赤泥渗沥液对黏性土和固化赤泥影响的试验研究

赤泥渗沥液具有强碱性,首先对赤泥渗沥液的碱性进行分析,利用碱溶液模拟赤泥渗沥液,研究了山西某赤泥堆场黏性土样在强碱的腐蚀作用下物理性质的变化及其微观结构特征,重点考察不同的作用时间效应的影响。对利用水泥(或粉煤灰)固化的赤泥样的受碱腐蚀所引起的强度变化规律进行研究表明,在碱溶液作用下不同的固化时间时固化样的强度变化过程主要体现在整个过程的早期,固化样在经过较长时间的凝结过程和腐蚀效应的共同作用后强度逐渐趋于稳定,无侧限抗剪切强度不会有明显的衰减,利用水泥和粉煤灰对赤泥进行固化处理是可行的。     

低品位高铁铝土矿工艺矿物学与铁的回收技术研究

作者对低品位高铁铝土矿进行了工艺矿物学与磁选选铁实验研究。结果表明,矿石中铝矿物为一水硬铝石,晶体粒度细,多为4~20μm;铁矿物主要为赤铁矿和褐铁矿,粗粒为20~100μm,细粒为10μm以下,微细粒在2μm以下,与其他矿物紧密共生。通过磁选的条件试验确定了较佳工艺参数,原矿磨矿细度为-74μm含量为85%,采用磁感应强度为0.9T粗选,粗选精矿细磨至-37μm含量为90%,采用磁感应强度为1.0T精选,最终铁精矿TFe品位为50.05%,回收率为54.43%,非磁铝矿物铝硅比A/S由原矿4.8提高至5.48。     

中天山地块沙垄铁建造矿石矿物原位微量元素特征及其意义

位于中天山地块的沙垄铁建造是新近识别出的新元古界铁建造之一。前人已经对该铁建造的矿床特征、形成时代和构造背景进行了研究,并通过矿石的全岩元素地球化学和铁同位素分析,探讨了其矿床成因和沉积环境。但是,目前缺乏针对沙垄铁建造矿石矿物的矿物学和微区地球化学分析等的研究,制约了对其铁矿物形成过程和形成环境的深入认识。本文以沙垄铁建造中代表性铁矿石的磁铁矿和赤铁矿为主要研究对象,在详细的矿相学研究基础上,利用飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fs-LA-ICP-MS)开展磁铁矿和赤铁矿的原位地球化学分析,进一步揭示磁铁矿和赤铁矿形成的过程和环境。沙垄铁建造的赤铁矿主要呈半自形微细粒板状,并且顺层定向分布,磁铁矿主要呈中粗粒状变斑晶产出。原位地球化学分析结果表明：磁铁矿总体具有较高质量分数的Si、Ca、Mn和较低质量分数的Ni、Cu、Zn,不同样品的磁铁矿V质量分数相对一致,Ti质量分数变化较大;赤铁矿相对于磁铁矿具有较高的Si、Ca、Ti、Cr质量分数和较低的Mn、Ni、Zn质量分数。磁铁矿的稀土总量较低(w(ΣREY)=1.49×10^-6～51.16×10^-6<...     

南非巴伯顿绿岩带条带状铁建造岩石磁学及磁性矿物的组成特征

条带状铁建造(BIFs)中含有大量的亚铁磁性矿物,其组成及来源是认识BIF成因的重要依据。本文研究了南非巴伯顿绿岩带无花果树群(距今约32亿年)恩圭尼亚组的BIFs样品的磁学和矿物学特征。通过测量富铁层与富硅层的磁滞回线、等温剩磁获得曲线与退磁曲线、矫顽力谱分析、一阶反转曲线(FORC)、低温(20～300K)有场/无场冷却曲线以及k-T曲线、Lowrie三轴热退磁曲线,结合扫描电镜观测,揭示出研究样品中磁性矿物主要为赤铁矿和磁铁矿。基于矫顽力谱分析,富铁层中磁铁矿主要是多畴及假单畴颗粒,相对含量平均为2. 1%;赤铁矿的相对含量平均为97. 9%。富硅层中磁铁矿主要为假单畴及超顺磁性颗粒,相对含量平均为4. 6%;赤铁矿相对含量平均为95. 4%。测试样品具有Morin转变特征,转变温度介于250～260K,说明BIFs中主要为赤铁矿(0. 5～6mm)。富硅层样品出现～107K、～125K两个Verwey转变温度,表明其中可能存在生物成因和非生物成因两种类型磁铁矿。     

铁氧化物氧同位素示踪原理及其在铁矿成因研究中的应用

铁氧化物(以磁铁矿和赤铁矿最为常见)是铁矿床中最主要的含铁矿物,其氧同位素地球化学对于铁矿的成因研究具有重要意义。本文在总结了铁氧化物氧同位素分馏理论、不同成因类型铁矿形成过程的基础上,对世界主要类型铁矿铁氧化物的氧同位素组成特征和分馏规律进行了总结,并以新疆智博、查岗诺尔、备战海相火山岩型铁矿为例,开展了磁铁矿氧同位素地球化学研究。结果发现,这些铁矿中磁铁矿氧同位素组成δ18OSMOW集中在1‰～3‰之间,表明其形成于岩浆作用主导的高温岩浆/岩浆-热液环境,后期低温热液作用对铁的成矿作用影响有限。     

铁还原细菌矿化产物及其对铁建造沉积的指示意义

铁还原细菌是微生物诱导矿化的典范之一, 它可以利用有机质或氢气作为电子供体还原三价铁, 并在细胞外矿化形成多种含铁矿物, 比如磁铁矿、菱铁矿、蓝铁矿和绿锈等矿物, 从而广泛参与自然界中铁元素的生物地球化学循环过程。本文主要介绍铁还原细菌矿化产物的矿物特征、形成条件和影响因素。此外, 通过实验室内建立严格厌氧的环境体系, 以与微量元素共沉淀的水合氧化铁为底物, 本研究分别利用Fe_aq²⁺和铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4合成非生物成因和生物成因的磁铁矿, 结果发现微量元素的存在会改变磁铁矿的形貌和粒径。结合前人提出的微生物可能参与铁建造沉积的过程, 本文评估了微量元素作为识别矿物成因指标的有效性, 探讨铁还原细菌矿化产物对铁建造沉积的潜在贡献。

     

国外铁氧化物铜-金矿床的特征及其研究现状

铁氧化物铜-金矿床是一类具许多共同特征但成因联系不太密切的矿床类型，近来已成为国外铜-金勘探的主要矿床类型之一。该类矿床以矿石中含有大量的铁氧化物（磁铁矿或赤铁矿）且伴有很强的区域性钠（-钙）质蚀变为特征，可以产于元古代克拉通内或新生代大陆边缘岛弧环境，其周围具火成岩或含蒸发盐层，时空上与之有关的侵入岩为磁铁矿系列花岗岩，矿化主要产于近区域主断裂的羽状次级断裂中。部分该类矿床的形成与一定的主岩类型有关，而多数矿床可能由高盐度 H₂O-CO₂-盐混合流体的不混溶作用形成，且矿化通常与钾化有关。对成矿流体是主要来自岩浆还是受围岩控制尚有争论，成矿模式有蒸发盐来源模式、外来流体加热模式和岩浆-热液流体模式。但对部分该类矿床详细的流体包裹体和稳定同位素研究表明成矿流体主要源于岩浆。对该类矿床进行地球物理勘探需要考虑磁铁矿、硫化物和Cu-Au矿化之间的相互关系。在我国开展对该类矿床的研究将有益于发现新的铜资源基地。     

磁化率参数在东川铁铜矿勘查中的方法试验与研究

磁化率测量可以作为铁氧化物铜金型矿床勘查的辅助手段,东川矿区磁化率是岩石重要的磁性参数,同时也是寻找含铜磁铁矿的明显标志,通过磁化率对比,在因民组中,特别是在火成岩中磁性出现异常地段,预示着含铜磁铁矿的定位及找矿方向。因此,测定和圈定磁化率异常对寻找含铜磁铁矿型矿床具有一定的地质找矿意义。     

稳定赤泥路用可行性与耐久性试验研究

水泥系结合料稳定赤泥应用于公路工程是消纳大宗工业固体废料赤泥的新技术路向。目前,路用稳定赤泥耐久性能的研究滞后于工程实践,为对此研究,进行稳定剂配比研究、干湿循环与冻融循环试验和微观试验。结果表明：水泥、石灰和磷石膏结合料稳定赤泥的标准强度最小为3.6 MPa,可满足路面稳定基层承载标准,且5级循环后试样质量损失趋于稳定。磷石膏比例由8%减小到2%,5级干湿循环后强度降低至1.69～3.69 MPa,强度损失率(BDR/%)达到35.1%～85.4%,5级冻融循环后强度降低至2.63～3.70 MPa,强度损失率(BDR/%)达到54.82%～79.79%,表明硫激发耦合效应的磷石膏掺量不宜超过赤泥用量的2%。此外,压汞试验研究揭示干湿与冻融循环导致试样大孔隙(直径>0.1μm)占比增加,并与强度呈显著负相关。综合承载性能与耐久性能试验,使用稳定赤泥替代公路道面水稳材料是可行的,最优配比为赤泥：水泥：石灰：磷石膏=100︰8︰2︰2。基于循环强度衰减特征,工程实践中施工期限制、早期养护质量等至关重要,且应严格控制稳定赤泥中的磷石膏掺量。     

赤泥—粉煤灰微晶玻璃的制备研究

利用中州铝厂固体废弃物赤泥、粉煤灰、碱渣等为主要原料,讨论利用烧结法制备建筑装饰材料微晶玻璃的可能性。借助XRD、DTA、SEM等实验研究手段,对废渣微晶玻璃组成、主晶相确定、原料选定等问题进行研究。结果表明:玻璃组成为:w(SiO2)35%~40%、w(Al2O3)10%~18%、w(CaO)13%~23%、w(MgO)3%~4%、w(K2O Na2O)4%~9%,可合成价格低廉、性能优异的微晶玻璃。     

不同类型黄铁矿对金的吸附实验

在稀溶液状态下的Ａｕ的吸附实验，较好地体现了地质热液过程中吸附作用在金矿成矿方面的重要性。黄铁矿与金的硫氢配合物的作用结果截然不同于黄铁矿与金的氯配合物的作用结果。黄铁矿对金的硫氢配合物的吸附是通过表面络合和静电吸附完成的，且不同类型黄铁矿有明显的吸附差异。矿物表面特性及非均匀催化可能在吸附过程中起了重要作用。金矿中常见的Ａｕ、Ａｓ和ｐ型黄铁矿三位一体的现象可能与Ａｓ对吸附作用的影响有较大关系。而     

高温高压下花岗闪长质熔体的斜长石结晶作用实验研究

对花岗闪长质熔体在500MPa～2000MPa,650℃～750℃和一定水含量条件下结晶作用实验的结果表明,斜长石在500MPa和水饱和条件下的结晶温度为675℃,斜长石的结晶及其成分明显受温度、压力和熔体水含量影响。花岗闪长质熔体有斜长石结晶时残余熔体的SiO2含量高于无斜长石结晶的情况。花岗闪长质熔体发生角闪石、黑云母和斜长石结晶后的残余熔体在主量元素组成上与典型的A型花岗岩基本一致,也与初始物产地的A型花岗岩接近。因此,实验研究初步从主量元素上证明,东准噶尔A型花岗岩浆可以来源于花岗闪长质岩浆的分异结晶作用。     

抗高温盐水泥浆的实验研究

介绍了一种室内优选出的抗高温,抗电解质,性能良好的盐水泥浆体系。     

地震微破裂成核过程的实验模拟研究

以透明试件受压破裂过程模拟均匀岩体的破裂过程, 用实时全息干涉摄影系统记录试件应力场分布及其变化, 用瞬态波形自动记录仪记录微破裂的位置和强度.通过两种方式所获数据来探索地震微破裂成核过程与应力场关系.      

Al2O3改良红黏土的力学试验研究

广西是我国铝业的生产大省,在生产金属铝的时候会产生污染物赤泥,由于赤泥结合的化学碱难以脱除,对地下水污染严重,大量的赤泥堆放,不仅占用了大片的土地,干燥的赤泥还会造成粉尘污染,有效地对赤泥进行回收利用已经成为当前迫在眉睫的任务。本次研究尝试使用作为赤泥主要成分之一的Al2O3的掺入,研究其对红黏土的物理力学性质的影响,本次试验采用掺入率分别为0、1%、2%、3%、4%,5个不同掺入比例Al2O3后的红黏土。对其进行液塑性试验,分析不同掺入率的红黏土的液塑性变化情况。通过击实试验,得出不同掺入率下红黏土的最大干密度、最优含水率。最后对红黏土重塑样进行三轴不固结不排水剪切试验,获得在同一含水率,不同掺入率、不同围压下的应力-应变关系曲线、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。试验结果表明：改良后的红黏土还是具有高液、塑限的特性,其状态为坚硬。随着掺入的Al2O3的量增加,其液限、塑限、塑性指数、含水率、最大干密度都降低;同等Al2O3掺入量的情况下,随着围压的增大抗剪强度增强,在同等围压下,随着Al2O3掺入量的增加抗剪强度呈先降低后增高的状态。     

炼铜烟灰制取硫酸铜除铁新工艺研究

研究和比较了各种炼铜烟灰制取硫酸铅除铁工艺,实验结果表明：用氧气或空气氧化配合过氧化法去除炼铜烟灰酸浸液中铁,除铁率90％,过氧化氮氧化深度除铁,除铁率99．8％,溶液中铁含量降至0．01g/L以下。     

梅山铁矿矿石类型及成因——高温实验结果探讨

根据宁芜地区梅山铁矿的地质条件为背景而设计的方铁矿（Wü）-磷灰石（Ap）透辉石（Di）-霞石（Ne）四元系,经1400℃的高温实验,产生了液态不混溶产物——铁浆相和硅酸盐浆相。经电子探针成分分析发现,铁浆相中除主要成分为FeO外,还含有一定数量的硅酸盐、磷酸盐等成分,这些成分含量的多少,是液态不混溶作用发育程度不同的结果。通过可能形成梅山铁矿3种主要矿石类型的平衡反应式,计算了从400℃至1400℃时的lgfo2值和lgkT值,并得出梅山铁矿矿浆成矿的结论。     

红层泥岩崩解驱动力与机制分析

在既有研究的基础上,初步探讨了温度、水、力等因素对红层泥岩崩解的影响机制。研究表明：（1）红层泥岩赋存环境变化引起的要素差,如应力差、浓度差、温度差、水头差、气压差等,是引起红层泥岩裂隙产生的驱动力;（2）水、热、力等因素通过应力重分布、溶解、膨胀、蒸发、毛细、渗流、侵蚀等作用,使红层泥岩的微细观结构产生了不可逆的破坏;（3）水热交替循环的周期效应使微细破坏逐渐累积,直至产生显著的结构破坏;（4）红层泥岩微细裂隙破裂机制是环境要素产生要素差,激发各种物理化学作用,产生各种应力,达到或超过岩石强度,进而引起岩石微细裂隙产生,经过周期累积直至最后脱离坡体剥落的过程。     

黔中铝土矿及其赤泥中钪的某些特征

本文论述了黔中铝土矿和其紧密伴生硬质粘土岩及其炼铝残渣赤泥中的钪和稀土元素含量与分布特征，通过淋滤实验、酸处理实验、人工合成方钠石及电子探针分析等手段，探讨了钪在赤泥中的赋存特征。     

合成铁氧化物矿物对苯酚的吸附实验研究

采用TEM、X射线衍射分析及BET比表面积测定等手段对合成的针铁矿、赤铁矿两种矿物进行表征,对此两种矿物对苯酚的吸附特性并批处理吸附实验研究结果表明,针铁矿对苯酚的吸附量大于赤铁矿的吸附量;针铁矿吸附苯酚的pH吸收边为峰型曲线,且峰值在pH 7～8。Langmuir方程拟合结果的吻合程度较之Henry线性方程与Freundlich方程高。实验中氧化铁矿物表面对苯酚的吸附则主要表现为表面分子吸附,可能存在表面疏水性作用,而静电离子交换和表面配合吸附模式不明显。