大洋锰结核氨浸渣热处理对脱硫的影响

大洋锰结核氨浸渣是锰结核提取有色金属后的残留物,主要矿物成分为菱锰矿,少量的针铁矿、粘土矿物、石英和非晶二氧化硅.锰结核氨浸渣煅烧处理是锰结核氨浸渣制备脱琉吸附剂的关键步骤.本文用XRD、TGA-DTA、SEM、BET-SSA等表征方法研究了大洋锰结核氨浸渣热处理结构演化.结果表明,锰结核氨浸渣主要是菱面体形状的菱锰矿,煅烧产物仍然保持菱面体假象,但是由于菱锰矿分解氧化,在其表面形成大量的网状孔,导致比表面积增大;在30～1000℃的升温过程中,失重主要发生在450～560℃之间;450～500℃空气气氛煅烧后菱锰矿分解并氧化为MnO2;当煅烧温度继续升高时MnO2转化为Mn2O3和Mn3O4;脱H2S实验表明,锰结核氨浸渣480℃煅烧产物脱硫效率最高,1 g煅烧产物可去除的310mg S2-.     

河北围场天然沸石的矿物学特征及吸附性研究

河北承德围场地区含有储量丰富的天然沸石资源,然而目前关于该地区天然沸石的研究较少。本文利用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、比表面积及孔隙度分析仪和扫描电镜及能谱分析仪等对围场天然沸石的矿物学特征进行了研究,并分析了围场天然沸石对苯、甲苯和水蒸气等的吸附性。结果发现,该地区天然沸石主要含斜发沸石和石英,硅铝比为5. 3,样品中含有少量微孔和大量介孔,具有相对较高的比表面积;样品对苯、甲苯和水蒸气均具有良好的吸附效果。     

热处理褐铁矿去除水中的Mn2+

本文利用褐铁矿中针铁矿经热脱水相变获得以纳米晶赤铁矿为主要物相的纳米-微米多级孔结构材料,并用于模拟净化富Mn~(2+)地下水。同时考察了热处理温度、初始pH值、初始Mn~(2+)浓度、吸附反应时间等对材料去除溶液中Mn~(2+)的影响。XRD、TEM、BET表征结果表明,300℃热处理产物中赤铁矿孔径最小为2.7 nm,比表面积最大达到107.4 m~2/g。吸附实验结果表明,在pH值5~10的范围内,p H值对煅烧褐铁矿颗粒对Mn~(2+)去除效果影响较小;材料在贫氧条件下对水中低浓度Mn~(2+)的最大吸附量为6.45 mg/g;吸附动力学符合准二级动力学模型;褐铁矿热处理形成的纳米晶赤铁矿对Mn~(2+)具有吸附和催化氧化作用,其中的杂质锰氧化物对Mn~(2+)的吸附和催化氧化具有增强作用。     

镍基和钠基蒙脱石的热处理对比研究

研究了钠基蒙脱石吸附Ni^2+后以及产物经过500℃热处理后的结构变化,采用了X射线荧光光谱术(XRF)、粉末X射线衍射术(XRD)、电子顺磁共振谱术(ESR)、傅里叶变换红外吸收光谱术(FTIR)以及拓展X射线吸收精细结构谱术(EXAFS)等分析手段测试了固体产物的特征,并利用电感耦合等离子体原子发射光谱术(ICP-AES)分析了吸附残余液的化学组成。吸附残余液的化学分析结果表明,溶液中Ni^2+的量显著降低,同时又检测到一定量的Na^+、Mg^2+等离子,且XRD结果也证实蒙脱石层间域发生Ni^2+的交换吸附。EXAFS和ESR的结果进一步表明吸附反应后Ni^2+以[Ni(H2O)6]^2+的形式存在于蒙脱石的层间域,样品经过500℃加热后产物的XRD和FTIR结果均显示出现类滑石相产物。     

N2气氛下煅烧的黄铁矿对As(Ⅲ)的吸附作用

微量As(Ⅲ)是水中较难去除的毒性物质,天然黄铁矿对水中As(Ⅲ)的去除能力低于磁黄铁矿.将黄铁矿在氮气下高温煅烧使其转变为由磁黄铁矿构成的多孔结构化材料,具有较高的比表面积和表面化学反应活性,在地下水As(Ⅲ)去除方面具有潜在的应用前景.考察了煅烧温度、煅烧时间、pH值以及溶解氧对去除水中As(Ⅲ)的影响.结果表明黄铁矿煅烧生成的单斜磁黄铁矿对As(Ⅲ)具有最佳去除效果,最佳煅烧条件为600℃煅烧1 h;在水溶液有溶解氧条件下煅烧黄铁矿去除As(Ⅲ)的适宜p H值范围较宽(4~10),而在水溶液缺少溶解氧条件下适宜pH值则变为7~10;煅烧黄铁矿在有氧水溶液中对As(Ⅲ)的吸附比缺氧水溶液中的吸附效果好.     

垃圾焚烧发电厂超低排放工艺方案研究

生活垃圾成分复杂、性质多样,焚烧产生的烟气中含有大量的污染物,如烟尘(颗粒物)、酸性气体(HCl、HF、SO2)、氮氧化物(NOx)、重金属和二噁英等.目前,国内垃圾焚烧发电厂烟气处理工艺比较单一,即采用"SNCR脱硝+半干法/干法脱酸+活性炭吸附二噁英及重金属+布袋除尘"的烟气净化工艺,其排放指标可满足《生活垃圾焚烧...     

煤系煅烧高岭土吸油值的影响因素

涂布造纸填料用煅烧高岭土要求有较高的吸油值.本文针对市场上高吸油值煅烧高岭土资源短缺的现状,研究煅烧高岭土吸油值的影响因素,寻求提高煅烧高岭土吸油值的方法.实验以唐山煤系高岭土为原料,在600～1000℃范围内间隔50℃取点,分别煅烧3h.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)观察煅烧高岭土的形貌并鉴定其物相.计算煅烧高岭土的烧失量,并检测其pH值、比表面积、Zeta电位等参数,分析它们对煅烧高岭土的吸油值的影响.结果表明:750℃煅烧的高岭土吸油值最高,可达76.3 g/100 g;煅烧高岭土的Zeta电位、pH值、比表面积等对其吸油值的影响均较为显著,其中比表面积对吸油值的影响最大.     

中低温水热过程中碳酸盐矿物与水界面研究

矿物-流体界面和矿物表面研究涉及很多金属矿石的形成、资源利用和环境生态问题.因为,有用的微量元素或重金属元素会吸附在反应后的矿物表面.一种金属沉淀在另一种矿物表面,与表面性质和结构有关.碳酸盐矿物方解石、白云石、菱锰矿是中低温热液成矿作用的主要脉石矿物,也是重要的沉积变质矿物.在热泉沉积物里也常常见到菱锰矿.菱锰矿在大洋深处也可形成沉积物,有时与锰氧化物共沉积.     

扫描电子显微镜X射线能量色散谱仪在宝玉石鉴定中的应用

介绍了在低真空模式下扫描电子显微镜配装X射线能量色散谱仪检测宝玉石的原理与方法。对比与评估了宝玉石样品的X射线能量色散谱仪的无标样定量分析数据与其标准数据,讨论了扫描电子显微镜配装X射线能量色散谱仪在宝玉石检测分析中存在的问题。通过与其它宝玉石检测分析仪器如X射线荧光分析仪、X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪及激光拉曼光谱仪比较后认为,扫描电子显微镜配装X射线能量色散谱仪对宝玉石无损分析鉴定是最方便、有效的手段之一。     

微藻矿化去除Pb2+的研究

藻类作为水体中的初级生产力,通过生物积累、生物矿化等生理功能与环境中的重金属相互作用、对重金属地球生 物化学循环起到关键作用。为了探讨藻类生物矿化去除水体中重金属的现象,文中研究了淡水微藻FZUL-321对Pb2+的去除 及矿化。结果表明：微藻FZUL-321对Pb2+有较强的去除能力,且是一个快速去除的过程。随着Pb2+浓度增大,该微藻对Pb2+ 的去除效果也增大。在弱酸性条件下（pH5.0）,其去除Pb2+的效果较好。如在Pb2+初始浓度为100mg/L,pH5.0,去除时间 为40min,此时Pb2+的去除量为423.2×10-3干重。原子力显微镜（AFM）对细胞表面的形貌进行观察,发现微藻FZUL-321与 Pb2+作用后,细胞形貌和尺寸变化较大,如细胞褶皱并塌陷,细胞表面变得粗糙等。傅里叶红外光谱（FT-IR）结果表明藻 细胞表面的羧基、氨基和磷酸基团等官能团参与前期Pb2+的吸附沉淀。最终,通过一系列生化作用,微藻FZUL-321将离子 态的Pb2+矿化,X射线衍射（XRD）分析显示,矿化产物为Pb5(PO4)3OH。     

冀东秦家峪中元古界高于庄组锰矿成因: 来自矿物学和地球化学的制约

冀东秦家峪锰矿赋存于中元古界蓟县系高于庄组二段底部含锰岩系内,其成因尚不明确.以秦家峪锰矿ZK58-2钻孔样品为研究对象,通过显微薄片观察、电子探针分析及全岩地球化学分析等方法,探讨了高于庄组锰矿的锰质来源和沉积环境对成矿的贡献.显微薄片观察、电子探针分析表明,原生矿带中含锰矿物主要为菱锰矿、铁镁菱锰矿、钙菱锰矿、锰方...     

重庆高燕地区菱锰矿热水沉积成因地球化学证据

重庆高燕锰矿床位于晚震旦世秦巴成锰沉积盆地,主要赋存于陡山沱组顶部,以鲕粒或球粒状产出.为了查明其成因,在收集该区锰矿相关成果的基础上,对ZK129-3^#、ZK115-7^#、ZK127-7^#、ZK133-7^#、ZK115-11^#五个钻孔的陡山沱组鲕状菱锰矿进行系统采样,并测试了包括Mn、Fe、P、SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃和LOI在内的8个地球化学指标,进而运用指相元素地球化学分析了Mn/Al、（MgO/Al₂O₃）×10²、Al/（Al+Fe+Mn）和SiO₂/Al₂O₃比值.结果表明：重庆高燕菱锰矿受陆源物质的影响很小,与海洋沉积有关,主要是海洋自生产物;Al/（Al+Fe+Mn）和SiO₂/Al₂O₃值则指示其沉积过程中有热水参与,是热水沉积的产物.     

湘西南南华系大塘坡组锰矿地球化学特征与沉积环境分析:以湖南靖州照洞锰矿床为例

为了分析湘西南南华系大塘坡组照洞锰矿的沉积环境,对照洞锰矿床进行了岩石学和地球化学研究.分析认为:照洞锰矿赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,包括条纹状菱锰矿和块状菱锰矿两种矿石类型.湘西南照洞锰矿的常量元素TiO₂、SiO₂、K₂O、Fe₂O₃、S与Al₂O₃之间呈现良好的正相关关系,CaO、MgO、MnO、P₂O₅和Al₂O₃之间呈负相关关系,常量元素之间的相关性与黔东、湘西的典型锰矿之间存在一致性,反映这些锰矿可能具有相似的成矿背景.照洞锰矿的Fe/Mn值低,Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）等沉积环境古氧相的指标显示,湘西南照洞锰矿形成时的水体处于常氧-贫氧的条件下.湘西南照洞锰矿稀土元素总量较高,PAAS标准化稀土元素配分模式呈现轻、重稀土亏损,中稀土富集的特征,具有弱的Ce正异常,类似现代海底铁锰结核的稀土元素配分特征.      

内蒙古碾子沟钼矿床成矿流体来源、演化及成矿机理

内蒙古自治区碾子沟钼矿床地处华北地台北缘西拉木伦钼成矿带西段,为一典型的中型石英脉型钼矿床。该钼矿床矿脉（体）主要产于燕山早期二长花岗岩-钾长花岗岩内NNW、NW向断裂构造体系之中,成矿作用过程经历了黄铁矿±辉钼矿＋石英（Ⅰ）、辉钼矿＋黄铁矿±黄铜矿＋石英（Ⅱ）、黄铜矿＋黄铁矿±闪锌矿＋石英（Ⅲ）及石英±方解石（Ⅳ）4个阶段。系统的流体包裹体岩相学、包裹体组分析、包裹体显微测温研究表明,矿床初始成矿流体为高温、中低盐度（490~550℃,盐度（w（NaC1））2%~10%,50~62 MPa）均匀的NaCl-H₂O体系热液,δ¹⁸O_H2O-SMOW（2.21‰）及δD_H2O-SMOW（-68.9‰）表明其主要来源于岩浆热液;成矿流体上升并不断汇聚于容矿断裂空间,伴随温度、压力降低（380~460℃,26~40 MPa→360~420℃,25~30 MPa）而进入两相不混溶区,流体开始发生沸腾→强烈沸腾作用,导致成矿元素Mo大量沉淀富集成矿,成矿晚期残余流体与大气降水混合（δ¹⁸O_H2O-SMOW为-2.41‰~2.51‰,δD_H2O-SMOW为-110.1‰~-105.5‰）,矿床属燕山早期中高温岩浆热液型钼矿床。     

山东莱州新城金矿床流体包裹体

山东新城金矿是胶东焦家-新城成矿带上重要的蚀变岩型金矿床。矿体主要赋存在焦家断裂带下盘靠近主裂面的黄铁绢英岩和黄铁绢英岩化碎裂岩内,严格受焦家断裂构造控制。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿和辉银矿等。区内围岩蚀变类型主要有黄铁绢英岩化、绢英岩化、绢云母化、硅化、钾化和碳酸盐化等,且矿化主要与黄铁绢英岩化和硅化关系密切。本次研究主要针对新城金矿床深部矿石中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温、单个包裹体成分激光拉曼光谱及氢、氧同位素分析研究。研究表明：该矿床深部矿石中纯CO₂包裹体数量有明显增加现象,同时发育含CO₂包裹体和气液两相包裹体;成矿流体具有低盐度(w(NaCl))（2.06%~10.24%）、低密度（0.54~0.97 g/cm³）的特点;主成矿温度为260~300 ℃,成矿压力为65~113 MPa,成矿深度为6.51~8.82 km。成矿过程中流体经历了CO₂-NaCl-H₂O体系的不混溶作用。氢、氧同位素分析认为,成矿流体δD_SMOW为－75.1‰～－61.4‰,δ¹⁸O_水为4.80‰～6.40‰,并将新城金矿床与典型“焦家式”金矿床成矿流体特征及来源进行对比,认为新城金矿成矿流体主要以幔源流体为主。综合研究表明,新城金矿床成因类型为幔源流体参与成矿的中温热液脉型金矿床。     

藏南扎西康铅锌多金属矿床成因——硫化物原位硫同位素证据

藏南扎西康铅锌多金属矿床是特提斯喜马拉雅构造带（TH）东段发现的首个大型铅锌矿床,但其成因备受争议。本文在详细研究矿床地质特征的基础上,对矿硐内具有"同心环带"或"热水蛋"构造的铅锌矿石中的黄铁矿、方铅矿和闪锌矿进行了原位微区硫同位素分析。结果显示：铅锌矿石硫同位素组成变化范围在8.88‰~11.83‰之间,平均为10.50‰,总硫同位素组成（δ³⁴S_∑S）约为10.07‰。其中：7个黄铁矿（Py）测点的δ³⁴S_Py值为10.29‰~11.14‰,平均为10.70‰;6个闪锌矿（Sp）测点的δ³⁴S_Sp值为10.78‰~11.83‰,平均为11.49‰;5个方铅矿（Gn）测点的δ³⁴S_Gn值为8.88‰~9.18‰,平均为9.04‰。总体表现为δ³⁴S_Sp > δ³⁴S_Py > δ³⁴S_Gn,指示硫同位素未达到分馏平衡。利用方铅矿与闪锌矿矿物对硫同位素温度计计算可得,铅锌成矿温度介于224~280℃之间,平均值为259℃。结合前人研究成果,进一步得出扎西康铅锌多金属矿床主成矿期硫源主要来自日当组（J₁r）围岩地层,并可能有少量岩浆硫的混入,属受控于地层-构造-岩浆热液作用的中温热液矿床。     

甘肃武都金坑子金矿床地球化学特征及成因探讨

甘肃武都金坑子金矿床位于碧口地块北缘西秦岭南成矿亚带。本文为探讨金坑子金矿床成因,对矿床野外地质特征,H、O、S同位素组成及流体包裹体特征进行了系统的研究。研究结果表明：矿体产于千枚岩与灰岩岩性不整合面及其附近的断裂破碎带中,主要受断裂构造控制;不同成矿阶段石英的δD_H2O-VSMOW值范围为-81.4‰~-67.5‰,δ¹⁸O_H2O-VSMOW值范围为7.51‰~10.55‰,显示成矿流体早期主要来源于深源岩浆水,晚期有大气降水的加入;黄铁矿δ³⁴S值变化范围为-0.7‰~0.6‰,显示成矿物质主要来源于深部岩浆,并有地层物质加入;流体包裹体的均一温度为155.6~304.0℃,盐度（w（NaCl））为0.53%~13.29%,显示成矿流体具中温、中低盐度和富含CO₂的特点。结合区域研究资料,认为金坑子金矿床成因类型为印支晚期的中温热液脉型金矿床。     

黔西南架底金矿床流体包裹体研究

架底金矿是近年来在黔西南新发现的主要赋存于玄武岩中的大型微细粒浸染型金矿床。为查明其成矿流体特征,探讨流体成矿机制,针对矿床不同成矿阶段采取流体包裹体样品开展工作。根据野外观察和室内分析,架底金矿热液成矿期可分为3个阶段:黄铁矿阶段、烟灰色石英阶段和硫化物阶段,其中烟灰色石英阶段为主要成矿阶段。流体包裹体以NaCl-H₂O和CO₂-NaCl-H₂O型为主,黄铁矿阶段富CO₂包裹体,均一温度（T_h）为211~231℃,盐度（wt）为2.10~7.60（% NaCl equiv）;烟灰色石英阶段见大量NaCl-H₂O和CO₂-NaCl-H₂O型包裹体,均一温度（T_h）为182~218℃,盐度（wt）为1.40~5.90（% NaCl equiv）;硫化物阶段包裹体均一温度（T_h）普遍小于183℃,盐度（wt）为0.90~5.30（% NaCl equiv）。激光拉曼光谱分析显示包裹体中含CO₂、CH₄、N₂、SO₂等气相组分,随着成矿流体均一温度、盐度和密度的不断下降,包裹体中气相组分种类也趋于简单。通过计算成矿流体的ρ、P、pH、Eh和f_O2等物理化学参数,表明成矿环境具有中低温、低盐度、低密度、近中性、相对还原及低氧逸度的特征。流体包裹体组合变化表明成矿作用发生在流体CO₂含量不断降低的过程,主成矿阶段流体混合和区域伸展构造引起流体沸腾作用强烈,大量金属成分（黄铁矿、自然金等）快速沉淀形成金矿体。      

黔东北黑色泥岩盆地含锰岩系的铁锰地球化学特征

黑色泥岩盆地内的菱锰矿矿床中常伴生大量黄铁矿,由于菱锰矿和黄铁矿的沉积过程难以直接观察,铁锰的富集关系尚不明确。为了探讨二者的相互关系,以黔东北西溪堡锰矿的典型剖面为例,根据岩石薄片、TOC分析和元素分析等手段,分析了含锰岩系及其顶底板的岩性序列、矿物组合和铁锰地球化学特征,与现代沉积的菱锰矿进行了对比分析。研究表明,在黄铁矿和菱锰矿富集关系上,西溪堡锰矿与现代波罗的海具有类似特征。含锰岩系顶板和底板的锰含量较低;含锰岩系内部的Mn含量波动很大,与铁含量呈负相关。黄铁矿和菱锰矿的沉淀析出具有先后顺序,通常黄铁矿从溶液中析出在先,菱锰矿沉淀在后。     

山东省寺庄金矿床成矿流体特征

莱州寺庄金矿床位于焦家成矿带南段,是焦家金矿田的一部分,也是焦家成矿带上重要的热液脉型金矿床。区内主要有黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化花岗碎裂岩带和黄铁绢英岩化花岗岩带3个控矿带,位于焦家断裂带下盘。矿石矿物主要为银金矿、黄铁矿、自然金、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等。该矿床发育了绢英岩化、硅化、钾化、碳酸盐化等蚀变类型,且硅化和绢英岩化与矿化关系最为密切。本文从流体包裹体岩相学特征、显微测温、单个包裹体成分激光拉曼光谱分析以及氢、氧同位素分析方面对山东省寺庄金矿床成矿流体特征进行综合研究。结果显示：该矿床金矿石中主要发育含CO₂相、气液两相和CO₂相三类包裹体。在成矿过程中,流体经历了CO₂-H₂O-NaCl体系的不混溶作用。成矿流体具有低盐度（w（NaCl）为（0.53%~10.24%））、低密度（0.50~1.03 g/cm³）的特点。成矿温度为260~340℃,压力为82~116 MPa,成矿深度为中成（7.40~8.94 km）。氢、氧同位素分析成矿流体δD_V-SNOW为-76.6‰~-69.0‰,δ¹⁸O_水为2.94‰~7.24‰,说明成矿流体以幔源流体为主,并有少量的岩浆水和大气降水参与。结合该矿床地质特征与实验结果综合分析,认为寺庄金矿的矿床成因类型为受断裂构造控制的幔源流体参与成矿的中温中成热液蚀变岩型金矿床。