华东某铀矿区稻米中Pb含量特征及污染研究

对华东某铀矿区及对照区稻米中重金属元素Pb的含量进行了研究。该铀矿区尾矿坝、尾矿堆积区、矿床开采区、矿床开采区上游以及下游、矿石矿渣运输道路沿线稻米中Pb含量与位于铀矿区边缘的某村（受矿区水及大气影响）以及非铀矿区某村（不受矿区水系及大气影响）稻米中的Pb含量接近,均未超过国家食品污染限量标准（GB 2762—2012）中谷类Pb的限量。单因素污染评价结果表明,该铀矿区和非铀矿区的稻米均没有受到重金属铅的污染。在自然界中,铅化合物的溶解度低,这可能是铅不易被水稻吸收的原因。     

二连盆地艾勒格庙铀矿区铀矿石工艺矿物学特征及地浸工艺的选择

可地浸砂岩型铀矿床铀赋存状态及铀矿物的工艺矿物学特征会直接影响地浸过程中浸出工艺的选择及铀浸出效率,而地浸工艺的合理选择对铀矿床开采效率和经济效益的提高具有重要意义。本研究采集了二连盆地艾勒格庙铀矿区矿石样品,通过扫描电镜及综合矿物分析仪(TIMA)等方法,分析铀的赋存状态以及铀矿物粒度、解离度、连生矿物等工艺矿物学参数。结果表明：(1)艾勒格庙铀矿区矿石中铀的存在形式主要为铀矿物、含铀矿物和吸附态铀。铀矿物主要为铀石及少量沥青铀矿。(2)铀石粒径最大可达350～400μm,沥青铀矿粒径最大为20～30μm;大多数铀石和全部的沥青铀矿的粒径都小于30μm(分别占总颗粒数量的48.42%和100%)。(3)铀矿物的解离度较低,解离度小于10%的铀石和沥青铀矿的占比分别达到了47.26%和97.08%。与铀矿物连生关系最密切的矿物为黄铁矿、正长石等。铀矿物类型主要为铀石,矿石中碳酸盐矿物含量较低且矿体埋深较浅等特征都表明艾勒格庙铀矿区适宜采用酸法浸出。实际地浸中可通过调控不同溶浸过程溶浸液硫酸浓度,降低非铀矿物对硫酸试剂的消耗。本研究有效查明了艾勒格庙铀矿区铀赋存状态,为制定适合该矿区的地...     

铊地球化学和铊超常富集

铊的地球化学性质受其电子构型和地质地球化学作用制约。铊原子处于基态时的电子构型为6S26P1。铊有两个地球化学价态,正一价和正三价,自然界多数呈正一价。铊的电子构型和地球化学性质,使其具有低温成矿、亲硫;高温分散、亲石的双重地球化学性质。在低温高硫还原环境,铊表现出强烈的亲硫性,不仅与汞、锑、砷、铜、铅、锌、铁、金、银等一道参与有色金属和贵金属矿床的成矿作用,而且形成铊的硫化物矿物、铊矿体和铊矿床;在高温低硫环境中,铊表现出明显的亲石性。由于铊的地球化学和结晶化学性质与钾、铷、铯很相近,因此使铊以类质同象形式进入长石、云母、闪石、白云石、迪开石、高岭石等矿物中,导致铊分散。作者尝试性提出,铊超常富集是指其含量普遍达到大于铊成矿的工业品位(n×10-4)或大于铊地壳丰度(0 75×10-6)100倍以上。铊矿区矿物、岩石、土壤、水体、生物和人体中铊含量明显高,且普遍是判别铊超常富集的标志。     

华东某铀矿区稻米中Cd含量及空间分布特征研究

利用等离子体质谱仪测定了某铀矿区周边稻米与对照区稻米中重金属元素Cd的含量,重点对铀矿区稻米中的Cd元素含量及其空间分布特征进行了研究。结果表明:(1)铀矿区内10.53%的稻米样品Cd含量超过国家标准,89.47%稻米样品中Cd的含量未超过国家标准(GB 2762-2005),而对照区稻米样品中Cd含量均远低于国家标准(GB 2762-2005);(2)铀矿区稻米中Cd含量远高于对照区稻米中Cd含量,尾矿堆积区、水冶厂和矿床开采区下游及周边区域内稻米中Cd元素含量明显高于上游地区或远离上述区域的其他地区。(3)矿床开采产生的废水与废渣、水冶厂的废液渗漏、尾矿露天堆积以及矿石运输过程中的矿渣洒落等原因可能是导致Cd元素随地表径流发生迁移进入稻田,从而使矿区稻米中Cd的含量较高的重要因素。     

砷、汞、锑、金矿床铊的赋存状态、成矿模式与找矿标志

研究表明,在砷、汞、锑、金矿床中普遍含有较高的铊,并发现富铊雄黄矿和铊单矿物。铊亲硫和亲石地球化学性质决定铊赋存形式。在岩矿石中铊主要呈单矿物,分散状态铊占次要地位。根据富铊雄黄矿床成矿特点,铊赋存状态,岩矿石中铊含量及其与砷、汞、锑、金相关关系,尝试性提出成矿模式和找矿标志。岩矿石中铊含量>10×10~(-6),5×10~(-6)—10×10~(-6),1×10~(-6)—5×10~(-6),分别为矿床、矿田和矿带的找矿标志。     

开鲁盆地钱家店铀矿床铀的赋存状态及成因探讨

采用电子探针、能谱及背散射分析、扫描电镜、微区X射线荧光等实验方法,详细研究了钱家店铀矿床铀的赋存形式、含铀矿物类型,并对铀矿物相关的矿物组合类型及成因进行探讨.结果表明:(1)钱家店铀矿区铀的赋存形式包括铀矿物、吸附态铀以及含铀矿物三大类.其中,铀矿物类型主要为沥青铀矿,铀石次之,仅在局部可见含钛铀矿物等;吸附铀主要...     

含砷尾矿中砷铊矿相特征及其释放机制

含砷尾矿中砷(As)及伴生元素铊(Tl)等毒性元素易向周边水和土壤介质中迁移,揭示尾矿中毒性元素的矿相特征及其释放机制具有重要意义。本研究以某雄黄矿区含砷尾矿为研究对象,结合化学分析、矿物学表征等手段,通过静态浸出实验探究含砷尾矿中As和Tl的矿相特征及其释放机制。研究结果表明,含砷尾矿中As和Tl的环境行为明显受到其矿相特征及赋存形态影响。矿物学分析结果显示尾矿中As的主要矿物相为砷铂矿和砷铁矿,矿物解离度表明砷矿物处于风化状态,As释放风险较高;而Tl则以伴生元素形式存在于Ca、Mn和Mg等矿物相中,这些矿物的沉淀溶解控制着尾矿中Tl的释放。尾矿中As主要以铁锰氧化物结合态和有机结合态存在,Tl主要以铁锰氧化物结合态和残渣态存在。酸性浸出条件下金属的活性态比例增高,可交换态As由0.29%上升至1.67%,可交换态Tl从5.46%升高至8.67%;尾矿中As释放加强而Tl受到抑制,表明尾矿中As与Tl释放存在竞争关系。As的浸出符合双常数模型,为多因素控制的物理和化学过程;Tl的浸出符合抛物线扩散模型,由结构掺入和表面吸附等扩散机制控制。本研究明确了含砷尾矿As和Tl的释放特性、化...     

二连盆地乔尔古铀矿区铀赋存状态及铀矿石工艺矿物学研究

可地浸砂岩型铀矿床中铀赋存状态及铀矿物空间嵌布特征会影响地浸时浸出工艺的选择及溶浸液的优化,研究矿石中铀赋存状态及铀矿物工艺参数对于提高矿床的铀浸出效率具有重要意义。本研究采集了二连盆地乔尔古铀矿区矿石样品,通过扫描电镜、电子探针及综合矿物分析仪(TIMA)等方法,分析铀赋存状态及铀矿物粒度、解离度、连生矿物等工艺矿物学参数。结果表明：(1)乔尔古铀矿区矿石中铀的存在形式主要为铀矿物、含铀矿物和吸附态铀。铀矿物主要为沥青铀矿和少量的铀石。(2)铀矿物粒度较小且变化范围较大,铀石粒径最大可达30～35μm,沥青铀矿粒径最大可达60～65μm;多数铀矿物的粒径小于20μm,其中铀矿物粒径在5～10μm的数量是占比最多(铀石和沥青铀矿分别占总颗粒数量的37.88%和27.78%)。(3)铀矿物解离度较低,解离度小于10%的铀石和沥青铀矿的占比分别为99.72%和91.84%。铀的赋存状态表明乔尔古铀矿区适宜地浸,但实际浸出时铀浸出率可能会受到铀矿物粒度及解离度特征的严重制约,使得经济效益受到较大影响。本研究有效查明了乔尔古铀矿区铀赋存状态以及铀矿物工艺参数,有助于研究制定适合该矿区的地浸采铀...     

鄂尔多斯盆地北部直罗组黄铁矿与砂岩型铀矿化关系研究

鄂尔多斯盆地东北部是我国砂岩型铀矿重要成矿区。通过对盆地北部大营铀矿床直罗组赋矿地层砂岩野外观察、镜下鉴定发现,黄铁矿存在多种产状,它们的宏观、镜下产状存在一定对应关系。对黄铁矿硫同位素的分析测试以及蚀变矿物的研究发现,δ~(34)S的变化范围-36.5‰~-27.3‰,平均值为-32.28‰,为较小的负值,具有明显生物成因作用。同时草莓状黄铁矿以及生物碎屑胞腔中的铀矿物的发现,也证实了铀成矿期的生物作用。地下水中U~(6+)、Fe~(2+)与"轻"的H_2~(32)S发生氧化还原反应,从而形成了黄铁矿与铀矿的紧密伴生的现象。     

鄂尔多斯盆地北部HJQ砂岩型铀矿电子探针测定成矿时代的探讨

砂岩型铀矿成矿年龄一直是地学领域的难点,通过应用电子探针化学测年技术对HJQ砂岩型铀矿中的铀矿物进行年龄测定,认为在微小铀矿物(<10μm)和多成因、多阶段铀矿体的微区定年研究中更能显示其优越性;并且HJQ铀矿床的形成经历了一个长期和多阶段的过程,成矿时代与鄂尔多斯盆地中新生代北部演化具有良好耦合关系。     

铀矿床定年研究进展评述

往往由于铀矿物(沥青铀矿)颗粒细小、易蚀变成铀的次生矿物及多期铀矿化作用相互叠加等在组成和结构上的固有特点,通常难以用挑选铀矿物(沥青铀矿)样品溶样的传统定年方法精确确定其形成年龄。随着分析技术的不断更新和发展,对铀矿床成矿年代学的研究也不断深入。但受铀矿床中铀矿物U-Pb定年方法本身的制约,以及以往对铀矿物U-Pb定年体系中铀矿物样品要求认识的不足,常常导致获得的年龄无实际地质意义或无法获得理想的等时线年龄。本文针对铀矿化定年方法的发展历程进行了系统梳理和分析,评述了铀矿物定年的五种主要方法:(1)铀矿物U-Th-totalPb化学年龄;(2)铀矿物模式年龄;(3)铀矿物传统等时线年龄;(4)铀矿物矿伴生矿物年龄;(5)原位微区铀矿物U-Pb年龄。在此基础上,深入探讨了铀矿化作用定年研究中存在的问题和对应方案,期望促进未来铀矿床成矿年代学的发展。     

砂岩型铀矿微区原位U-Pb同位素定年技术方法研究

铀矿物定年一直是成矿年代学中的难点,随着微区原位U-Pb同位素定年技术的发展,可以直接针对矿石矿物(铀矿物)进行同位素定年;但是其中的砂岩型铀矿由于其存在状态复杂,在原位定年中剥蚀要求高,也缺乏合适的外部校正标准物质,所以定年准确度有待提高。本文研究了两种微区原位U-Pb同位素测年的方法,对砂岩型铀矿定年进行了尝试,试图解决铀矿测年中的无基体匹配问题并提高砂岩型铀矿定年水平。一是建立了一种激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱仪联合电子探针进行微区原位U-Pb同位素测年的技术(LA-MC-ICP-MS&EMPA)。通过优化实验方法,对秦岭陈家庄花岗岩型铀矿进行了测试,获得与同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS)一致的年龄结果,证明了微区原位U-Pb同位素测年无基体匹配标准物质分析的可行性;并利用此法获得鄂尔多斯盆地红庆河和塔然高勒砂岩型铀矿的微区原位U-Pb同位素年龄信息。二是尝试了利用飞秒激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱法(fsLA-MC-ICP-MS)对红庆河和宁夏宁东砂岩型铀矿样品进行微区原位U-Pb同位素定年,并获得了微区原位U-Pb同位素年龄,表明飞秒激光剥蚀技术在砂岩型铀矿定年中有很好的应用前景。本文提出,比较单一且年龄偏老的单矿物样品可以选择LA-MC-ICP-MS&EMPA联合法进行分析,需要高空间分辨率的样品建议使用fsLA-MC-ICP-MS法。     

广东某硫酸冶炼工业区土壤铊污染及评价

运用地累积指数法(Igeo)及富集指数法(EF)对广东某硫酸厂含铊黄铁矿冶炼废渣堆渣场周围土壤铊污染状况进行了调查和评价。结果表明,废渣周围土壤已受到了明显的土壤铊污染,铊污染物主要集中在土壤0~165cm范围,并且表现出沿垂直方向向下迅速降低的特点;土壤表层的铊吸附量未达到饱和状态,铊污染物将继续在土壤表层发生累积作用。Igeo与EF法对铊污染评价结果相似：废渣下伏土壤0~6cm范围铊污染达到中度污染水平,而在土壤约85~15cm以下为无至轻度污染水平;15cm以下没有受到土壤铊的污染;相对于下伏土壤剖面,废渣外围土壤污染更为严重,其中表层土壤0~1cm铊已经达到显著污染,土壤2~105cm范围内铊为中度污染,而在土壤约15cm以下铊为无至轻度污染。两种方法应用于工业区土壤铊污染水平分析是可行的,但是不能表明铊在土壤中存在状态、迁移能力以及生物有效性。     

不同浸提工艺的金矿尾矿中砷的存在形态研究

金矿尾矿是砷污染的重要来源,不同冶炼工艺形成的尾矿中砷的赋存状态有很大差异,不同的砷形态会直接影响其在环境中的迁移转化行为,确认砷的存在形态是修复砷污染场地研究中的重要内容。本文针对浮选法和生物氧化法两种不同浸金方法的尾矿,采用pH计和氧化还原电位自动测定仪测量尾矿的物理性质(pH、氧化还原电位),采用X射线衍射和X射线荧光光谱分析尾矿的矿物物相和主要成分,电子探针分析砷的存在形态。表征结果表明,浮选法尾矿和生物氧化法尾矿的物理性质都会因堆置环境的变化而变化,其Eh、pH和零电荷点都大致相同,pH≈8.5,样品零电荷点(pHPZC)大约为8.5。由于两种尾矿都属于碱性环境,因此在修复方法的选择上也受到限制,如只适合在酸性条件下进行的电动修复法就不适用于这两种尾矿,修复试剂的选择也以碱性物质和铁的氧化物(氢氧化物)为主。浮选法尾矿的主要矿物类型为石英、白云石和黏土矿物,化学主要成分是Si和Al,尾矿呈灰白色,其中砷的含量约为754μg/g左右,主要以毒砂(FeAsS)形式存在;而生物氧化法尾矿的主要矿物类型为石膏,化学主要成分是Fe、Ca和S,尾矿呈红棕色,其中砷的含量约为26350μg/g,主要以毒砂(FeAsS)和五氧化二砷(As2O5)形式存在。两种浸金工艺每一道工序的不同,都会造成两种尾矿在矿物相、主要成分和其中砷存在形态上的差异。因此在进行尾矿原位修复工作时,应考虑不同浸金方法对尾矿堆置环境和砷存在形态的影响,从而选择出一种更加合适、廉价、高效的修复方法和试剂。     

关键金属铊的地球化学性质与成矿

铊是一种稀散元素,具有“亲石”和“亲硫”双重地球化学性质。岩浆系统中铊与铷、钾等大离子亲石元素的行为相似,表现出强烈的不相容性。源区特征、俯冲带热结构、岩浆分异演化过程共同制约了铊在弧岩浆中的再循环与富集程度。岩浆-热液系统中铊与金、砷、锑、汞、镉等元素相似,表现出强烈的挥发性,在整个系统的最远端发生富集。热水溶液中铊的来源具有多样性,控制铊在热液中发生迁移/沉淀的因素包括体系的酸碱度(pH)、氧逸度(Eh)、硫逸度(f_S)、铊的初始浓度(C₀)、温度(T)和砷、氯等离子的浓度,但是有机质在这一过程中起到的作用仍不明确。本文统计了全球148处铊矿物发现地和(含)铊矿床的成矿地质背景、地球化学特征和成矿机制,进行了系统梳理与综合对比分析,得出了全球铊矿化的分布特征与成矿规律。将具有潜在工业价值的(含)铊矿床划分成7种成因类型,包括浅成低温热液含铊Au-Ag矿床、沉积岩容矿Sb-As-Hg-Tl矿床、卡林型含铊Au矿床、类卡林型含铊Au矿床、VMS型含铊Cu-Zn-Pb-Ag矿床、SEDEX型含铊Zn-Pb-Ag矿床和MVT型含铊Zn-Pb矿床。...     

鄂尔多斯盆地店头地区砂岩型铀矿成因初步探讨

通过电子显微镜及电子探针分析,对鄂尔多斯盆地东南部店头地区砂岩型铀矿物的赋存状态、主要伴生元素及其沉淀机制进行了初步探讨。研究区主要的铀矿物类型为沥青质铀矿,以显微浸染状充填于砂岩孔隙及胶结物中;与U密切伴生的元素有Fe、Se、Pb、Si、Ti、Cr、S等,与铀矿物伴生的矿物组合有黄铁矿、方铅矿、钛铀矿以及与其关系密切的硒矿化;主要含铀层位富含有机质及黄铁矿,夹有透镜状、条带状煤线,具备丰富的还原物质,有利于铀元素的还原富集,因此认为影响研究区铀沉淀的主要地球化学障是还原障和吸附障。     

铊的若干普查标志

铊在自然界中主要呈分散狀态存在,在各种地質体內它的含量一般为十万分之几至百万分之几。铊的矿物在自然界中发現非常少:如紅铊矿TlAsS_2、輝铊锑矿(TlAs_2SbS_5)、硫砷坨鉛矿(Pb,Tl)(Cu,Ag)As_5S_(10)和硒铊銀銅矿(Cu,Tl,Ag)_2Se。前两种矿物常与砷、銻的硫化物及鉄的胶狀二硫化物共生,硫砷蛇鉛矿則与各种硫砷化物和硫輝銻矿以及铅、鋅和砷的硫化物共生。对少数铊矿物的共生組合研究后指     

贵州晴隆大厂锑矿尾矿(渣)潜在资源量与环境污染评价

为了解贵州晴隆大厂锑矿尾矿(渣)潜在资源量和环境污染情况,对大厂锑矿尾矿(渣)分布及堆存情况进行资料调研和实地调查,测定分析了尾矿(渣)及周围表层土壤中Pb、Zn、As、Sb、Cr、Cu、Ni、Cd和Hg等重金属含量和土壤pH值等指标.结果 显示晴隆大厂锑矿尾矿(渣)锑的潜在资源量可达2.97万t,并伴生金583kg.晴隆大厂锑矿尾矿(渣)堆周围表层土壤pH平均值为4.74,属于酸性土壤;且研究区表层土壤重金属As和Sb受到了明显的污染,Cu、Zn和Cd可能受到一定程度的污染.此外,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染评价法和地累积指数法,对该区尾矿(渣)附近的表层土壤中重金属污染状况进行综合评价,均说明研究区表层土壤受到明显污染的重金属为Sb和As.建议考虑对该区尾矿(渣)中金属Sb和Au进行资源回收利用,这不但能达到变废为宝的目的 ,还能对尾矿(渣)进行减量化处理,减少其对周围环境产生的影响.     

砂岩型铀矿中铀矿物U-Pb年代学研究现状及研究方向

该文基于中国地质调查局天津地质调查中心研究团队近年来的研究工作及对相关文献的综合研究,对砂岩型铀矿中一些重要铀矿物如沥青铀矿(晶质铀矿)、铀石、钛铀矿等的微区原位成因矿物学和U-Pb年代学研究现状进行了深入分析,提出新的研究方向,即通过采用二次离子质谱法、激光剥蚀多接收器电感耦合等离子体质谱法与电子探针化学分析法和同位素稀释热电离质谱法相结合的方式,综合研究砂岩型铀矿中沥青铀矿(晶质铀矿)、铀石、钛铀矿等铀矿物和金红石、磷灰石等含铀矿物的微区原位成因矿物学和U-Pb年代学,探索砂岩型铀矿中矿石矿物的U-Pb同位素测年新方法,获取更精确的砂岩型铀矿成岩成矿的年代学信息。这对于全面准确地认识砂岩型铀矿床的生成和演化历史,建立砂岩型铀矿床的成矿新理论具有十分重要的科学意义。铀矿物测年新方法在砂岩型铀矿床的地质勘探中也有广阔的应用前景。     

自然界罕见的斜硫砷汞铊矿在贵州的发现和研究

铊(T1)是自然界很稀少的分散元素。铊矿物在自然界中极其稀少,1984年前已知的铊矿物不过10个。1977年,斜硫砷汞铊矿(Christite)为A·Radfke等人第一次在美国内华达州卡林型金矿中发现,我省这次的发现仅是自然界中第二次的发现.有关研究指出,铊矿物仅形成于热液作用的低温阶段,多数是硫化物和含硫盐类,个别是硒化物和氧化物。我省是在低温热液汞矿床中发现,为硫盐矿物,但不是文献中所指形成于岩浆期后热液矿床,而是在沉积再造矿床中。该矿物发现于贵州兴仁滥木厂汞矿床中.