磷石膏岩溶发育机理研究及工程处理

磷石膏可以直接为水所溶蚀,磷石膏的特殊结晶形态以及其中的杂质进一步影响磷石膏的溶解特性,从而产生磷石膏的岩溶现象。堆放在碳酸盐岩地区的磷石膏由于复合岩溶作用的影响,还会带来水文、工程地质等方面的问题,磷石膏的岩溶现象是影响渣场稳定、渣坝稳定、地下水环境的特殊问题。提出了提高磷石膏渣坝稳定性、防止磷石膏渣场渗漏和保护地下水环境的工程措施。     

利用高温磷渣液直接制备微晶铸石的模拟研究

通过模拟实验研究了利用高温磷渣液直接制备微晶铸石的工艺.以磷渣重熔成的磷渣液作为主要原料,掺量为75%,另掺25%的辅助原料,经热配料、混熔、浇铸成型、晶化退火后制得微晶铸石.XRD测定铸石的主晶相为β-硅灰石;SEM观测铸石是由粒径为0.2～ 0.5 μm的晶体颗粒构成的纤维状晶体集合体;物化性能测试结果显示样品的抗折强度为37.17 MPa,耐碱性为0.02%,耐酸性为0.42%,均符合建筑材料相关质量标准.本文的实验工艺适合工业化生产,为高温磷渣液的直接资源化利用、解决磷渣环境污染等问题提供了实验依据.     

渣场的一种新渗流排防体系研究

通过对多个磷石膏渣场工程资料的理论分析,提出了一个新的渣场防渗排渗设计方案。该方案不同于常规方案之处是在磷石膏渣场下游的底部设置了排渗棱体,改善了磷石膏底部的排水条件,使磷石膏渣场的浸润线大幅下降。新方案不仅提高了磷石膏渣坝的安全性,还大幅度降低了渣场的运行费用,并在实际工程中得到了应用,取得了良好的效果。它不仅为磷石膏渣场的防渗排渗设计提供了切实有效的理论依据,而且对其他利用尾矿筑坝的渣场的防渗排渗设计有着重要的指导意义。     

利用液态磷渣制备乳浊玻璃

为实现炼磷排放的高温液态磷渣的热能、物质的同步回收利用, 并消除其环境污染问题, 通过现场试验, 以高温液态磷渣为主要原料, 直接与16.5%的石英粉和8.5%的高岭土热配合, 再经1450℃熔炼、浇铸成型和850℃乳化热处理, 制得了乳浊玻璃板材.磷渣乳浊玻璃的抗折强度为43.68MPa, 耐酸性为0.51%, 耐碱性为0.04%, 能满足建筑装饰材料的质量要求.ESEM、XRD和EDS分析结果共同表明, 母玻璃的乳浊机理在于主体玻璃中析出了富Ca元素的粒径为0.1~0.4μm的非晶质球形颗粒.由于高温液态磷渣掺量高达75%, 改性剂掺量低且成本低廉, 生产线易于配置, 本研究具有较高的工业化生产可行性、较佳的经济效益和应用前景.      

基于模拟人工降雨的磷石膏堆体变形监测

磷石膏属于级配不良土且含有可溶性磷(P)、氟(F),在天然降雨的情况下其变形破坏的可能性很大。如其发生液化将充满整个渣库,这将使渣库内磷、氟含量升高而污染地表水体。在矿山的防渗等问题还未解决的情况下,受污染的地表水侵入到地下含水层中又会导致地下水的污染。所以研究磷石膏堆体在天然降雨下变形破坏模式十分必要。本试验是以1:10的比例模拟20m高的磷石膏堆体在天然降雨条件下可能发生的变形破坏模式,进而对渣库堆填磷石膏施工提出建议。     

公路弃渣次生泥石流成灾机制及防护措施

公路弃渣泥石流物源集中,弃渣类型是泥石流成灾机制的重要影响因素。砂岩类弃渣中粘粒含量小,膨胀性较弱,弃渣体内水体排泄通畅,不利于孔隙水压的保持,相比灰岩类弃渣自身稳定性高;但在暴雨作用下,弃渣体内水分增加大于排泄,易造成弃渣体的崩滑起动,形成小型的泥石流,多形成稀性泥石流;灰岩类弃渣中粘粒的膨胀性较高,弃渣体孔隙水压易增大,渣土体的稳定性差,在暴雨作用下,弃渣中的土体易膨胀液化、滑移起动,多形成粘性泥石流;灰岩类弃渣泥石流规模大于砂岩类弃土。本文从弃渣物理性质指标、力学特征等研究泥石流成灾机制,并致力于将成果应用到公路弃土场设计和防灾减灾领域。     

瓮福磷石膏制硫铵装置投产

<正>瓮福磷肥厂年产25万t粒状硫酸铵装置近日投料试车成功,生产出达到国际标准的合格产品。这是瓮福磷石膏综合利用变废为宝取得的又一重大成果。据悉,这套世界首创的循环经济示范装置每年能"吃掉"磷石膏渣60万t和二氧化碳     

关于磷石膏尾矿库安全专篇的研究

磷石膏尾矿库是以磷石膏渣堆积起来形成的尾矿库,其安全问题一直是磷化工企业及安全生产管理部门非常关心的问题。根据《尾矿库安全监督管理规定》,尾矿库工程在设计阶段应该编写安全专篇,需要对尾矿库及尾矿坝稳定性、尾矿库防洪能力及排洪设施和安全观测设施的可靠性进行充分论证。3个方面的内容紧密联系,其是否安全可靠决定着尾矿库是否安全运行。针对磷石膏尾矿库的安全专篇问题,分析了专篇中的关键技术内容,对防洪计算、稳定性计算和安全监测分析等方面的本质问题进行了探讨,并将这三者作为一个系统进行分析总结。通过对湖北某磷石膏尾矿工程安全专篇的编写与分析,对具体的技术方法给出了说明。目前尾矿库工程安全问题受到了广泛的关注,其结果提供了比较完整的具体经验,采用的方法和得出的结论对相关工程可以起一定的借鉴作用。     

基于LA-ICP-MS多元素成像技术的早寒武世磷结核成因研究

我国下寒武统底部广泛发育磷结核、磷块岩等富磷沉积,为早寒武世最为重要的化学标志层之一,也代表了隐生宙—显生宙转折期地球表层系统的重大变革。当前对磷来源和富集机制的解释不一。为进一步明确该时期富磷沉积的形成机制,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱联用技术(LA-ICP-MS)对贵州金沙地区牛蹄塘组黑色页岩中的磷结核进行多元素原位微区成像研究。结果表明:磷结核中各元素富集情况清晰地记录了磷结核形成过程中微环境的变化趋势。其中,磷结核内部Ca、P共富集以及Si亏损,指示P富集缘于自生磷灰石生成,P则来自于有机质含氧或厌氧降解释放;Mn、Zn与P共富集于磷结核内部,指示结核形成时的底部水体为含氧水体;As、Mo、V等元素主要富集于围岩或黑色页岩,指示缺氧含H_2S水体形成终止了结核生长。本研究显示,LA-ICP-MS原位多元素成像技术能够获取微区内丰富的地球化学信息,并提供高精度可视化证据,未来将在地质勘探和古环境研究等领域得到更广泛应用。     

浅谈内蒙古中部渣尔泰山群稀土元素地球化学特征

华北陆块北缘西段狼山-渣尔泰山裂陷槽沉积的中元生界渣尔泰山群是很重要的一个地层单元和含矿层位,产有铜、铁、铅、锌、硫、锰、磷、钾和硅石、白云石等十几种矿产.通过近些年来对该群的调查研究,取得了大量的资料,对于该群的地质构造有了一定的认识.     

山区公路弃渣颗粒组成与休止角的统计分组特征及工程应用

山区公路土石混合弃渣颗粒组成的复杂性和人工堆积特征造成其工程特性难以准确测定和量化分类。利用工程大数据统计分析为量化分类提供标准和界限依据,细化弃渣分类为弃渣工程科学设计及安全防护提供支撑。依托山区高速公路多个核心弃渣场多部位多阶段土石混合弃渣的颗粒组成和天然休止角测量,形成土石混合弃渣基本特征大数据;利用工程数据统计分析山区公路弃渣的颗粒组成与休止角的分组特征,所得主要结论如下：（1）山区公路弃渣具有显著的分组特征,利用粗细比k将弃渣分为土类弃渣（k＜0.3）、土石混合弃渣（ k为 0.3～1.4）和石类弃渣（k＞1.4）。（2）山区公路土石混合弃渣细粒占比较低,以粗粒为主。弃渣粗细比为N（0.85,0.338 9）正态分布,休止角为N（37.64,3.057 8）正态分布,土类弃渣休止角＜32.6º,土石混合弃渣休止角为 32.6º～42.7º,石类弃渣休止角＞42.7º,分类及参数建议解决了取样代表性难题和结果离散性问题。（3）根据无黏性土边坡稳定性系数计算公式,结合弃渣分类和不同等级弃渣场安全系数标准,计算得到不同类弃渣控制坡率,土类弃渣控制坡率 ≤1:2,土石混合弃渣控制坡率 ≤1:1.75,石类弃渣控制坡率 ≤1:1.5,经跟踪检验,发现建议坡率下弃渣边坡中长期稳定可以得到有效保障。上述研究可以为山区公路弃渣场动态设计提供基础数据,具有较强的工程类比价值,有利于形成地区经验值。     

内蒙古固阳地区渣尔泰山群层序地层学研究

依据现代沉积学及层序地层学的基本原理 ,对渣尔泰山群的沉积特征及层序地层进行分析 ,认为研究区渣尔泰山群由河流沉积体系、碎屑滨岸沉积体系、浅海陆棚沉积体系和浅海碳酸盐沉积体系组成 ;根据岩石组合、沉积旋回、岩相、相序以及地层结构、层序界面等特征 ,在渣尔泰山群内部识别出一个超层序、三个大层序和六个层序 ,其中 SQ1 为 I型层序 ,SQ2 、SQ3、SQ4、SQ5 为 II型层序 ,SQ6为淹没不整合层序。在上述研究的基础上 ,对渣尔泰山群形成时的相对古海平面变化进行了分析 ,对其层序形成时限进行了探讨     

贵州省瓮福磷肥厂磷石膏渣场大坝稳定性分析

在生产实践中,人们已经越来越清楚地认识到,尾矿库对矿山正常生产具有举足轻重的作用。瓮福磷石膏渣场是我国第一家引进美国技术进行治理与运行的项目,在安全、环保等方面具有示范作用。本文采用瑞典条分法对引进技术后渣场现状大坝的稳定性进行了分析并得出相应结论。     

湖北竹山寒武纪碳硅质板岩中磷钙铝矾——纤磷钙铝石矿物的特征及研究意义

湖北竹山寒武纪碳硅质板岩层间破碎带内大量块状、结核状磷钙铝矾--纤磷钙铝石系列矿物,与绿松石伴生,是地表水淋滤作用形成的,化学成分分析显示,SO2-4浓度是磷钙铝矾--纤磷钙铝石系列矿物形成的决定因素.该系列矿物是一个复杂的多矿物组成的微晶集合体,主要矿物种属有磷铝矾、磷钙铝矾、纤磷钙铝石、沸水硅磷铝石等.该系列矿物磷和硫的含量高,能够吸附较丰富的多金属元素,并能聚集多种阴离子团,形成一道有效的地球化学障,对环境保护和生态学研究具有独特的意义.     

建筑废渣-黏土混合料压实特性试验研究

将建筑废渣按一定比例与黏土掺合形成的渣土混合料用作填筑材料,具有显著的社会经济与环保效益。为了揭示渣土混合料的压实特性,利用击实试验研究渣料含量和初始级配对渣土混合料压实性能及颗粒破碎特性的影响。研究结果显示,与黏土相比,渣土混合料的最优含水率较低而最大干密度较高,尽管渣料的初始级配有所不同,渣土混合料的最优含水率随掺渣量的增加而减小,最大干密度随掺渣量的增加而先增后减,并存在着一个约为30%的最优掺渣量;击实作用下渣料颗粒的相对破碎率随掺渣量的增加而增加,与初始级配均匀的渣料相比,相同掺渣量下初始级配不均匀渣料的相对破碎率较小,但受渣料初始颗粒大小的影响不大;与初始较小颗粒渣料的混合料相比,初始较大颗粒渣料的混合料的最大干密度较大,表明宽级配的渣土混合料压实性能较好。渣土混合料的压实特性通过结合掺渣量、颗粒破碎特性与渣土混合料结构响应分析得到合理解释。     

内蒙古固阳福顺店一带渣尔泰山群褶皱构造研究

通过区调填图对内蒙古固阳一带渣尔泰山群褶皱构造进行了分析研究.在地质演化过程中, 渣尔泰山群主要经历了3期褶皱变形, 即早期的层内褶皱, 主期同斜倒转褶皱与晚期叠加褶皱.早期褶皱形成于中元古代, 系由层间的剪切滑动所至, 主要发育于阿古鲁沟组; 主期褶皱形成于中元古代, 晚期褶皱形成于早古生代; 主期与晚期褶皱均形成于纵弯褶皱机制.由于晚期褶皱对主期褶皱的改造, 形成了较为复杂的叠加构造网络.      

建筑废渣-黏土混合料压实特性试验研究EI北大核心CSCD

将建筑废渣按一定比例与黏土掺合形成的渣土混合料用作填筑材料,具有显著的社会经济与环保效益。为了揭示渣土混合料的压实特性,利用击实试验研究渣料含量和初始级配对渣土混合料压实性能及颗粒破碎特性的影响。研究结果显示,与黏土相比,渣土混合料的最优含水率较低而最大干密度较高,尽管渣料的初始级配有所不同,渣土混合料的最优含水率随掺渣量的增加而减小,最大干密度随掺渣量的增加而先增后减,并存在着一个约为30%的最优掺渣量;击实作用下渣料颗粒的相对破碎率随掺渣量的增加而增加,与初始级配均匀的渣料相比,相同掺渣量下初始级配不均匀渣料的相对破碎率较小,但受渣料初始颗粒大小的影响不大;与初始较小颗粒渣料的混合料相比,初始较大颗粒渣料的混合料的最大干密度较大,表明宽级配的渣土混合料压实性能较好。渣土混合料的压实特性通过结合掺渣量、颗粒破碎特性与渣土混合料结构响应分析得到合理解释。     

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-.     

华北克拉通北缘裂谷渣尔泰群LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年及地质意义

华北克拉通自1.85Ga形成之后,经历了广泛的拉伸,形成了一系列中-新元古代裂谷。其中北缘裂谷由渣尔泰群、白云鄂博群及化德群组成,发育了一系列大型-超大型多金属矿床。该裂谷系形成演化的研究对认识华北克拉通中-新元古代演化及区域找矿具有重要意义。但是对于该裂谷系中渣尔泰群的时代,一直存在争议。早期认为渣尔泰群属于中元古代,主要分布于狼山地区和渣尔泰山地区。但最新的研究已将狼山地区的渣尔泰群限定为新元古代,更名为狼山群,并据此确定华北克拉通北缘存在新元古代裂谷。因此,必须对渣尔泰山地区渣尔泰群的时代进行重新限定。在此基础上可综合分析华北克拉通北缘裂谷的形成与演化。系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,渣尔泰山地区渣尔泰群碎屑锆石年龄峰值主要为1.8~1.9Ga和2.5Ga。与北缘裂谷长城系,包括白云鄂博群下部及化德群下部的碎屑锆石年龄组成特征一致。而蓟县系、待建系及青白口系存在1.1~1.35Ga、1.5~1.6Ga等较年轻的碎屑锆石年龄峰值,如白云鄂博群上部、新元古代狼山群及化德群上部。因此,渣尔泰山地区渣尔泰群整体可与长城系对比。碎屑锆石年龄组成特征表明,渣尔泰群物质主要来自华北克拉通内部的太古宙-古元古代结晶基底。综合前人对白云鄂博群、化德群及狼山群地层年龄及岩浆岩的研究成果,可确定北缘裂谷是中-新元古代多期裂解事件形成的复杂裂谷。     

内蒙古狼山—渣尔泰山中元古界的构造变形与演化

内蒙古狼山—渣尔泰山地区,在中元古代形成了相似的沉积岩石组合,分别称为狼山群和渣尔泰群,本文对其褶皱、构造、变形与演化进行了分析。