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。     

湖南新化煤系石墨结构演化及其热反应行为

为了探究煤系石墨形成过程中结构演化及不同石墨化程度无烟煤和石墨的热反应行为,选取湖南新化系列变质程度无烟煤和煤系石墨为研究对象,通过X射线衍射（XRD）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对其结构进行表征,并结合程序控制升温法（TPO）分析不同变质程度无烟煤和煤系石墨的热反应行为。结果表明,随变质程度的增加,碳结构由无烟煤中的无定形态转变成石墨的三维有序C原子点阵。系列石墨化煤是由多种有序度不同的碳结构相组成,体现了其结构非均质性,碳结构相含量及分布随变质程度而逐渐变化,石墨化程度最高的煤系石墨中主要为石墨微晶集合体,但依旧含有结构缺陷。无烟煤和煤系石墨中碳结构的多相性和不均匀分布是影响其热反应行为的重要原因。      

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。 d 002、 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 a、 L c迅速增加,堆叠层数急剧增大,煤内部空间结构趋于有序化,拉曼参数 A D1、 P (G- D1)逐渐降低。     

煤基石墨微结构的高分辨电镜研究

煤体经热变质作用形成的石墨叫煤基石墨。湖南省鲁塘地区煤基石墨,经与之共生的红柱石的相图分析,它属于低压相系矿物,在200—800℃和5.5×10~5Pa以下条件下形成。它的高分辨电子显微象显示,煤基石墨按其石墨化程度有四种类型微结构。因而。将煤基石墨划分为相继的四个石墨化阶段。同时有四种石墨产物,它们是:前石墨化阶段——芳层石墨;初石墨化阶段——微柱石墨;中石墨化阶段——柔绉石墨;高石墨化阶段——平直石墨     

煤显微组分对煤石墨化作用的影响

煤系石墨是在岩浆接触热变质及构造变质作用下形成的煤系非金属矿产。煤系石墨与晶质石墨相比,具有品位高、易开发的特点,将成为高技术产业和新能源领域的重要原材料。综合概述了煤石墨化作用模式、影响因素以及煤显微组分对煤石墨化的影响,分析了煤石墨化研究的主要问题和发展趋势。目前,煤的物理化学结构和煤系石墨的相关研究已取得了较为显著的进展,但煤石墨化作用机制仍存在许多问题亟待解决。大量的研究集中在煤石墨化的外部地质因素,如温度、压力和介质条件对煤石墨化的控制作用,而对煤显微组分在煤石墨化过程中的作用研究相对较少。由于镜质组、惰质组和壳质组的芳环缩合程度不同,各种显微组分具有不同的芳氢和侧链取代基,从而对煤中芳香结构的演化和纳米结构的形成产生差异影响,造成煤石墨化作用效果和作用机制的复杂性。因此,充分认识显微组分对煤石墨化作用的影响可能是揭示煤石墨化机制的重要途径之一。     

滇西哀牢山变质杂岩中含石墨岩石的变形-变质温度、构造特征及流变弱化意义

前人研究表明石墨化作用与变质温度具有良好的相关性,同时室内摩擦实验研究认为少量石墨就能够有效地降低断层摩擦阻力,进而被认为对断层弱化起着重要的固体润滑作用而开始受到大家的关注。但是由于技术手段的限制,我们对天然断裂带中含石墨岩石的宏观-微观构造、变形机制、变形-变质环境以及对岩石流变行为的贡献仍然还不是很清楚。本文在详细的野外地质观测的基础上结合室内实验分析,对新生代红河-哀牢山走滑断裂带内哀牢山深变质杂岩东南侧边界发育的含石墨岩石开展了深入的研究。其中主要侧重利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)以及拉曼光谱(Raman Spectra)技术方法和手段,对宏观及显微构造变形行为、石墨拉曼温度、矿物晶格优选定向(LPO)以及其变形-变质环境进行了综合分析。结果表明,含石墨岩石显微构造特征表现为典型的塑性到超塑性流动构造特征,通过石墨拉曼光谱地质温度计,获得了哀牢山杂岩东部边界与上盘未变质岩石接触的含石墨岩石变形-变质的石墨拉曼温度为462～505℃;而靠近深变质岩含石墨岩石的石墨拉曼温度在511～529℃。基质中强烈细粒化的石墨、石英及长石具有明显的晶格优选定向,其中石墨和石英均表现出强烈的(0001)a方向上的滑移系。细粒化的石墨滑移系的发育与长石、石英共同对岩石整体的晶质塑性变形起着重要的流变弱化作用。     

福建漳平可坑矿区煤系石墨赋存规律研究

漳平可坑矿区地处福建省中部含煤条带,赋存有丰富的高变质无烟煤,有较好的煤系石墨资源前景,是福建重要的石墨成矿区。为了查明可坑矿区煤系石墨的赋存规律,利用X射线衍射、拉曼光谱等技术,结合矿区岩浆活动和构造运动,对煤成石墨结构演化特征、煤成石墨化作用机制和控制因素进行了研究。结果表明煤系石墨是岩浆热和构造应力共同作用的产物,在煤成石墨化过程中,岩浆热产生的高温促进芳香层相互连接和横向增长,构造应力有利于芳香层的择优定向和有序堆叠,煤成石墨结构在温度、应力等因素作用下,碳层间结构缺陷逐渐消亡,石墨晶格逐渐形成,微观相逐渐转变,最终形成比较完善的石墨结构。研究明确了矿区构造和岩浆岩侵入对煤成石墨化作用的影响,划分了构造动力—岩浆热变质带、岩浆热—构造变质带、构造动力变质带三个变质带和三级控矿断裂带。可坑矿区煤系石墨产于构造动力—岩浆热变质带中,矿层靠近岩体呈近东西走向的单斜层状、似层状展布,但矿床的展布不完全受制于岩体,在空间上也受三级控矿断裂带的控制。      

煤基石墨的喇曼光谱学研究

煤体经热变质作用形成的石墨叫煤基石墨。本文研究了煤基石墨的一级和二级喇光谱。作者认为，石墨及有关的碳质物质的一级喇曼光谱是由层内振动激发的，反映了它们作为二维晶格的完整性程度。煤基石墨中存在的层内结构缺陷分为两种，一是煤中特有的，在石墨化过程中逐渐消失，另一是由研磨（剪切应力）作用带入的，可能与构造应力作用有关，石墨化过程和剪切应力作用过程是效果近于相反的两过程，而石墨的二级喇曼光谱则可揭示其作为     

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。     

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。      

膨胀石墨表面非极性吸附研究

通过对膨胀石墨表面SEM及缸外光谱的测定发现，膨胀石墨表面具有发达的孔缘，多为中孔或大孔，且带有非极性基团，因此非常有利于非极性大分子的吸附，但膨胀石墨极轻、易碎，在实际应用中有一定局限性。以润滑油为非极性吸附物，运用改变密度及粘接技术增强膨胀石墨强度，同时研究了密度及粘接剂比例与吸附量的关系．     

隐晶质石墨矿石的透射电镜观察

本文利用透射电镜观察了隐晶质石墨矿石的微观形态。结合X射线衍射和差热分析确定该石墨矿石除石墨碳外,尚含有少量的高岭石和水云母。     

铌掺杂对硅化石墨的增强效应

按硅粉的1％，5％，6％，10％将铌粉加入硅粉中，用“液硅渗透法”制备出四种掺铌硅化石墨样品。力学性能测试结果表明：6％铌掺杂增强效果最好，可使硅化石墨抗折、抗拉强度达178．5MPa,94.2%MPa,XRD、SEM、EPMA测试分析表明铌掺杂增强硅化石墨的机理是：碳化铌相的生成使原材料平直表面界面锯齿化，并平衡晶界附近不饱和价键，降低了晶界能；同时掺杂行为使晶粒细化，晶粒尺寸减小、气孔均匀分布，从而减弱应力集中，抑制裂纹扩展，提高材料强度。铌掺杂硅化石墨是改善材料性能的有效方式。     

涂钼石墨管石墨炉原子吸收法测定地质样品中微量镓、铟和铊

研究了用钼酸铵浸渍处理石墨管、石墨炉原子吸比法测定镓、铟和铊的最挂条件。实验证明，采用硝酸—氢氟酸—硫酸体系溶解样品，涂钼石墨管直接测定样品中的镓、铟和铊，能有效地避免它们在原子化之前以氧化物形式挥发的损失，减少了测定干扰，提高测定的灵敏度。对６个地质标样的测定结果是满意的。木法对镓、铟和铊的检测下限分别为０．９×１０￣（－１１）ｇ，１．７×１０￣（－１１）ｇ和６．２×１０￣（－１１）ｇ；相对标准偏差分别为１．４％、４．８％和３．０％。     

石墨掏料刀的改进

生产人造金刚石聚晶所需的石墨片和石墨模是用石墨棒加工的。针对从石墨料头加工石墨棒存在的问题,改进了石墨掏料刀的结构,并对比了石墨料刀的常规加工方法和改进后的加工方法。     

石墨炉电热原子化激光激发原子荧光光谱分析技术

本文对石墨炉电热原子化激光激发原子荧光光谱的原理和实验装置作了简介，并简要评述这一新技术的研究现状和发展趋势。     

新疆苏吉泉石墨矿床成因的碳同位素证据

新疆苏吉泉石墨矿床产在海西期花岗岩体中，矿石具十分独特的球状构造，石墨的δ１３Ｃ值分布范围为－２０．５‰－２３．９‰，平均值为－２２．０‰，表明该石墨矿床碳质的有机成因。围岩中特别是中石碳统的含碳沉积岩被海西中期花岗岩岩浆同化，使碳质聚集并重结晶成石墨。     

河南省鲁山石墨矿浮选工艺研究

河南鲁山石墨矿属区域变质型矿床.根据矿石性质,进行了粗选条件试验,阶段磨矿阶段选别试验和阶段磨矿阶段选别预先分目试验,研究结果表明阶段磨矿是保护石墨大鳞片的有效方法,同时,结合预先分目能更好地提高石墨大片率.阶段磨矿阶段选别预先分目工艺闭路试验获得的指标为:当原矿品位为3.65%时,获得的技术指标为精矿品位C90.62...