四川南江坪河石墨的矿物学特征

针对四川南江坪河石墨矿床的沉积变质型晶质石墨和微晶石墨混合型石墨,采用X射线荧光光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和激光拉曼光谱仪等表征手段进行了矿石的化学成分、矿物组成、晶体结构属性和谱学特征等矿物学特征研究。结果表明,该石墨矿石的主要化学组成为Si、C、O、Fe、Al、K等,含碳量为11.73%~56.21%,灰分为40.33%~79.36%。主要矿物组成除石墨外,还含有石英及少量的白云母、绿泥石和黄铁矿等。7号矿山矿石样品的石墨化度r=0.7927~0.9113,9号矿山矿石样品的石墨化度r=0.6713~0.9717,该矿区石墨的石墨化度较高。7号矿山和9号矿山样品均出现了2H型石墨特征衍射峰,以2H型为主并含有一定量的3R型结构,晶胞参数a=0.2458~0.2470 nm,晶胞体积V=0.0352~0.0355 nm~3。     

我国若干典型石墨矿山石墨的矿物学特征

为查明我国典型矿石墨的矿物学特征,采用XRD、FESEM-EDS、TEM和Raman光谱等表征手段对来自不同产地石墨样品的成分、结构与性质进行了研究。结果表明,晶质与隐晶质石墨分别由微米级和纳米级石墨鳞片组成,主要的区别为前者有更大的微晶尺寸;各样品均为2H型石墨结构,同时不同程度地含有3R型多型,轴长a=0.243~0.249 nm,c=0.672~0.677 nm,晶胞体积V在0.0347~0.0362 nm3之间,晶胞体积随晶体结构中O含量的增加而增大。天然产出石墨的石墨化度较高,最高可达1,由于后期地质作用或人工加工改造,引入次生缺陷,导致其石墨化度降低,结构无序度增高。晶质和隐晶质石墨的氧化起始温度分别为700~800℃和600~650℃,粒度越细的晶质石墨氧化起始温度越低。在水中石墨表面荷负电,p H为10.5时具有带电量的极大值,晶质石墨疏水性和导电性均强于隐晶质石墨。     

微晶石墨氧化-膨胀过程中微形貌与结构变化

为深度揭示微晶石墨氧化和膨胀过程中结构的变化规律,分别采用SEM-EDS、XRD、Raman和FTIR等测试分析手段对其产物结构进行表征研究.结果表明:微晶石墨经氧化后,层间域被撑大,结构层上接入大量的羟基、羧基和环氧基等亲水性含氧官能团.随氧化剂（KMnO₄）用量增加,产物层间距、结构缺陷和无序度逐渐增大.高温膨胀后,氧化微晶石墨被还原,结构中的部分吸附水和含氧官能团被除去,结构缺陷与无序度减小,部分sp2区域得到了恢复.膨胀微晶石墨颗粒含有丰富的网络型孔隙结构,孔径集中在2~5 nm.      

湖南鲁塘煤系隐晶质石墨矿物学特征

综合运用多学科技术手段对鲁塘煤系隐晶质石墨进行研究,以期探索煤系石墨的矿物学特征随变质程度的变化规律。通过系统采样的方法,选取不同变质程度的鲁塘煤系石墨样品为研究对象,运用X射线荧光光谱法(XRF)、X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光拉曼光谱法、热重法等技术手段,对石墨的化学成分、矿物组成、晶体结构、热学性质进行了研究。结果表明,鲁塘煤系石墨主要由隐晶质石墨和少量石英、方解石、白云母、绿泥石、高岭石组成,固定碳含量为41.95%~88.43%,石墨主要呈细小的不规则鳞片状,其晶体形态随着变质程度的增高而逐渐完善。石墨化程度较高,为88.37%~98.84%,3R多型变体含量为9.45%~14.56%,石墨的氧化起始温度较低,在530℃左右,隐晶质石墨的氧化起始温度和终止温度均低于显晶质石墨。煤系石墨的石墨化程度、结晶程度、氧化起始温度与变质程度呈正相关关系,3R多型变体含量与变质程度呈负相关关系。     

熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法同时测定砂岩型铀矿中主量及铀、钍成分

目前,砂岩型铀矿成分的测定,一般主量元素采用常规化学法,铀、钍含量采用ICP-AES测定.本文采用熔融制样,用Axiox max型波长色散X射线荧光光谱仪一次性测定砂岩型铀矿中主量及铀、钍成分.利用玻璃熔片法可以有效地消除砂岩型铀矿样品的非均匀性及颗粒度等矿物效应.采用混合熔剂Li2B4O7-LiBO2-LiI(m/m...     

湖南寒婆坳矿区热变质煤结构演化及其矿物学特征响应

采用X射线荧光光谱(XRF)、差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等表征手段对湖南寒婆坳矿区热变质煤的化学组分、物理性质、结构演化与其矿物学特征响应进行了研究。结果表明:岩浆侵入体的热力及构造应力作用促进煤化程度升高逐渐转变为隐晶质石墨,氢、碳原子数目比(H/C)逐渐降低,矿物主要为伊利石、绿泥石、叶蜡石、石英及黄铁矿等;随变质程度增加,真密度升高,孔隙度与电阻率降低;在400℃之后,失重曲线下降缓慢且斜率变小,显示深度裂解与脱落较少。d₀₀₂、L_a、L_c的演化趋势呈非线性变化,显示煤有机大分子结构向石墨化演化的过程中呈现"跃变";隐晶质石墨样品的晶体结构主要为2H型石墨结构,不同程度地含有3R多型,石墨化度为0.47～0.84,石墨晶体轴长a为0.2469～0.2471 nm,c为0.6738～0.6762 nm,晶胞体积V为0.03562～0.03570 nm³,显示靠近岩体晶胞体积减小;随着变质程度升高,L     

陕西商南湘河石墨矿矿物学特征

陕西商南湘河石墨矿是陕西省内具有巨大潜力的矿产资源,运用光、薄片分析及透射电镜(TEM)显微形貌和电子衍射分析、场发射扫描电镜(FE-SEM)显微形貌分析、X射线衍射分析,初步研究了该地石墨矿物学特征。结果表明,湘河石墨矿为晶质石墨,呈细鳞片状,片径大部分为1～45μm之间。高分辩图显示出明显的层状晶格条纹,表现出层状堆积的石墨结构。通过电子衍射分析,石墨鳞片呈规则点阵,显示为单晶结构,石墨单晶的六方形衍射图案显示晶质石墨样品晶体结构较为完善。石墨化度在0.508～0.732之间,与同成矿带内已开发利用的河南淅川小陡岭石墨矿相似。     

天然气水合物粉晶X射线衍射测试参数优化及分析方法

天然气水合物是由烃类气体和水在低温高压下形成的一种非化学计量的笼型晶体水合物,在常温常压下极易分解,需要在低温条件下对其进行测试。本文针对天然气水合物这一特殊样品,重点研究其粉晶X射线衍射测试条件,系统地探讨了步长、扫描速度、累加次数及测试温度等因素对测试结果的影响,优化了仪器参数,建立了粉晶X射线衍射测试天然气水合物晶体结构的方法,并应用到实验合成的甲烷水合物和我国南海珠江口盆地钻获的天然气水合物样品的晶体结构测试中。结果表明,我国南海珠江口盆地的天然气水合物样品与实验合成的甲烷水合物结构相同,均属立方晶系,为典型的Ⅰ型水合物,晶胞参数分别为11.9309×10~(-10)m和11.9135×10~(-10)m。该技术可准确获得天然气水合物的结构信息,为我国天然气水合物的深入研究提供技术支撑。     

草莓红绿柱石(Pezzottaite)的晶体结构测定及其意义

利用CCD单晶衍射仪对草莓红绿柱石进行晶体结构测定,测定其空间群为R3c,并讨论了结构中Li 有序地置换Be2 造成c/a值的变化特征。晶体中发现复三方偏三角面体的负晶包裹体,其宏观对称属m,它与空间群Rc相对应,但与测出晶体结构的空间群有矛盾。X射线结构测定已否定了其空间群为Rm的看法。要解决草莓红绿柱石晶体空间群是否有对称中心(Rc或Rc)的问题,还需进一步将X射线结构的数据及其有关的电性实验结合分析。     

不同变质程度煤系石墨结构特征

煤系石墨形成于煤层的接触变质带,通常被当作煤开采利用而造成严重的资源浪费.为了了解煤系石墨在成矿过程中分子结构的变化,利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）等技术,对我国陕西凤县、湖南新化和湖南郴州鲁塘地区处于不同变质程度煤系石墨进行测试分析.结果表明:凤县样品石墨化度最低,仍处于超无烟煤阶段;新化石墨处于半石墨阶段,鲁塘样品石墨化程度最高,其结构比较完美,接近于三维有序理想石墨结构,但仍存在少量的无序化畴.XRD分析显示随着样品石墨化程度的升高,堆砌层数与堆砌延展度均增大;拉曼光谱中D峰减弱,G峰逐渐增强并尖锐,D峰与G峰的强度比和面积比均减小,显示碳原子sp2平面域增大.透射电子显微镜晶格像显示,由无烟煤向石墨结构转变过程中,煤的芳香片层首先形成类石墨结构的微柱体,然后这些微柱体之间相互联结,最后形成横向无限延展的石墨晶层.      

福建省大田县琼口煤系石墨矿石墨化特征及控制因素浅析

琼口石墨矿赋矿地层为下二叠统童子岩组,矿区分布多个石墨矿体。通过工业分析、X射线衍射（XRD）、Raman光谱、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）系统对样品进行测试,结果显示矿区石墨化程度较高,d002介于0.3362～0.3404,R2介于0.27～0.40;石墨呈大小不一、形状不规则的鳞片状,延展度La:5.59～7.27nm,堆砌高度Lc:7.26～26.19;透射电镜显示石墨样品均具明显衍射点和较规则晶格条纹。分析认为琼口石墨矿石墨化程度受多期次岩浆侵入活动引起的长期热变质、高强度压应力、剪切应力以及强烈的韧性变形控制。     

便携式X射线荧光元素分析仪的应用

利用NITON XL3t 500型便携式X射线荧光光谱仪,选择云南会泽县金牛厂铅锌矿区进行样品分析条件试验.试验中分别对实验室分析与X射线荧光光谱仪分析结果,以及不同湿度条件下分析结果进行了对比研究,确定了最佳的应用条件.结果表明,实验室分析与X射线荧光光谱仪分析结果相近,但湿度因素会降低元素含量.所以应用便携式X荧光光谱仪进行试验不失为一种方便快捷和行之有效的方法.     

便携式X射线荧光光谱仪现场测定高含量钡地质样品中的钒

便携式X射线荧光光谱仪应用于野外现场样品的检测[1-2],具有成本低、检测速度快的优点.但由于地质样品的复杂性,测定时存在严重的干扰,有时会导致数据严重失实,使便携式X射线荧光光谱仪的野外应用受到挑战.如使用XL3t-500型便携式X射线荧光光谱仪测试重晶石矿物的过程中,大部分元素的测试数据与实验室内检测数据符合较好,但发现钒被大量检出,而实际上该类样品的钒含量相对较低,可能是样品中存在的其他高含量元素使钒的结果受到了干扰.本文应用便携式X射线荧光光谱仪现场快速测定高含量钡(＞0.x％)地质样品中的钒,讨论了样品中钡对钒测定的影响,并提出数学校正模型,经校正后的测试数据可作为半定量甚至是定量结果,大大减少送回实验室的样品数量,节约了大量成本及时间.     

太原市灰霾期间黑碳气溶胶形貌与成分分析

为掌握太原市冬季灰霾发生期间黑碳气溶胶形貌特征和化学成分变化特点,分别于2011-12-30T08:00至2012-01-01 T 04:00和2018-11-25 T 08:00至2018-11-27 T 04:00灰霾发生期间在山西大学环境与资源学院楼顶使用MAY七级冲击式颗粒采样器每隔4h采集空气动力学直径分别为0.25～0.5μm、0.5～1.0μm以及1～2μm的大气单颗粒分析样品,运用带超薄窗口能谱仪的扫描电镜(JEOL JSM-6390)测定了样品中4330个颗粒的二次电子像及X射线能谱,通过基于蒙特卡罗模拟程序的定量电子探针微区分析技术对每个颗粒的元素原子浓度进行了计算,并对颗粒进行了分类与计数。共检测到6类颗粒,分别是矿物尘、碳质颗粒、钠盐颗粒、二次颗粒、富铁颗粒和其他,其中黑碳气溶胶数量相对丰度在2011和2018年样品中平均为26.8%和34.2%。按照伸长率(E)、纵横比(R)、是否与其他物质结合等将其分为伸展型、支链型、嵌入或粘附型和团聚型4种,反映了黑碳颗粒不同的老化过程。2011年样品中团聚型和支链型数量较多,而2018年样品中伸展型和嵌入型多于团聚型和支...     

辽宁宽甸绿色云母玉的宝石学特征及颜色成因探讨

近期,笔者获得来自辽宁东部宽甸地区的绿色玉石,为研究该样品的宝玉石学特征及其颜色成因,采用常规的宝石学鉴定方法及偏光显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪、X射线荧光光谱仪、光纤光谱仪等测试仪器,对其进行了宝石学、矿物学、光谱学特征及主要化学成分和微量元素的研究。结果表明,该玉石的主要矿物组成为白云母,质量分数达98%以上,具鳞片变晶结构,少量的红色矿物为金红石;Cr3＋类质同象替代白云母中的Al3＋是该样品产生绿色的主要原因,依据国家珠宝玉石名称的标准,应将该样品定名为云母玉。     

手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳资源勘查中的应用

便携式X射线荧光光谱仪具有快速、无损分析的特点,本文重点研究了手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳碎块和浅钻岩心野外现场原位分析中的应用能力。采用压片法制样,以富钴结壳国家标准物质(GBW 07337~GBW 07339)和多金属结核国家标准物质(GBW 07249、GBW 07295和GBW 07296)作为校准样品,建立了手持式X射线荧光光谱仪测定富钴结壳样品的校准曲线。方法经国家标准物质GBW 07339验证,元素Mn、Fe、Co、Ni和Cu的精密度(RSD)在0.3%~3.0%之间,满足富钴结壳样品现场分析的要求。在海上资源勘查现场,应用手持式X射线荧光光谱仪对富钴结壳碎块和浅钻岩心原样进行了现场原位分析。富钴结壳碎块原样烘干后直接测试分析数据与实验室压片制样XRF分析数据对比表明,Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素的测定值一致性良好;浅钻岩心的原位分析数据与实验室人工分层分析数据对比表明,各层位Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素直接测试数据与实验室压片制样XRF分析数据分布趋势基本一致。实际应用研究表明,手持式X射线荧光光谱仪适合于现场原位分析,满足野外富钴结壳资源快速评价的要求,同时原位分析能更真实地反映原始富钴结壳岩心不同层位中各元素的变化特征,为进一步研究富钴结壳成矿机制提供更丰富的数据资料。     

天然含铅黄铁矿试样处理含Cr(Ⅵ)废水的机理研究

天然黄铁矿对Cr (Ⅵ)具有较强的处理能力。本研究选取湖北十堰某天然含铅黄铁矿试样处理含Cr (Ⅵ)的废水,利用X射线衍射、X射线荧光光谱对样品进行结构与成分分析,考察了去除Cr(Ⅵ)反应的影响因素。结果表明,天然含铅黄铁矿样品对Cr (Ⅵ)具有较好的去除能力,其对浓度为50mg/L的含Cr(Ⅵ)废水去除率达95%~99%。并系统研究了黄铁矿颗粒粒度、反应时长、pH值对处理含Cr(Ⅵ)废水性能的影响,发现Cr(Ⅵ)主要吸附在黄铁矿颗粒表面形成絮状物质,对反应后产物的SEM和XRD分析结果表明,反应形成的絮状沉淀物为含铬、铅元素的针状铬铅矿,这对生成次生矿物沉淀从而除铬的新方法具有进一步的研究意义。     

手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳资源勘查中的应用

便携式X射线荧光光谱仪具有快速、无损分析的特点,本文重点研究了手持式X射线荧光光谱仪在富钴结壳碎块和浅钻岩心野外现场原位分析中的应用能力。采用压片法制样,以富钴结壳国家标准物质（GBW 07337~GBW 07339）和多金属结核国家标准物质（GBW 07249、GBW 07295和GBW 07296）作为校准样品,建立了手持式X射线荧光光谱仪测定富钴结壳样品的校准曲线。方法经国家标准物质GBW 07339验证,元素Mn、Fe、Co、Ni和Cu的精密度（RSD）在0.3%~3.0%之间,满足富钴结壳样品现场分析的要求。在海上资源勘查现场,应用手持式X射线荧光光谱仪对富钴结壳碎块和浅钻岩心原样进行了现场原位分析。富钴结壳碎块原样烘干后直接测试分析数据与实验室压片制样XRF分析数据对比表明,Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素的测定值一致性良好;浅钻岩心的原位分析数据与实验室人工分层分析数据对比表明,各层位Mn、Fe、Co、Ni和Cu元素直接测试数据与实验室压片制样XRF分析数据分布趋势基本一致。实际应用研究表明,手持式X射线荧光光谱仪适合于现场原位分析,满足野外富钴结壳资源快速评价的要求,同时原位分析能更真实地反映原始富钴结壳岩心不同层位中各元素的变化特征,为进一步研究富钴结壳成矿机制提供更丰富的数据资料。     

利用低品位菱锰矿矿石热处理制备纳米材料

通过热处理低品位菱锰矿矿石制备高活性纳米材料,并探究其催化去除NO_x、吸附重金属性能.利用X射线荧光光谱仪、透射电子显微镜等研究菱锰矿矿石组成;利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、比表面积分析仪、烟气分析仪、原子吸收分光光度计等研究菱锰矿矿石空气中热处理后结构变化及其NH₃-SCR脱硝、重金属吸附效果.菱锰矿矿石主要组分为菱锰矿,含有少量黄铁矿、石英、白云石及硫酸盐.在空气中550℃煅烧1 h后,菱锰矿分解完全,产物以黑锰矿为主晶相,同时含有其他低结晶态锰氧化物;样品表面出现大量3~7 nm气孔,比表面积达到最大（31.5 m2/g）.脱硝实验显示R550在170℃时脱硝效率可达到90%;吸附实验表明R550对Cd2+、Pb2+、Cu2+均有较好的吸附作用,表明低品位菱锰矿矿石在空气中550℃煅烧可获得高比表面积、高活性的纳米结构化材料,在环境污染物去除方面有潜在的利用价值.      

江西崇义矿煤成石墨的发现及其地质意义

为研究江西省崇义矿煤成石墨特征,采用光学显微镜、X射线衍射（XRD）、激光拉曼光谱（Raman）、高分辨率透射电子显微镜（HRTED）等测试手段,对二叠系上统龙潭组老山段煤样进行测试分析。结果表明,光学显微镜下可以观测到石墨化显微组分,且XRD衍射图谱出现d₀₀₂石墨衍射峰,拉曼光谱呈现峰形尖锐的石墨特征峰（G峰）,高分辨透射电镜观察到多层有序结构碳层,碳层出现平直化现象。综合测试分析结果表明,江西崇义矿区样品发育不同程度的石墨晶体结构,已经出现煤成石墨矿产。研究发现为石墨资源进一步开发利用奠定基础。