系统矿物学数据特征分析及数据库建设

在大数据及信息共享时代,迫切需要构建系统矿物学数据库,为地学及相关领域的科技创新、人才培养及公众提供共享服务。本文通过系统矿物学理论和国家级数据库建设实践经验,提出了系统矿物学数据中矿物种的分级、分类、编码和矿物名称、化学成分、晶体形态、晶体结构、物理性质、化学性质以及矿物的成因和产状等基本数据项的构建方法和规范;设计了用于建立数据库的数据字典、数据类型和功能模块;介绍了系统矿物学数据库发布的软硬件环境以及整体技术架构,并在国家科技基础条件平台应用实践;最后探讨了矿物学数据挖掘和维基理念与技术在矿物学大数据库建设中的应用。     

清镇陨石（EH3）硫镁矿微量元素化学特征

本文应用电子探针和中子活化分析方法详细研究了清镇陨石(EH 3)中硫镁矿的化学组成和微量元素分布、硫镁矿携带了部分HREE、高度富集钪等难熔亲石元素,论证了该矿物的高温成因,REE丰度可能与陨硫钙石互补。该矿物含有钠-硒组分,可能是顽火辉石陨石独有的组分。铬归一化的钠-钴(原子比)相关关系具有CI一致的趋势,表明其母体来自太阳组成的气体星云。     

云南香格里拉铜钼多金属矿工艺矿物学研究

香格里拉铜钼多金属矿石中主要的可利用成分为钼、铜,伴生有钨等成分。为在选冶利用中选择合理高效的可利用方法,工艺矿物学研究主要针对矿石中可利用成分和相关伴生成分开展了赋存状态研究,特别是钼、铜金属矿物存在形式及其对选矿利用的影响进行了分析,为最终实现该类型矿石的高效合理利用提供基础依据。选矿实验采用"浮选-磁选-重选"联合工艺流程,获得钼精矿品位52.34%,钼回收率71.32%;铜精矿品位22.68%,铜回收率71.91%;钨精矿品位36.13%,钨回收率57.27%,从而实现了该矿中钼、铜、钨等有用元素的综合回收,验证了工艺矿物学研究结果的正确性。     

江西上饶龙门高岭石-叶蜡石矿的矿物组成及稳定同位素特征

在野外地质工作、镜下观察的基础上,采用电子探针、X射线粉晶衍射、氢氧稳定同位素测试等方法对江西上饶龙门高岭石-叶蜡石矿床矿石进行了分析。其主要组成矿物为高岭石族矿物、叶蜡石和石英,其次有少量的绢云母、黄铁矿和赤铁矿等。矿石中高岭石族矿物Hinckley指数为0.33～0.94,整体属于较无序高岭石,叶蜡石有2M型和1Tc型两种多型,以2M型为主。矿石的δ18O值为4.5‰～6.6‰,δD值为-71.7‰～-98.5‰。综合分析认为该矿床为晶屑玻屑凝灰岩受热液蚀变而成,其成矿热液主要来自大气降水,成矿温度为75℃～300℃,压力<1kb。     

水悬浮体系中凹凸棒石与Cu2+作用机理

研究矿物吸附重金属性能和机理,对正确认识矿物吸附性质、环境矿物材料应用研究以及重金属环境化学行为具有重要理论和实际意义。凹凸棒石是重要粘土矿物之一,也是重要的环境矿物材料,其吸附净化功能潜在应用受到广泛关注。在制备凹凸棒石纯样基础上,进行了凹凸棒石吸附Cu^2 单因素实验,吸附前后溶液pH值变化观测和吸附Cu^2 后凹凸棒石表面结构高分辨透射电镜调查。结果表明,从表面来看,凹凸棒石对Cu^2 的吸附性能主要受振荡速度、吸附时间、初始溶液pH值、吸附剂用量等因素影响,但实际上,凹凸棒石对Cu^2 的吸附作用主要是凹凸棒石诱导的Cu^2 水解沉淀作用以及凹凸棒石(带负电荷)与氢氧化铜(带正电荷)正负电荷胶体颗粒的互相作用,这有别于严格意义的矿物界面吸附作用。产生这种作用的机制在于凹凸棒石属于天然纳米矿物材料,具有较高的表面化学活性,凹凸棒石一水悬浮体系中凹凸棒石表面水解呈现出碱性,结果导致吸附平衡水溶液pH值较初始水溶液有较大程度的升高,达到Cu^2 水解基本完全的pH条件.     

天然铁锰氧化物及氢氧化物环境矿物学研究

带有表面电荷及含有变价元素的天然铁锰氧化物及氢氧化物具有良好的表面吸附与氧化还原等化学活性。在不同介质条件下 ,它们能不同程度地表现出对Cr6+,Pb2 +,Hg2 +,Cd2 +,As3 +,Cu2 +,Zn2 +,Co2 +,Ni2 +等重金属离子有吸附作用和对NO-3 ,PO3 -4 ,F-,S2 -等阴离子有吸附作用与氧化作用 ,并对苯酚、乙烷、乙烯、合成有机酸等有机物具有吸附和转化降解作用 ,还对CO2 ,NOx 和SO2 等具有分解转化作用。利用这些矿物的环境属性治理水体、土壤及大气污染的方法 ,具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点 ,展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。     

南极格罗夫山普通球粒陨石的岩石学和矿物学特征及分类

从南极格罗夫山地区回收的11个陨石均具有球粒结构,确定为普通球粒陨石。研究了这些陨石的岩相学特征和矿物化学特征,进行了化学群-岩石类型的划分。结果表明,在所研究的11个普通球粒陨石中,4个为H群,6个为L群,1个为LL群。其中GRV 020010（LL3）和GRV 021481（H3）的两个陨石是稀少的、在我国尚末见过的非平衡普通球粒陨石。进行了陨石磁化率的测试,初步探讨了磁化率在陨石化学群分类中的作用。     

水镁石的低温化学合成及其矿物学研究

在低温条件下应用氯化镁法、氧化铁法和氮化镁法三种不同化学方法合成了水镁石矿物,并对其进行了X射线衍射、扫描电镜和热分析研究。结果表明,三种不同方法合成的水镁石矿物的X射线衍射谱各有特点,对水镁石形貌的扫描电镜观察发现：氮化镁法合成产物呈六方板状;氧化镁法合成产物呈大的片状聚集体,但颗粒很小;氯化镁法合成产物多呈不规则粒状聚集体,粒度比较均匀。显然水镁石的形态受合成方法和条件的影响,特别氮化镁法合成的水镁石形状与温度有关,温度越高形状越复杂。差热和热重分析表明,氯化镁法合成水镁石的分解脱水特征温度比氧化镁法和氮化镁法合成水镁石的要低50℃左右,这可能与矿物颗粒的大小和形状有关。对这些合成水镁石的矿物学研究不仅具有材料科学意义,而且为研究天然水镁石成因和性质提供了实验室证据。     

Geochemical assessment of a siliceous limestone sample for cement making

A low grade siliceous limestone sample from the Jayantipuram mine of Andhra Pradesh, India, has been investigated for its suitability for cement making. Petrological as well as X-ray diffraction pattern studies indicated that the limestone sample was crystalline and dominantly composed of calcite and quartz. They are simple in mineralogy, and yet they have variable silica and lime contents. Geochemical analysis results of twenty five hand picked samples indicated that the limestone from the Jayantipuram mine shows a wide range of variations in LOI (29.94% to 40.64%), SiO2 (6.14% to 27.18%), CaO (37.93% to 50.78%), Al2O3 (0.49% to 2.27%) and Fe2O3 (0.28% to 2.4%). MgO, K2O, Na2O, TiO2 and MnO2 are present in traces. CaO with LOI shows a strong positive correlation where as CaO with SiO2 shows a strong negative correlation because of mineralogical factors. The chemical composition of the limestone reflects its mineralogical composition. The distribution of various elements in the acid-soluble fraction has been studied by the factor analysis method in order to interpret in terms of their mineralogy, sedimentary environment and diagenesis. Mineralogy, recrystallization and other diagenetic changes are the main factors affecting the distribution of the elements and their mutual relationships in the limestone. The aim of this paper is also to analyze how significantly the two parameters, silica modulus and lime saturation factor, influence this low grade siliceous limestone sample from the Jayantipuram mine of Andhra Pradesh, India, for the cement making process from the geochemical data.     

工艺矿物学近十年的主要进展

我国的工艺矿物学在过去十年中的重大进展主要表现在以下几方面:(1)矿物加工和冶金工艺矿物学的发展与应用;初步建立了矿物-生物浸矿机制和各类微生物冶金的制约因素,为生物选矿和冶金过程中工艺矿物学奠定了新的理论基础.(2)新的分析技术的发展及其应用使工艺矿物学开始从定性走向定量;探测和揭示了微生物在分子水平上与矿物表面相互作用和能量转换.这些研究将有助子了解微生物矿产开采和微生物选矿和冶金的控制因素的机制,为建立一个新的选冶工艺矿物学打下了深厚基础.(3)将矿物的晶体化学,矿物物理学,量子矿物学与工艺矿物学紧密结合,使这门应用学科不仅在选、冶、加工工艺等提取其中的某种有用元素,而且也促进了新兴的矿物材料和技术的发展.总之,在未来新的分析技术发展中,将被更广泛地用于研究矿物质,矿物-水界面和矿物-微生物界面,这不仅在新型的工艺矿物学发展中取得了好的成果,而且在环境矿物学,也有广泛的应用前景.