石煤中钒的氧化动力学初步研究

含钒石煤是我国一种新类型钒矿资源,钒的氧化是石煤提钒的基础。本文对钒的氧化动力学作了初步工作,通过试验数据处理结果表明,采用Ерофеев综合动力学公式:描述石煤中钒的氧化过程:2VO2固+1/2O2=Y2O5固简明可行,较为适宜。 钒氧化反应初期阶段以动力学方式进行:n1=1,属一级反应过程;继之,n2=0.2,反应受扩散制约。测定了由动力学过程转换为扩散过程所需的反应时间及其钒氧化率,计算了这两种过程的速率常数和表观活化能。     

淅川石煤钒矿提取技术的研究

石煤提钒技术关键是钒的氧化和转化。浙川石煤中钒主要有V~(3+)和V~(4+)形式存在,以类质同象取代粘土矿物二八面体中Al~(3+)。钒的价态分布研究表明,低温时有机质和黄铁矿决定了钒的价态,在370℃(风化样)或490℃(原样)V~(3+)全部氧化至V~(4+);高于800℃V~(4+)不再氧化至V~(5+),反应处于动态平衡,此时ηV~(5+)达91％。同时讨论了氯化钠在提钒过程中的氧化和转化作用,石煤钠盐氧化焙烧提钒的最佳条件:矿:盐=100:15,800℃,30分钟,η_培为67.4％。实验表明,焙烧气氛对钒转化有很大影响,氧化—氯化焙烧技术提高η_培6％。     

基于火山岩氧化系数分布特征的火山喷发环境判识——以三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统为例

受火山喷发沉积环境(陆上或水下)及岩浆酸度等因素的影响,火山喷发物的地球化学特征有很大差异,准确判识火山喷发环境是火山岩油气储层性质评价的重要地质依据。本文基于三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统58件火山岩样品主量元素地球化学数据,采用Fe₂O₃与FeO比值作为氧化系数,利用数理统计方法投点,根据上石炭统哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩氧化系数分布特征判识其喷发沉积环境。统计结果表明,卡拉岗组34件样品氧化系数介于0.55～5.00,数值主要分布于1.0～3.0,说明火山喷发沉积环境复杂,非单纯的氧化环境;从部分单井垂向分布来看,氧化系数具有随埋深由深至浅呈明显增大的趋势,表示由弱还原环境逐渐向强氧化环境过渡。哈尔加乌组24件岩芯样品氧化系数介于0.25～0.94,数值主要集中于0.2～0.4,表明火山喷发沉积于贫氧的还原环境;从单井垂向分布来看,氧化系数受埋深影响极小,表示火山喷发沉积受水动力条件境影响小,沉积环境具有一定的水体深度。研究调研筛选了国内10个不同盆地108件火山岩样品数据资料,并充分考虑酸度对火山岩氧化系数的影响,建立了...     

氧化还原化学剩磁——火山岩覆盖区勘探硫化矿的新参数

氧化还原化学剩磁是一种由活动的氧化还原电池产生的电流所引起的化学剩磁(CRM).一个被成矿后火山喷出物覆盖的氧化还原电池,在相当长的段时间内仍将保持活动性.电池所产生的电流将通过围岩和覆盖岩石流动.这种电流引起或加快火山喷出物中铁的再活动.再活动作用可能以一种矿物交换的形式在原地发生,或铁的氢氧化物迁移,然后停积在靠近地表的高氧化还原电位(Eh)处.由铁的再活动而产生的氧化还原化学剩磁,改变了岩石的原始磁存储. 利用古地磁法探求火山岩覆盖区氧化还原CRM的特征,是氧化还原CRM法的基础.当一个矿床被火山岩覆盖,处于与氧化还     

汝城拉张盆地基性火山碎屑岩建造

汝城拉张盆地中发育的侏罗系基性火山碎屑岩,与大致顺层侵入的辉绿岩及呈层状产出的玄武岩共同组成了一套基性火山岩系。该区基性火山碎屑岩建造属正常火山碎屑岩与正常沉积岩之间的过渡性岩类,包含沉积火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩两个亚类。从北东向南西由厚(543 m)变薄(0.6 m)。具有快速堆积的逆向粒序构造特征。玄武岩角砾的化学成份在全碱-SiO_2相关图上投影点属拉斑玄武岩,其氧化系数(0.63)表明为近地表氧化环境形成。稀土元素模式与辉绿岩近于重合,表明两者同源。钾-氩法同位素年龄为145.6Ma。     

石煤钠盐焙烧气氛对钒转化的研究

石煤钠盐焙烧是复杂的气、液、固多相化学反应,焙烧气氛对钒焙烧转化率有重要影响。本文在钒价态研究工作的基础上,研究了在氧化—氯化焙烧下,提高气相中HCl或Cl_2分压,使钒转化率有不同程度的提高,小试表明能提高5～20％,半工业生产试验提高5.4％。该技术简易可行,实用性强,具有较好的经济效益。 本文对氧化—氯化焙烧的技术条件、焙烧温度、时间、含碳量及钠盐配比等作了全面研究。通过气体成分分析,焙砂浸出液成分分析和物相分析鉴定,对氧化—氯化焙烧提高钒焙烧转化率的机理作了探讨。     

对壤中钒、硒、钼测量方法的观察与思考

本文简要介绍了钒、硒、钼的地球化学性质。根据我国西北业已查实的3个层间氧化带砂岩型铀矿床中钒、硒、钼与铀的展布特征,认为,按已知铀矿床中铀与钒、硒、钼的存在及相互关系,试图用壤中钒、硒、钼测量对层间氧化带砂岩型铀矿实施伴生元素找矿或进行“空间定位”的依据尚不足。     

钒同位素地球化学综述

钒是一个重要的第一行过渡族金属元素,由于其独特的多价态性质,且在地球的各个圈层广泛分布,因此钒元素的丰度变化被广泛用来研究和氧化还原反应相关的地球化学过程。随着基于多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的同位素分析技术的发展,钒同位素地球化学的研究也取得初步进展。目前的观测已经初步确定硅酸盐地球的钒同位素组成及其和陨石钒同位素组成的差异,这个差异为了解地球最初的物质来源和形成过程提供了新的制约。对高温岩石样品的测量发现钒同位素在岩浆分离结晶过程中存在显著分馏,因此钒同位素是潜在的研究高温岩浆过程的物理化学条件特别是氧化还原状态的新工具。推测低温下同位素的分馏应更显著,因此钒同位素在环境和生物地球化学领域也有望得到更广泛的应用。     

科罗拉多州加葬尔德郡赖弗耳和加菲尔德矿区的矿物和地质

赖弗耳和加菲尔德矿区的钒铀矿床产于侏罗纪和侏罗纪(?)时期的纳瓦霍砂岩上复的侏罗纪恩特拉达砂岩中。两种建造均由纯净、浅色、细粒、块状和交错层理的砂岩所组成。仅含有少量铀元素的钒矿石呈微粒矿物浸染在砂岩中。它构成三层部分重迭的矿层,各层都作扁平板状,大致平行于主要层理。各钒矿层均有一面被细粒方铅矿和硒铅矿散布的薄层条带所包镶,附近有一绿色的含铬矿物薄层。方铅矿带和含铬层位于下含钒层和上含钒层之上,但在中含钒层之下。含钒层的原生矿石矿物是钒云母、含钒水云母及少量的含钒绿泥石和黑铁钒矿。金属硫化物散布于矿石中,且富集于方铅矿条带内。该区含铬层与产于科罗拉多州普拉塞维尔者外貌相同,普拉塞维尔产的苹绿云母曾有过描述。氧化作用对钒云母无明显的影响;黑铁钒矿与含钒绿泥石和水云母被氧化成微小的次生钒矿物。矿床的氧化部分有少许钾钒铀矿,但还没有发现过原生铀矿物。该矿床与高原的各钒铀矿床相似,但在钒铀比值之高,炭质物质之食贫乏,以及钒云母之丰富等方面都是独一无二的。     

江西玉山石煤烧结包裹与钒转化的研究

江西玉山含钒石煤既是低热值能源,又是一种新类型钒矿资源。为充分利用这种资源,在600～1150℃下进行了氧化培烧和钠化焙烧,测定了煤灰的松装密度d和钒转化率η,研究厂烧结包裹作用。结果表明:温度升高,煤灰烧结严重,对钒包裹几率加大,钒转化率降低。石煤作为能源利用时,燃烧温度不宜超过950℃,石煤钠化焙烧提钒最佳温度775℃。在两种焙烧条件下的石煤烧结机理作了探讨,并进一步得出玉山石煤烧结与包裹的关系式。     

新疆哈密大南湖地区层间氧化带特征研究

新疆大南湖地区的层间氧化带发育层位为中侏罗统西山窑组第二、三岩性段砂砾岩,以褐黄色为主;层间氧化带具多层性,埋深31～343 m,厚度2～138 m;层间氧化带分为氧化带、氧化-还原过渡带和原生带;铀矿体主产于氧化-还原过渡带中;新构造运动形成的最终构造格架控制了层间氧化带的发育方向和基本形态,不同粒度且非致密结构的砂砾岩和冲积扇相、辫状河相沉积则决定层间氧化带发育的厚度和规模,由南向北流的承压地下水造成区内层间氧化带前锋线呈向北延伸的趋势.     

Trace metal and As solid-phase speciation in sulphide mine tailings – Indicators of spatial distribution of sulphide oxidation in active tailings impoundments

Redistribution of potentially harmful metals and As was studied based on selective extractions in two active sulphide mine tailings impoundments in Finland. The Hitura tailings area contains residue from Ni ore processing, while the Luikonlahti site includes tailings from the processing of Cu–Co–Zn–Ni and talc ores. To characterize the element solid-phase speciation with respect to sulphide oxidation intensity and the water saturation level of the tailings, drill cores were collected from border zones and mid-impoundment locations. The mobility and solid-phase fractionation of Ni, Cu, Co, Zn, Cr, Fe, Ca, Al, As, and S were analysed using a 5-step non-sequential (parallel) selective extraction procedure. The results indicated that metal redistribution and sulphide oxidation intensity were largely controlled by the disposal history and strategy of the tailings (sorting, exposure of sulphides due to delayed burial), impoundment structure and water table, and reactivity of the tailings. Metal redistribution suggested sulphide weathering in the tailings surface, but also in unsaturated proximal areas beside the earthen dams, and in water-saturated bottom layers, where O₂-rich infiltration is possible. Sulphide oxidation released trace metals from sulphide minerals at both locations. In the Hitura tailings, with sufficient buffering capacity, pH remained neutral and the mobilized metals were retained by secondary Fe precipitates deeper in the oxidized zone. In contrast, sulphide oxidation-induced acidity and rise in the water table after oxidation apparently remobilized the previously retained metals in Luikonlahti. In general, continuous disposal of tailings decreased the sulphide oxidation intensity in active tailings, unless there was a delay in burial and the reactive tailings were unsaturated after deposition.     

义敦岛弧的形成演化及其对“三江”地区块状硫化物矿床的控制作用

在“三江”地区,“黑矿型”块状硫化物矿床和矿点均分布于义敦岛弧带上。该岛弧具典型的沟—弧—盆体系,在垂直岛弧方向上自东而西可分为4个带:甘孜—理塘缝合带(古海沟);雀儿山—稻城弧前区(弧—沟间断);赠科—乡城火山弧区;勉戈—热达弧后区。研究表明,义敦岛弧是一个建筑于从扬子准地台边缘分裂出来的大陆裂谷堑垒体系的基础上,经历了压张交替、升降更迭的复杂历史的张性火山岛弧,是由于甘孜—理塘微板块在晚三叠世诺利克期向西陡深俯冲形成的。在其发展历史中出现岛弧裂谷阶段和相伴的“双峰式”火山活动是该岛弧最重要的特点,为“黑矿型”块状硫化物矿床的成矿造就了有利的构造—火山条件。     

北山地区笔架山基性-超基性岩带地物化特征及含矿性研究

笔架山岩带位于塔里木地块北山裂谷带内,受依格孜塔格深断裂控制。岩带处在重力异常梯度带边缘及区域磁异常分区界线附近,其上有铜、镍、钴、钒等综合异常。岩体为华力西晚期第二侵入次产物,由原始拉斑玄武岩浆分异而成,属正常或低铝贫碱钙的铁镁质至超铁镁质岩石系列。从岩石化学、矿物成分、矿化元素丰度、物化探异常等特征显示,具备铜、镍硫化矿床的成矿条件。     

A magnetite-rich Cyprus-type VMS deposit in Ortaklar: A unique VMS style in the Tethyan metallogenic belt,Gaziantep, Turkey

The Ortaklar VMS deposit is hosted in the Koçali Complex consisting of basalts and deep sea pelagic sediments, which formed by rifting and continental break-up of the southern Neotethyan in Late Triassic. The basalts are of NMORB-type without notable crustal contamination. From the surface to depth, the Ortaklar deposit consists of a gossan zone, a thick massive ore zone and a poorly developed stockwork zone. Primary mineralisation is characterised by distinctive facies including sulphide breccias (proximal), graded beds (distal), stockworks and chimney fragments. Ore mineral abundances decrease in the order of pyrite, magnetite, chalcopyrite, and sphalerite. Two distinct phases of mineralisation, massive magnetite and massive sulphide, are present in the Ortaklar deposit. Textural evidence (e.g., magnetite replacing sulphides) and the spatial relationships with the host rocks indicate that magnetite and sulphide minerals were generated in different stages. The transition from sulphide to magnetite mineralisation is interpreted to relate to variation in H₂S content of ore fluids. The 1st stage massive sulphide ore might have formed by early hydrothermal fluids rich in Fe and H₂S. The 2nd stage massive magnetite might have formed by later neutral hydrothermal fluids rich in Fe but poor in H₂S, replacing the pre-existing sulphide ore.The alteration patterns, mineral paragenesis, lithological features (massive ore-stockwork ore-gossan) of the Ortaklar deposit together with its trace elements, Cu-Pb-Zn-Au-Ag and REE signatures are all consistent with a Cyprus-type VMS system. The δ³⁴S values in pyrite and chalcopyrite samples range from 2.6 to 5.7‰, indicating that the hydrothermal fluids were associated with sub-seafloor igneous activity, typical of Cyprus-type VMS deposits. However, magnetite formed later than sulphide minerals in the Ortaklar deposit, contrasting with typical Cyprus-type VMS deposits where magnetite generally occurs in lower sections. Consequently, although the Ortaklar deposit generally conforms to Cyprus-type deposits, it is distinguished from them by its late stage and high magnetite concentration. Thus, the Ortaklar deposit is thought to be an exceptional and perhaps unique Cyprus-type VMS deposit.     

河南省嵩县大坪银-铅-锌多金属矿床地质特征及找矿标志

通过工作实践认为，大坪银-铅-锌多金属矿床是火山喷流沉积一后期热液叠加改造富集的块状硫化物多金属矿床。区域上NWW-SEE向晚元古-早古生代形成的裂谷型二郎坪蛇绿岩套是本区找矿的最佳区段，具四个含矿层位。矿化、矿石、矿物、元素等成矿作用要素具明显分带特征，并与火山作用及喷流作用有关。区域构造、同生断裂及岩浆作用为重要控矿条件，而硫化物层、重晶石层、硅质岩是银-铅-锌矿床的重要找矿标志。     

Chemical evidence for,and implications of,a primary FeS phase in the Ankarvattnet Zn-Cu-Pb massive sulphide deposit,central Swedish Caledonides

The origin of the pyrrhotite in the Ankarvattnet massive sulphide deposit is discussed, based on chemical relations between the different mineralization types. A metamorphic genesis is rejected and a premetamorphic origin is alternatively suggested, which is in agreement with similar ideas for the origin of the pyrrhotite in other deposits. The pyrrhotite is thought to have formed in the stringer zone to a massive pyritic layer with similar formation mechanisms as for volcanogenic massive sulphide deposits. The recognition of a stringer zone mineralogy provides better possibilities to understand the physico-chemical character of the ore forming environment.     

氧化亚铁硫杆菌作用下形成的黄钾铁矾的SEM研究

黄钾铁矾是金属硫化物在酸性条件下氧化形成的主要次生矿物。很多研究表明,金属硫化物矿区广泛发育的氧化亚铁硫杆菌会影响金属硫化物的氧化分解和次生矿物的形成。为讨论氧化亚铁硫杆菌在黄钾铁矾形成过程中的作用,设计了两组平行实验制备黄钾铁矾：一种采用化学方法合成黄钾铁矾,另一种在相同条件下接种氧化亚铁硫杆菌合成黄钾铁矾。利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)等技术对两种实验获得的黄钾铁矾进行定性分析和形貌观察。结果表明：在氧化亚铁硫杆菌充分繁殖的条件下,细菌的参与更利于黄钾铁矾的形成;Fe^2+的氧化速率可能是影响黄钾铁矾结晶的主要因素,氧化亚铁硫杆菌通过提高Fe^2+的供应速度促使黄钾铁矾快速结晶,细菌作用下形成的黄钾铁矾结晶程度好于纯化学方法制备的黄钾铁矾。     

可地浸层间氧化带型砂岩铀矿自然电位异常计算

理论和实践表明，在可地浸层间氧化带型砂岩型矿床上可观察到明显的自然电位异常。其起因不同于电子导电体形成的氧化还原电场，而在于发生在层间氧化带中一些非平衡现象之间相互影响所产生的混合电位。根据其自然极化原理，建立了等效数学模型，并对几种常见矿体形态的自然电位异常进行了模拟计算，并分析了曲线特征。最后，讨论了自然电位异常地形校正方法，并给出了几种常见地形条件下自然电位模拟曲线。     

辽东早元古代碳酸盐岩的地质地球化学特征

辽东半岛早元古宙坳拉槽内靠近优地槽一侧,分布着一套复杂碳酸盐岩系,其下部和海底拉斑玄武岩呈沉积接触,或薄互层状共存,与火山凝灰岩互层。底部碳酸盐岩主要为钙型,向上过渡为钙镁型碳酸盐,其中含有数层由海底喷气作用形成的硅质岩,上部的硅质条带状碳酸盐岩中含有条带状、条纹状喷气沉积的硫化物。碳酸盐岩系顶部为厚层质纯镁质碳酸盐岩,局部含巨厚层状菱镁矿。岩系中碳酸盐岩、硅质岩、金属硫化物的稀土特征和铁锰指数具有一致性。铅同位素研究表明它们源于下地壳。有证据显示:碳酸盐岩系是在一定水深条件下由沉积作用形成的。这和碳氧同位素碳研究的结果吻合。种种特征表明这套复杂的碳酸盐岩系具有其独特性,可能暗示着一种特殊的碳酸盐岩形成方式。