FeS2晶须的微观形貌学研究及其生长动力学意义

众多的研究已经表明,矿物的形貌是其成分、结构和生长环境的综合反映,对其进行研究可以获得晶体生长的地质条件等有关信息.矿物晶面的表面微形貌,对于晶体内部缺陷和生长环境的变迁反映非常敏感,它记录了晶体生长过程中更有价值的信息--界面的特性.     

溶液系统中的晶须生长机理

溶液中的晶须生长受多种因素的制约，本文依据晶体生长的基本过程，讨论了螺型位错的来源、晶须的生长机制以及生长动力规律。从热力学角度分析了界面能对晶须形态的影响。     

水合碱式硫酸镁晶须的物理化学性能表征

研究了碱式硫酸镁品须的微观形态、化学组成、溶解性、比重等物理化学性质。通过X-射线衍射光谱和红外吸收光谱研究了其结构特性。     

甲烷和固态硫酸钙的热化学还原反应模拟实验初步研究

碳酸盐岩地层中常伴有硫酸盐岩的沉积，在一定的温度和压力条件下，干酪根热降解生成的气态烃与硫酸盐岩接触后发生热化学还原反应(简称为TSR反应)，使气态烃消失，这可能是造成生气死亡线的主要原因之一。本文对CH4-CaSO4热化学还原反应的热力学问题进行了探讨，发现该反应能够自发进行，而且升高温度对反应有利。利用高温高压模拟装置对CH4-CaSO4反应体系进行了初步的模拟实验研究，通过微库仑、气相色谱和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等分析手段对实验结果进行了进一步验证。结果表明，甲烷和固态硫酸钙能够发生热化学还原反应，生成硫化氢、碳酸钙和水。最后，将CH4-CaSO4反应体系同国内外的研究工作进行了对比，认为本实验研究能够更好地补充和完善TSR反应体系，解释地质条件下工业气藏的死亡线问题。     

地球矿物也在进化

那些汇编第1部所谓“矿物进化”综合年表的研究人员称：从大峡谷的铜锈色岩石,到墨西哥内卡（Naica）山下发现的10m长的硫酸钙晶体,绝大多数地球矿物的形成离不开生物。科学家们认为,自从地球出现开始,生物进化和矿物进化一直是不可分离的,了解两者之间的联系可以为两个领域提供新的认识,也可以为在其他行星上搜寻生命提供关键的线索。     

红柱石绢云母千枚岩制备莫来石晶须的实验研究

本文以红柱石绢云母千枚岩、NH4Al(SO4)2.12H2O、NaH2PO4.2H2O等为原料,分别在1200℃、1300℃和1400℃下制备莫来石晶须。运用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,分析了莫来石晶须的形成过程和微观形貌。结果表明,当Al2O3/SiO2(摩尔比)为0.32,烧结温度1400℃,保温时间6 h,可获得长约13~20μm,长径比大于20的莫来石晶须。实验表明,只要条件控制得当,低品位的红柱石矿石也可以制取高质量的莫来石晶须。     

高铝粉煤灰制备莫来石晶须的实验研究

以高铝粉煤灰、NH4Al(SO4)2.12H2O和NaH2PO4.2H2O等为原料,设计配方研究温度对莫来石晶须生长的影响。运用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对莫来石及晶须形成过程进行表征,结果表明:当Al2O3/SiO2摩尔比为0.32,烧结温度1 400℃,保温时间6 h,可获得直径为0.2 mm~0.5 mm,长径比为17~30的莫来石晶须。     

硫酸分解磷矿体系中稀土的提取研究

织金磷矿的磷矿石矿物组成以白云石、石英、氟磷灰石和方解石为主,还存在微量的黄铁矿、粘土矿物和重晶石,P2O5含量为19.45%,稀土含量为0.678mg/g,以Y、La、Ce和Nd为主。采用硫磷混酸体系对含稀土的织金磷矿进行浸出实验。结果表明,在晶种质量分数为15%(与磷矿的质量比,下同),硫酸过量系数为1.10,磷酸体积分数为20%,温度为75℃,液固比为4∶1,聚乙二醇4000质量分数为0.2%的工艺条件下,硫酸钙晶体的平均粒径为6.72μm,长径比为5.9,稀土浸出率为55%。一般情况下,晶体平均粒径愈大,长径比愈大,则稀土浸出率愈高;晶体平均粒径愈小,长径比愈小,则稀土浸出率愈低。     

磷石膏制备硫酸钙晶须的结晶行为

以磷石膏为原料制备硫酸钙晶须,从固液比、溶剂浓度、溶解温度以及降温速率对晶须影响的4个方面研究了晶须的结晶行为。对磷石膏和晶须进行了分析测试;利用显微观察及图像分析,讨论了实验条件对晶须长度、长径比和晶须形貌的影响;结合结晶学原理讨论了晶须的结晶行为。结果表明,随固液比的增大,晶须长度和长径比先降后升;随溶剂浓度的增大,晶须的长度和长径比上升;随溶解温度的增大和降温速率的增加,晶须的长度和长径比下降。所制备的晶须平均长度为200~400μm,平均长径比为25~30。晶须长度和长径比的变化能够反映晶须形貌的变化。晶须的结晶分为晶核的形成和晶须的生长两个阶段,实验条件通过影响晶核形成的速率、过饱和度以及磷石膏的溶解量对晶须的结晶行为产生影响。