基于SEM-EDS及GC-MS技术研究有机氯分子结构对零价铜脱氯机制的影响

零价铜作为一种廉价金属很少应用于促进氯代有机物脱氯研究,其原因是零价铜的催化还原脱氯活性差,且反应机制复杂。本文采用机械球磨技术制备了Cu-Fe和Cu-Ni合金,研究零价铜在不同微观环境下对对氯苯酚(4-CP)的脱氯行为,旨在考察有机氯分子结构对零价铜脱氯机制的影响。应用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)及色相色谱-质谱(GC-MS)分析发现,铜原子的微环境及有机氯分子结构均影响铜的脱氯机制。在Cu-Fe体系中,Cu遵循经典的催化加氢脱氯机制,4-CP的降解产物为苯酚;Cu-Ni体系的还原作用来源于零价铜,其中的镍金属并未起到催化加氢作用,Cu-Ni合金及单独零价铜对4-CP的降解产物是环己酮。零价铜对4-CP的降解率可达70%以上,而Cu-Fe体系的降解率仅为34%,两者对芳香族氯代物的降解效率差距显著。零价铜能够降解化学稳定性高的4-CP和苯酚,但不能降解化学稳定性相对较差的脂肪族氯代有机物(如一氯乙酸和二氯乙酸),因此认为零价铜脱氯机制并非传统的催化加氢机制,而是遵循直接电子传递还原机制,且有机氯分子的苯环结构是零价铜直接电子传递还原的诱因。     

本期文章导读

本期推荐的5篇重点文章如下,“低质量数元素同位素在线连续流同位素比值质谱分析的质量控制和数据标准化”、“Ｘ射线衍射法在天然气水合物研究中的应用”、“王水溶样火焰原子吸收光谱法直接测定高品位金矿石的金量”、“多壁碳纳米管固相萃取快速检测水样中铅镉铜铁”,“微量注射器中有机氯农药和多氯联苯类化合物的残留与清洗研究”。     

科马提岩及其有关矿床实例简介

近十多年来,国外地质学家在研究铜-镍硫化物及铂族元素矿床含矿母岩的过程中,于南非科马提波特附近发现一套镁铁质-超镁铁质岩石与铜-镍硫化物矿床及铂族元素矿床的关系极为密切,提出了“科马提岩”这一名称。科马提岩受到各国地质学者的重视,目前已有许多论文问世。笔者综合有关资料对科马提岩及其有关矿床作一简单介绍。     

高镍铜镍矿床的特征、形成机制与勘查展望

岩浆铜镍矿床100%硫化物中的Ni含量与赋矿岩石和成矿过程紧密相关,记录岩浆成分、分异程度与硫化物演化过程。硫化物异常高镍(高镍硫化物)往往被认为与科马提质岩浆或者后期热液作用密切相关。近年研究结合勘查证实,赋含高镍硫化物的矿床(高镍铜镍矿床)不仅限于科马提岩,还与苦橄质、玄武质岩浆有关,另外,热液富集作用并不是必要因素。本文总结了世界上高镍铜镍矿床的基本特征和形成机制,分析提出了不同机制的判别标志,并展望了其勘查前景。详细对比高镍铜镍矿床的产出环境、赋矿岩相、矿石特征、矿物组合等特征,该类矿床往往产于大陆裂谷和造山带环境,与基性程度较高的岩浆有关,以橄榄岩赋矿为主,含镍硫化物组合主要为镍黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿组合,少数为针镍矿-镍黄铁矿-黄铁矿组合。科马提岩相关矿床可将Ni含量大于16%的硫化物定义为高镍硫化物,苦橄质-玄武质岩浆相关矿床的硫化物可分为高镍硫化物(Ni10%)、中镍硫化物(5%～10%)和富铜硫化物(Ni5%,CuNi)。原生高镍硫化物可由富镍岩浆熔离、硫化物从橄榄石中吸取Ni、硫化物结晶分异、硫化物与硫不饱和岩浆反应等机制形成。苦橄质-玄武质岩浆相关的矿床,硫化物与橄榄石的Fe-Ni交换反应是高镍硫化物形成的重要机制。辉石岩源区地幔部分熔融形成富镍岩浆是否为高镍硫化物形成的必要条件尚存争议。不同机制形成的高镍硫化物具有迥异的岩石-矿物组合和地化特征。硫化物矿物组合、橄榄石成分(Fo值、Ni含量、Fo值-Ni含量的相关性)、伴生元素(铜、铂族元素)丰度-配分模式等特征可作为区分不同高镍硫化物形成机制的有效指标。我国新疆黄山南、坡一和青海夏日哈木矿床(部分浸染状矿化橄榄岩)以赋含高镍硫化物为特征,新疆喀拉通克矿床的硫化物则以富铜为特征,中国其余矿床的硫化物均属中镍硫化物。目前研究指示中国的高镍铜镍矿床与母岩浆相对富镍、硫化物与橄榄石Fe-Ni交换作用密切相关,后者可使硫化物Ni含量提升3%～5%。在铜镍矿床勘查方面,稀疏-中等浸染状高镍硫化物矿石即可达到工业品位,稠密浸染状-块状高镍硫化物矿石可达到很高的Ni品位(10%),是高品位镍矿勘查的一个重要方向。造山带环境富水、相对高氧逸度(可高达QFM+1)的岩浆可能是形成高镍硫化物的有利条件,该环境橄榄石Fo值较高(87mol%)的岩体有利于形成高镍硫化物。     

蒙甘新相邻(北山)地区金铜矿床时空分布特征及成矿作用

文章首次对蒙甘新相邻(北山)地区各类金、铜和铜—镍矿床(点)地质特征、成因类型和空间分布特点进行了系统总结，论证了金、铜和铜—镍成矿作用与古生代岩浆活动的关系，对区域地壳演化过程中金、铜和铜—镍成矿的动力学机制进行了深入讨论。研究结果表明，该区的金矿床(点)大体可划分为变质岩型、火山岩型、斑岩型和深成侵入岩型；铜矿床(点)有斑岩型、夕卡岩型和铜—镍硫化物型。金和铜矿床(点)大都沿古板块汇聚带分布，与海西期火成岩具密切的时空分布关系，它们是古板块对接碰撞期和碰撞期后大规模构造—岩浆活动的产物。     

复杂钴矿石中钴镍赋存状态研究

利用相态分析方法,配合扫描电镜、Ｘ光衍射分析及红外光谱分析等测试手段,对某铜钴矿化区钴矿石中钴镍的赋存状态进行了研究。综合分析查定了钴镍在该铜钴矿化区的赋存状态主要有：①钴镍以含钴的镍黄铁矿产出;②钴镍与铁呈类质同象状态存在于黄铁矿、黄铜矿和菱铁矿中;③钴镍以吸附态存在于伊利粘土矿物中。     

铜镍硫化物矿床的成矿机理新探

描述岩浆中铜、镍、钴、铁迁移富集新机制。铜、镍、钴、铁呈氢化物迁移至地壳浅部,氢被氧化成水,铜、镍、钴、铁被硫化成硫化物及硫砷化物富集成矿床。     

鄂东鸡冠嘴铜（铁）金矿床的地质特征及成因

本文通过对鸡冠嘴铜（铁）金矿床的地质特征及成矿机制的研究，认为该矿床明显受构造，地层和岩浆活动控制，在时空及成因上具有“一体多矿”、“一体多带”的成矿特点，为高、中温热液－接触交代矽卡岩型铜（铁）金矿床。     

湘西北下寒武统镍-钼多金属富集层镍与钼的赋存状态

对湘西北三岔、杆子坪镍-钼富集层中镍-钼矿石进行了电子探针研究,发现了镍黄铁矿、辉砷镍矿、方硫镍矿、针镍矿、紫硫镍矿与铁辉砷镍矿等镍的独立矿物与“碳硫钼矿”等含钼的矿物。研究表明,镍-钼富集层中镍主要赋存在上述含镍矿物及细粒胶状黄铁矿中;钼主要以“碳硫钼矿”的形式存在。     

铜,镍高冰镍中主要硫化矿物的合成与研究

本文在合成高冰镍中主要矿物赫硫镍矿和辉铜矿的基础上,利用X射线衍射分析,光电能谱等手段研究赫硫镍矿晶体中镍、铜离子的存在状态。研究认为,镍以二价正离子和金属原子的形式存在于赫硫镍矿中。铜以一价化合态形式有限地取代镍离子进入赫硫镍矿的晶格,使其晶胞参数a增大0.0426,c增大0.0597。用电子探针分析,低温状态下赫硫镍矿含铜1.63wt%。     

新疆非油气矿产地质勘查"十五"主要成果及"十一五"地质找矿重点

“十五”是新疆地质矿产勘查工作历史上最好的时期之一．矿产勘查在煤、铀、铁、金、银、铜、镍、铅、锌、锑、钨、钼、钒、钾盐及特色非金属矿产等方面取得重要进展．“十一五”新疆的地质矿产勘查工作布局调整为“主攻西天山,深化东天山、阿尔泰山。开拓昆仑、阿尔金山”。主攻煤、铁、铜、镍、铅、锌、金、铀、钨等国家和自治区急需的矿产．加大对重要成矿带的找矿力度。努力实现地质找矿新突破,     

北山裂谷红石山镍矿床特征及成因——多期岩浆成矿作用

新疆东天山南部北山裂谷带中出露大量镁铁-超镁铁岩,铜镍含量较低。红石山镍矿位于北山裂谷金铜镍成矿带西部,在前人工作基础上,结合裂谷环境下成岩机制,对红石山铜镍矿矿区侵入岩序列、容矿围岩及构造、矿体特征进行研究,分析红石山铜镍矿成矿环境及成矿作用演化特征,建立多期岩浆成矿模式及找矿标志,以期为矿区寻找隐伏矿床(体)及铜镍矿床提供理论依据。     

TritonX-100－5-Br-PADAP光度法测定铜和镍

研究了非离子型表面活性剂Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－ １００ 存在下,用５ － Ｂｒ － ＰＡＤＡＰ 光度法测定铜、镍的方法。结果表明：在ｐＨ９ ．０ 的硼砂缓冲介质中,５ － Ｂｒ － ＰＡＤＡＰ 与铜和镍生成紫红色络合物,λＣｕｍ ａｘ ＝ ５７５ ｎｍ ,εＣｕ ＝ １ ．０４ ×１０５ Ｌ·ｍｏｌ－ １·ｃｍ － １ ;λＮｉｍ ａｘ ＝ ５７５ ｎｍ ,εＮｉ ＝ １ ．１４ ×１０５ Ｌ·ｍｏｌ－ １·ｃｍ － １ 。铜和镍的质量浓度分别在０ ～５６０ μｇ／ Ｌ和０ ～４４０ μｇ／ Ｌ符合比尔定律。加入六偏磷酸钠后,由于偏磷酸镍的形成,镍不再与５ － Ｂｒ － ＰＡＤＡＰ 显色,可通过铜及铜镍总量的测定,计算出镍的含量。用该方法实测了钢样中铜和镍的含量,结果与推荐值相符,对铜和镍５ 次测定的ＲＳＤ均小于５ ％ 。     

前震旦变质地质的研究现状和某些矿产予测

铁、铬、镍(铜)、铂等矿床大部份是产在前震旦变质杂岩中。据统计占世界铁储量的70％、铬储量的70％—80％及铂镍储量的半数以上皆属此类。 当前为了响应以华主席为首的党中央关于在本世纪末建成二十来个“鞍钢”的伟大号召,研究和寻找前震旦矿产已经成为地质工作的一项重要任务。矿产地质工作的两项基本任务应该是迅速查明已知矿田的全部储量及予测和找到新矿田。     

新疆东天山香山铜镍硫化物矿床中铂元素富集机制研究

香山铜镍矿床是东天山觉罗塔格成矿带北缘中型铜镍矿床,资源前景颇佳。对香山铜镍矿床中富铜矿石、富镍矿石和浸染状矿石内磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿进行了电子探针分析,以期研究铂元素的富集机制。结果表明,磁黄铁矿和镍黄铁矿早于黄铜矿形成,更富集Co和Se元素,黄铜矿则富集Sb、Bi和Zn等低温元素。Pt元素主要通过岩浆作用富集,但磁黄铁矿和镍黄铁矿中丰度更高,硫化物熔体分异不均衡是导致这种差异性的原因之一。富铜矿石全岩Pt元素含量最高,其原因是Pt元素热液活动性强,且富铜矿石经受了热液作用改造。     

“八·二○”矿区矿石镍、钴物相分析法

对镍、钴的物相分析,前人已做过不少工作,但均限于对铜-镍硫化矿石的分析,而对像“八·二○”矿区以钒钛磁铁矿为主的矿石中镍、钴物相分析尚未见报导。为了查清“八·二○”矿区矿石镍、钴的存在形式,以利于对它的综合利用,我们初步地拟定了该矿的化学物相分析法。 根据表1资料和该矿的选冶情况,我们初步将“八·二○”矿的镍、钴分为三个相:硫化物相、氧化物相和硅酸盐相。对于硫化物相的测定试验证明以H_2O_2为选择溶剂较为     

弧状“裂网”控矿作用浅说——以吉林几个“裂弧”构造为例

吉林东南部山区是吉林省内生金属矿产汇集地。这里有储量占居全国前列的金矿床和镍(铜)矿床。促成这一带有利于成矿的地质条件是什么?笔者曾在《“裂网”构造与金矿》一文中提到,这一带黄金所以“得天独厚”是与“裂网”构造有极为密切的关系。同时还指出:“‘裂网’的产生往往与深部地质作用有关;它综合地反映出深源构造岩浆岩系的形成,伴随有一套独特的综合矿产——金、镍(铜)、铬、铁、磷等”。     

贵州省镍钼钒多金属矿成矿地质特征及其控制因素

贵州省的镍钼钒多金属矿分为岩浆熔离型铜镍矿、热液型多金属矿床中的镍钼钒矿、沉积型镍钼钒矿和次生淋滤型镍钼矿等4种矿化类型。文章重点介绍了沉积型镍钼钒矿的成矿地质特征,分析了其成矿条件及找矿标志,探讨了黑色岩系底部镍钼钒多金属矿层的成因机理,提出了"白烟囱"型的成硅(磷)、成矿、生物爆发的形成机制和被动大陆边缘构造、岩相古地理、深部岩浆岩及断裂构造等控制因素。     

新疆东天山土墩铜镍硫化物矿床中铂的赋存形式及其地质意义

土墩铜镍矿床位于东天山黄山—镜儿泉铜镍成矿带的西端,具有较好的铜、镍资源前景。铜镍矿石中主要金属矿物为黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、磁铁矿以及黄铁矿等。在详细研究土墩铜镍矿床成矿地质背景的基础上,通过对土墩铜镍矿床中浸染状矿石和块状矿石中主要金属矿物进行电子探针原位测试发现,金属矿物中Pt含量较高,范围在490~2 450 g/t之间,平均为1 713 g/t,而Pd含量则较低。进一步研究Pt的赋存形式及矿石中伴生元素Co、Se、Ag、Sb等的元素地球化学特征,结果表明,晚期成矿热液对早期镍黄铁矿和磁黄铁矿的交代使Pt常发生扩散交代作用,这种热液改造作用对贵金属元素的活化和再富集具有重要意义。此外,土墩铜镍矿床中具有高Se含量、较低S/Se比值以及高R因子值的矿段是极有可能形成铂族元素(PGE)的矿化富集带。     

某铜镍矿区次生晕的研究

某矿区经过几年的铜、镍次生晕工作,虽取得了大量资料及一些地质效果,但有些问题仍未完全解决,例如:许多基性-超基性岩体地表浸有铜、镍次生晕的原因,合理的工作方法,以及铜、镍次生晕在本区所能起的作用.我们针对这些问题在63年进行了初步研究.矿区位于稳定的地台和活动的准褶皱带交界处,基性-超基性岩体受二者之间的深大断裂的次一级断裂系统控制,侵入于前震旦系片麻岩中.岩体一般从超基性岩到基性岩相,分異良好.矿体赋存在超基性