钢渣中的f-CaO及稳定化处理的研究进展

我国2011年炼钢时产生的钢渣量大约1.1亿t,因此钢渣的资源化利用一直是国内外研究的热点课题。由于钢渣中含有50%以上的C2S和C3S等矿物成分,具有潜在的胶凝活性(Essia Belhadj等,2012)。因此钢渣的开发应用主要集中在水泥     

钢尾渣综合利用的两种新途径

我国作为世界上最大的钢铁生产国,每年排放钢渣约8000万t,利用率却只有22%(中国资源综合利用协会,2011)。目前钢渣的利用主要是回收其中的铁,一般采用多段破碎多段干法磁选的方法得到渣钢或富铁钢渣作为炼钢或炼铁的原料,而尾渣部分大部分被堆弃。最近几年钢渣热     

利用钢渣尾渣制备耐火喷涂料的试验研究

钢渣是在钢铁生产过程中由造渣材料、冶炼反应物、侵蚀脱落的炉体和补炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性质而加入的造渣材料所组成的固体渣体(李婕,2005),每生产1 t钢排出约0.15 t钢渣(程绪想,2010)。据钢铁协会     

我国发现的硅灰石膏

本文硅灰石膏发现于我国河北省的符山,固镇和坡山等矿山。它以脉体穿入钙镁橄榄石夕卡岩中,呈纤维状集合体,有时形成六方针状晶体。平均粒度为0.05×0.05×2mm~3,No=1.513(±0.0015),Ne=1.471(±0.0015),比重为1.92(±0.02)。根据化学分析计算晶体化学式为:(Ca_(2.73)Mg_(0.23) Na_(0.03))[Si_(1.0)Al_(0.03)(OH)_(6.18)](CO_3)_(1.067)(SO_4)_(0.952)·10.86H_2O。红外光谱有17个吸收频带,其中1394,1100和756-672cm~(-1)分别指派给CO_3、SO_4和SiO_6的伸缩振动。DTA曲线表现有186℃及784℃两个吸热峰及804℃的放热峰。本区的硅灰石膏是低温下钙镁橄榄石的热液蚀变产物     

粉煤灰制备硫铝酸钙-阿利特水泥熟料的研究

以粉煤灰为主要原料, CaF2为矿化剂,设计MG和MS值,控制CaO和CaSO4含量,分别在1 150、1 200、1 250、1 300和1 350℃温度下烧制高胶凝性硫铝酸钙-阿利特复合矿相水泥熟料.运用X射线粉晶衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段,研究原料配方和煅烧温度对熟料物相组成的影响,对熟料物相形成的反应历程作了探讨.实验结果表明,在1-300℃,当MG=1.05、MS =0.95时,形成较理想的熟料,物相组成约为C4A3-S 58.73%,C3S 23.99%,C2S 2.87%,C11A7·CaF2/C12A7 14.07 %,f-CaO 0.35%.熟料中主要物相硫铝酸钙晶体呈菱形十二面体,发育完整,形态规则,颗粒大小约为1～3 μm;阿利特(C3S)相物相为板状六角形,晶体发育相对细小.     

用阜新煤矸石制备阿利特一硫铝酸盐水泥的试验研究

我国大量堆存和正在排放的煤矸石，既是一种矿业排量最大的废弃物，又可以被认为是一种可利用的巨型资源。阜新煤矸石主要由石英、长石、伊利石等矿物组成，化学成分含60％～67％SiO2，13％～18％Al2O3，具有高硅低铝特征，属于目前难以利用煤矸石。本文实验采用了C3S—C4A3S—C2S—C4AF体系，利用煤矸石的Al2O3煅烧成无水硫铝酸钙而不是铝酸三钙。添加BaSO4、CaF2和铬渣，使硅酸三钙和无水硫铝酸钙能在1300-1360℃共生，制备出了阿利特-硫铝酸盐水泥。水泥熟料在1360℃，保温1小时烧成。研制的煤矸石水泥3天和28天抗压强度分别达到了34．7～36．8MPa和52．2～54．4MPa，达到了525#早强型高性能水泥指标。     

氧化作用对气态烃组成和碳同位素组成的影响

通过加水模拟实验,揭示了气态烃在被矿物氧化过程中分子组成和碳同位素组成的变化.实验结果表明,随着反应时间的延长,气态烃、非烃 (H2、 CO2、 H2S)组成及碳同位素组成发生了明显且很有规律的变化.气态烃碳数越高,氧化速率越快,碳同位素变化 (增重 )越大.当氧化剂为赤铁矿或赤铁矿 硫酸镁时, CH4含量没有明显降低,δ 13C值增重 1‰～ 2‰; C2H6含量最后 (288h)降低了约 20%,δ 13C值增重约 3‰; C3H8含量最后降低了约 50%,δ 13C值增重约 5‰; Ic4h10含量在 72 h时即降低了约 80%,氧化速率远高于 Nc4h10.非烃 CO2的含量增加了 1.26～ 1.71倍.当氧化剂为硫酸镁时, CH4含量明显增高,最多时增加了 34.7%,δ 13C值增重约 8‰; C2H6含量在 72 h时降低了约 14%,在 144 h时降低了约 85%,δ 13C值增重约 24‰; C3H8含量在 72 h时降低了约 65%,在 144 h时降低了 98%以上; Ic4h10和 Nc4h10在 72 h时即降低了 90%以上.非烃 CO2含量最多增加了 1.86倍, H2S最多增加了 9.62倍.这些实验结果对认识天然气藏在矿物氧化过程中分子组成和碳同位素组成的变化具有重要意义.     

桂东北苗儿山张家花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

对张家岩体乍古田矿床及张家矿床的2件赋矿围岩样品,开展LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年,获得乍古田矿床赋矿围岩形成年龄为218.0±1.4Ma,张家矿床赋矿围岩形成年龄为226.8±5.7Ma。另外,对张家岩体8件样品的主量、微量元素及Sr-Nd同位素分析测试显示,张家花岗岩富硅(Si O2=74.35%~76.29%)、高铝(Al2O3=12.54%~14.03%)、高碱(Na2O+K2O=6.95%~9.17%)、低镁(Mg O=0.34%~0.45%)、低钙(Ca O=0.68%~1.03%)、低钛(Ti O2=0.106%~0.18%),属高钾钙碱性花岗岩;富集Rb,亏损Ba、Sr,Rb/Sr值高,属于低Ba-Sr花岗岩;轻稀土元素富集,负Eu异常;富U(平均21.5×10-6),Th/U值低(平均1.63),有利于铀矿化;(87Sr/86Sr)i高(约0.7247),低εNd(t)值(平均-13.95),二阶段Nd模式年龄为2.07~2.19Ga。张家花岗岩属于强过铝质S型花岗岩,可能是华夏板块古元古代基底变泥质岩经部分熔融形成的。     

造礁生物群落演化在海平面变化研究中的运用-以中扬子台地下奥陶统红花园组生物礁为例

中扬子台地下奥陶统红花园组造礁生物群落主要有五种 :蓝绿藻群落 (S群落 )、Calathium 蓝绿藻群落 (C S群落 )、Batostoma-Calathium群落 (B C群落 )、Archaeoscyphia-Calathium群落 (A C群落 )和Batostoma-Calathium 蓝绿藻群落 (B C S群落 )。群落的演化模式有两种 :①A C群落 /B C群落→C S群落 /B C S群落→S群落;②S群落→C S群落 /B C S群落→A C群落 /B C群落,它们分别对应于上下两期生物礁。群落最大的生态差别可能是其最适合的水深,说明其演化的主要动力可能是相对海平面的变化,根据各群落适应的水深特征,可推测红花园建礁期为一个海平面下降到上升的一个过程,相对海平面变化的最大幅度约为 15m。生物礁内生物群落的演化是海平面变化的灵敏示踪剂,可识别 5m左右的相对海平面的变化.     

甘肃红石泉伟晶状白岗岩岩相学和岩石地球化学

伟晶状白岗岩是红石泉铀矿床的含矿主岩,主要由钾长石、石英以及斜长石、黑云母、白云母组成,副矿物为黄铁矿和锆石。具有富硅(w(SiO_2)平均72.36%)、高碱(w(Na_2O+K_2O)平均8.75%),相对富钾贫钠(w(K_2O/Na_2O)平均2.67),低铁(w(TFe_2O_3)平均2.75%)、镁(w(MgO)平均0.70%)、钙(w(CaO)平均0.74%),弱过铝的特点,属于弱过铝高钾钙碱性系列岩石,具有S型花岗岩特征。微量元素Rb、Th、U、La、Ce、Nd、Zr、Hf等元素相对富集,Ba、Sr、Ti、P等元素相对亏损,具有明显的U、Th富集,Eu负异常。轻稀土元素相对富集,较重稀土元素分馏明显,球粒陨石标准化分布型式图总体略显右倾。结合该区的构造-岩浆演化特点,认为伟晶状白岗岩形成于中高温低压的后碰撞构造环境。     

多钙钾石膏(Grgeyite)晶体结构的精确修正

本文利用直接法和富利叶合成测定了产于我国四川省三叠系蒸发岩里的多钙钾石膏的晶体结构,结构参数经最小二乘法修正后,R=0.084。结构分析表明,多钙钾石膏属单斜晶系,空间群C2/c,a=17.462(8),b=6.828(2),c=18.219(9),β=113.45(4)°,V=1992(1)~3,Z=4,Dm=2.91,Dx=2.90(3)。三个硫酸根四面体各自的平均S—O键长为1.467、1.464和1.478。有三套Ca原子,其中Ca_1在二次对称轴上。Ca原子的配位数为9,各自的平均Ca—O键长为2.516、2.515和2.459。K原子的配位数为8。首次测定了矿物中氢原子的位置,证实矿物含1个结晶水,而不是含1.5个结晶水。晶体化学式为K_2Ca_5(SO_4)_6·H_2O。     

东准噶尔贝勒库都克铝质A型花岗岩的厘定及意义

初步研究表明,长期以来被认为S型花岗岩的贝勒库都克黑云母花岗岩应为铝质A型花岗岩.该岩体以富硅(SiO2=75.25%～76.67%)和碱(Na2O+K2O=8.08%～8.97%),贫镁(MgO=0.02%～0.18%)和钙(CaO =0.39%～0.89%),氧化指数变化较大(W=0.02～0.15)以及高FeOT/MgO比值(12.71～84.51,平均34.55)为特征.其K2O＞Na2O,NK/A=0.86～0.95(平均0.92),A/CNK=0.97～1.02(＞0.95),属偏铝-过铝质钙碱-弱碱性岩石.在微量元素和稀土元素组成上,岩石富Ga、Zr和Hf等高场强元素,亏损Ba、Nb、Sr等元素.10 000 Ga/Al比值(2.97～4.20)均大于A型花岗岩的下限值(2.6),明显高于I型和S型花岗岩的平均值(分别为2.10和2.28).在Zr、Ce、Nb对10 000 Ga/Al以及FeOT/MgO对(Zr+Nb+Ce+Y)、SiO2等A型花岗岩多种判别图上,投影点均落在A型花岗岩区,而与高分异的I、S型花岗岩明显不同.这些特征表明,贝勒库都克黑云母花岗岩与国内外铝质A型花岗岩(如福建沿海、东西准噶尔和澳大利亚Lachlan褶皱带铝质A型花岗岩)十分相似.在Nb-Y-Ce、R1-Ga/Al和R1-R2构造环境判别图上,显示出造山后花岗岩的特征.贝勒库都克铝质A型花岗岩的厘定,不仅对探讨卡拉麦里地区地壳物质组成及构造演化有着重要的地质意义,还为我国新疆北部寻找与铝质A型花岗岩有关的锡矿资源开辟了方向.     

马达加斯加南部Tranomaro地区钙柱石的发现及地质意义

马达加斯加南部Tranomaro地区钍矿石中发现了自然界中极为罕见的钙柱石(Me=87.8%~99.2%),钙柱石主要产于Anosyan花岗岩体(主要为紫苏花岗岩)与碳酸盐岩接触部位所形成的钙质夕卡岩和大理岩中,与透辉石、石榴石、橄榄石、硅灰石、金云母、钙长石、方解石和角闪石等共生。化学分析显示,除Si O2、Al2O、Ca O和Na2O等主要组分(w(Si O2)=40.95%~43.91%,w(Al2O3)=29.48%~36.10%,w(Ca O)=19.23%~21.86%,w(Na2O)=0.30%~1.60%)外,钙柱石中还含有CO2-3、F-、Cl-和SO3等。钙柱石的合成实验及矿物学研究表明,该地区钙柱石是在温度大于850℃,压力300~500 MPa条件下,且富含CO2和Ca2+的地质环境中形成。钍矿石中钙柱石的发现表明:方钍石等钍矿物形成的温度超过850℃,形成深度约为9.9~16.5 km;与钍成矿有关的流体是超临界的气-液流体;流体中富含的F和CO2等组分对该地区钍成矿起着决定性的作用。     

西昆仑北缘塔尔一带三叠纪S型花岗质岩石特征及成岩构造环境

西昆仑北缘塔尔一带印支期花岗岩较为发育,以贝勒克其岩体为代表,该岩体岩石具有富硅(w(SiO_2)为68.6%~73.9%)、高钾(w(K_2O)为3.58%~4.45%)、高钙(w(CaO)为2.37%~4.85%)和弱过铝质(A/CNK为0.96~1.17)等特征,主体岩石为钙碱性黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb谐和年龄为236 Ma±4 Ma,结合其侵位关系厘定为三叠纪。岩石稀土总量略低(ΣREE为130×10~(-6)~205×10~(-6)),富集轻稀土(LREE/HREE为10.3~16.0),轻重稀土分馏明显((La/Yb)N为12.9~22.8)和中等负Eu异常(δEu为0.40~0.71),总体上表现出S型花岗岩特征。据岩石中锆石Ti含量温度计计算,结合Sr和Yb的含量变化及δEu,Rb/Sr,Rb/Ba,Nd/Th,Nb/Ta和La/Sm等值指标特征,认为岩石是在温度约为703℃、压力800 MPa~1 500 MPa(或深度为40km~50km)的条件下,由壳源的杂砂岩或页岩熔融形成,产于陆-陆碰撞带构造环境中,这与当时的区域构造环境较为一致。     

祁连山冻土区天然气水合物成矿系统

根据祁连山冻土区12口天然气水合物钻孔的相关异常现象分析以及4口天然气水合物钻孔取样的有机显微组分观察与镜质体(组)反射率测定、总有机碳含量(TOC)分析、生油岩热解(Rock-Eval)分析、有机质碳同位素分析、氯仿抽提与簇组分分析,结果显示:天然气水合物气体总烃含量在59.31%~99.57%间,平均约87.00%,C1/ΣC1-5在59.91%~79.05%间,平均为71.16%,δ13 C1在-50.5‰~-39.5‰间,平均为-45.8‰,δDC1在-268‰~-262‰间,平均为-265‰,表明天然气水合物气体为有机成因,以热解成因为主,夹少量微生物成因,其中热解成因气主要与原油裂解气、原油伴生气有关;天然气水合物层段内泥岩与油页岩的有机显微组分、生烃潜量(S1+S2)、氢指数(IH)、氧指数(IO)、类型指数(S2/S3)、降解率(D)、干酪根碳同位素等特征指示泥岩有机质类型主要为Ⅱ1~Ⅱ2型,油页岩有机质类型主要为Ⅰ~Ⅱ1型,煤有机质类型主要为Ⅲ1~Ⅲ2型,泥岩、油页岩Ro平均值介于0.35%~0.78%之间,煤Ro平均值介于0.86%~1.13%之间,看出泥岩在350℃~400℃条件下或油页岩在380℃~400℃条件下所产生烃类气体在组成和同位素特征上与天然气水合物中烃类气体较为相似,进一步根据热模拟温度与镜质体反射率之间关系及镜质体反射率与古地温、埋藏深度的关系,推算天然气水合物气源岩来自约2 000m以下泥岩或油页岩;岩心顶空气体含量(μl/kg)位于149m~167m,228m~299m,321m~338m,360m~380m等深度段具异常值特征,与天然气水合物及主要异常现象产出层段基本一致,根据离断层或破碎带不同距离岩心烃类总体积百分比(vol%)、甲烷碳同位素δ13 C1值(‰PDB)及C1/C1-5,C1/ΣC2-5,C1/ΣC2-3,C1/C2,C2/C3,C2/ΣC3-4,iC4/nC4,iC5/nC5等,推断代表天然气水合物的具异常值特征的岩心中烃类气体主要由运移而来,下部断层或破碎带是主要烃类运移通道,中上部断层或破碎带可成为天然气水合物赋存空间。     

高纯石英质量的ICP检测技术初步研究

高纯石英(high-purity quartz)是指w(SiO2)≥99.9%～99.999%(3N至5N)、w(Fe)<10×10-6的石英(汪灵等,2011),它是晶硅、石英玻璃和集成电路基板材料等生产的重要原料,在新能源和新材料等战略性新兴产业具有重要的地位和作用(汪灵等,2011;雷清普等,     

XRD定量分析技术在大坪岩堆固结灌浆量检测中的应用

XRD定量分析技术,是根据水泥中所特有的粉末微晶物相组合,测试硅酸二钙、硅酸三钙等水泥指示矿物2.78特征谱线变化,精确测定被灌体内外来水泥指示矿物的质量分数,而不受原有岩土矿物所含原地相同化学成份的干扰及影响。通过测定水泥质量分数计算灌浆率,最终确定灌浆量。     

滇西新街岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学及其构造意义

新街岩体位于昌宁-孟连带北段,主要岩性为二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,新街岩体侵位于约82Ma。岩体Si O2含量为74.28%~75.17%,富钾(K2O/Na2O=1.44~1.73)和较低钙Ca O(0.37%~0.41%),铝饱和指数(A/CNK)为1.121~1.156,富集Rb、Th、K、LREE等元素,相对亏损Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等高场强元素。这些特征表明,新街岩体属于强过铝质S型花岗岩。新街岩体负且变化范围大的锆石εHf(t)值(-16.9~-0.5)和古老的Hf同位素地壳模式年龄(1.19~2.28Ga),表明其主要来源于古老地壳物质的重熔,并有不同程度的幔源物质加入。由于喜马拉雅新特提斯洋封闭发生在65Ma左右,新街岩体很可能是在喜马拉雅新特提斯洋洋壳俯冲的地球动力学背景下形成的。     

宝石采撷（6）

1 宝石矿物性质(表1)2 宝石中的包裹体2.1 拉长石中的铜 拉长石属于斜长石系列的长石矿物,它是含有数量不定的钠或钙的铝硅酸盐。此系列的钠终端成员是钠长石(NaAlSi_3O_8),而钙终端成员则是钙长石(CaAl_2Si_2O_8),拉长石则落在此系列中的钙长石一边,其中钠与钙之比约自50:50到30:70。     

重非水相液体与水相界面面积的二维实验研究

多孔介质中重非水相液体(Dense Non Aqueous Phase Liquid,DNAPL)与水相的界面面积是影响DNAPL在地下水中溶解速率的关键参数。本文通过二维均质砂箱实验,运用界面分配示踪法和体积分配示踪法分别测定DNAPL与水相的界面面积(单位介质体积内的面积,Anw)和DNAPL饱和度(Sn),并研究两者之间的相关关系。使用C18H29NaO3S(SDBS)作为界面分配示踪剂,Alcohol(2,4 Dimethyl 3 Pentanol)作为体积分配示踪剂,CaBr2作为保守示踪剂。利用Fe2+催化的Na2S2O8对DNAPL进行原位氧化修复,改变Anw和Sn。结果表明,通过定量(用孔隙体积数PV值衡量)加入Na2S2O8,Anw由206 cm2逐渐降为37 cm2,下降速率约为14 cm2/PV;Sn由1.34%逐渐降为0.33%,下降速率约为0.1%/PV;Anw和Sn之间具有良好的线性关系(Anw=146×Sn,R2=0.987)。此关系可用于估算多孔介质中DNAPL与水相之间的界面面积。对实验影响因素的分析表明,孔隙度的增大(变化率为20.7%)使示踪剂穿透曲线出现肩现象和拖尾现象,导致保守示踪剂的保留时间增加5.6%,界面面积减小6.8%。