿的粒径大小与形态对氧化还原条件的指示意义。草莓状黄铁矿在不同氧化还原环境下的形成机理存在差异,其粒径大小、数量以及分布范围可综合反映沉积时水体的氧化还原条件;而草莓状黄铁矿微晶几何形态及整体形貌特征也与古海洋氧化还原环境密切相关。此外,虽然有学者指出该方法可能存在一些问题,但只要在分析过程中结合沉积特征、古生态特征、地球化学指标等多方面证据对环境进行综合判别,甄别特殊条件下沉积的草莓状黄铁矿,则可有效避免这些问题。最后,针对后期氧化作用对草莓状黄铁矿粒径分布的影响进行了评价,结果显示经过后期氧化作用的草莓状黄铁矿粒径变化很小,不会对其在恢复古海洋氧化还原环境的应用上产生影响。     

低温平衡ZnS-PbS-FeS-H_2S四组分体系的热力学分析

本文介绍了热力学相图在浅成低温热液硫化物矿床中的应用,并以三江地区金顶铅锌矿床中的矿物含量为例进行定量分析。一方面在相同温度下,浓度与矿物(组合)之间存在对应关系,并且一些矿物(组合)对应特定的酸碱条件,例如在400K和105Pa条件下,黄铁矿与方铅矿的组合在碱性环境下稳定,而方铅矿与闪锌矿的组合在酸性环境中稳定,且酸性条件下当lg[Pb2+]≥-11.29时,才开始出现方铅矿;另一方面对比了298.15K和400K条件下矿物共生组合的及介质pH值的变化情况,并得到400K条件下形成矿物或矿物组合所需离子的浓度更高。     

煤中黄铁矿的成因研究

本文在系统地研究四川晚二叠世高硫煤中黄铁矿矿物学的基础上，运用微区电子探针、中子活化、Ｘ光电子能谱和硫同位素等多 种方法综合地研究煤中黄铁矿的结构、成分、价态及同位素等成因标型特征，对黄铁矿标型特征进行了成因探讨，有效地判别了成岩期形成的Ｉ型脉状黄铁矿及后生热液Ⅱ型脉状黄铁矿。同时提出直接沉淀系列（自形晶→集合→聚晶）和复杂成因（微粒、莓粒→圆球→结核→团块）等两大类成因演化模式。它不仅对不同类型     

隧道围岩中黄铁矿的氧化对隧道混凝土衬砌耐久性的影响研究

当隧道工程施工遇到含黄铁矿的地层时，黄铁矿氧化形成的酸性环境以及其引发的一系列化学反应会对隧道混凝土衬砌的耐久性带来不利的影响。利用黄铁矿氧化形成酸性环境水的一系列化学反应和机理，并对隧道混凝土衬砌在酸性环境水条件下的侵蚀过程进行了实验室浸泡试验和理论分析，运用化学热力学对酸性环境下混凝土中不同硅酸盐矿物和铝酸盐矿物侵蚀反应的吉布斯自由能的变化△Gγ^φ和反应的平衡常数lgKT。计算结果表明铝酸盐抗H^ 离子侵蚀的能力比硅酸盐差；在酸性水中，高钙硅比、高碱性的是水化矿物一般比低钙硅比、低碱性的水化矿物稳定性差。研究结果结合具体的隧道工点调查，可以为穿越含黄铁矿地层的隧道混凝土病害整治和预防提出了针对性很强的工程措施。