钴的地球化学行为、矿床成因类型、资源分布及研究展望

基于钴的化学性质及在岩浆、热液和表生作用过程中的地球化学行为,系统梳理了全球和我国钴矿产特征和资源分布,将钴矿床成因划分为11个四级类型。研究显示：在镁铁-超镁铁质岩浆中,早期以类质同象分散到造岩矿物和副矿物中,随后在岩浆体系中逐渐下降进入硫化物中;在热液中以含氯化物、氢氧化物和二硫化氢的水溶液络合物形式发生运移,受流体性质、温度和盐度等因素影响;在表生作用中主要包括镁铁-超镁铁质岩石风化作用和现代海底铁锰结核和结壳化学沉积作用;建立钴的来源-分配-迁移-沉淀富集机制。建议在今后工作中,应进一步细化钴成矿类型,追溯钴金属来源,识别关键控矿因素,精细刻画钴的迁移沉淀机制,尤其是硫化物矿床岩浆期后叠加改造对矿体的二次富集作用。同时,提升钴矿产的选矿工艺,加大钴资源的综合利用。     

矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立:以长江中下游成矿带富钴硫矿精粉为例

长江中下游成矿带作为我国矿床学研究程度和矿产利用技术水平最高的成矿带之一,大部分矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫等,还伴生潜在可利用的关键金属资源镉、钴、硒、碲和铼等。由于目前矿山主要选矿回收铜、铁、硫、铅、锌、金和银等主要矿种,在不改变选矿工艺的条件下,矿山产品矿精粉中关键金属的分布特征和可利用性是当前关键金属资源利用的核心问题之一。本文对成矿带内玢岩型铁矿床、矽卡岩型铁矿床、矽卡岩型铁铜矿床、矽卡岩型铜金矿床、斑岩型铜金矿床和角砾岩筒型铜金矿床等六类矿床的矿山产品(铜金粉、硫精粉、铁精粉和金精粉)进行了系统化学成分分析,发现目前的矿山产品中关键金属元素含量普遍不高,但矽卡岩型铁矿床中的龙桥铁矿床硫精粉中富集钴,具有综合回收利用钴资源的潜力。在此基础上,本次工作利用综合矿物分析技术(TIMA),扫描电镜(SEM)和激光剥蚀-等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)三种测试方法,系统开展了富钴硫精粉中钴的赋存状态研究。结果表明,龙桥硫精粉中钴矿物为辉砷钴矿、铁硫砷钴矿和硫铜钴矿,分别占硫精粉中总钴含量的9.93%、0.64%和0.01%。黄铁矿晶格中类质同象形式产出的钴占总量的81.97%,此外还有7.46%的钴赋存在其他矿物中。通过对比研究,初步建立了矿精粉中关键金属元素赋存状态的研究方法流程,为矿精粉中钴的回收利用提供了依据。     

日本富钴结壳大比例尺填图对西太平洋勘探的启示

国际海底管理局对国际海底区域内富钴铁锰结壳探矿和勘探出台了新规章,同时对海洋生态环境予以保护。富钴结壳拥有着比多金属结核更大的经济价值潜力,而西太平洋海山和陆缘的富钴铁锰结壳国际勘探呈现出新动向和新的技术趋势。当前,中日俄在西太平洋底呈现三足鼎立之势。中国有必要充分借鉴国外技术,取长补短,方能立于不败之地。日本在密克罗尼西亚海山综合采用物探、钻采、成像3大技术群进行大比例尺填图的技术策略对于我国在西太平洋的富钴铁锰结壳勘探具有重要的借鉴意义。具体来讲,日本的先进海底探测技术体现在以下4个方面:1充分重视地质资料的运用;2科学部署高密度采样点;3地形地貌与吨位品位评价密切结合;4在评价中科学区分各种地震反射区,以期更加准确地反映海底资源状况。     

“海洋六号”赴太平洋海底矿产勘查

我国大型科考船"海洋六号"徐徐驶离广州海洋地质专用码头,远赴太平洋,执行中国大洋第27航次科学考察任务。中国地质调查局副局长李金发表示,本航次"海洋六号"主要承担三项任务:一是开展海山区富钴结壳资源调查,积累基础资料;二是开展调查区环境调查与评价以及相关科学研究,进一步了解环境基线自然变化范围和生物多样性空间分布特征;三是在特定海域承     

深海找矿硝烟弥漫 中国等不起

6月2日,"海洋六号"载着中国大洋科考第27航次团队从珠江口出发,驶向东南。东南以东,海水的颜色由灰变蓝,直到深蓝。风浪和潮白渐去,海面开始呈现中世纪宝石一般的静谧沉静。但在静谧的海面之下,另一个世界却走向热烈,生物更加缤纷,矿产更加丰富。对任何一个拥有漫长海岸线的国家而言,这都是资源战略的重要一环。当前各国纷纷调整海洋战略,大国国力和科技实力尽显。如同这次大洋科     

刚果(金)铜-钴矿床地质特征及分布规律

刚果(金)的铜矿带以赋存于新元古代沉积岩中的铜-钴多金属矿床为特征。根据矿体赋存地层的不同,矿带内自下向上共发育6层矿体。最主要的两个层状铜-钴矿体主要赋存于下Roan群Mines亚群(R2)之中,其一位于Kamoto组底部(R2.1),构成下部矿体;另一位于Shales dolomitic组(R2.2)底部,构成上部矿体。第三层矿体呈透镜状赋存于Roan群Mines亚群Kambove组(R2.3)中底部。第四层矿体赋存于Roan群Dipeta亚群Kansuki组(R3.3)内,为局部层状矿化。第五层矿体位于Nguba群Likasi亚群顶部(Ng1.3),为局部的铜多金属矿化。第六层矿体位于Kundelungu群Plateaux亚群中,为次生富集的铜多金属矿化。这些矿床(体)根据矿化特征的不同可以分为层状、次生富集和脉状三个类型,其分布严格受地层控制,并与卢菲莲造山期挤压构造密切相关。层状铜-钴矿床主要分布在由Mines亚群组成的逆冲岩席边缘的山脊部位,而次生富集、脉状矿床从Mines亚群到Kundelungu群都有发育,多出露于逆冲岩席内部的山脊与线性构造的交切部位。     

ICP-AES法同时测定红土型镍矿中镍、钴、铁、镁研究

通过选择分析谱线、处理样品方法和消除干扰因素等实验,建立ICP-AES法同时测定红土型镍矿中镍、钴、铁、镁4种元素的方法,解决利用常规化学法测定步骤繁琐,分析周期长,工作量大等问题,方法回收率为99.2%-105%,精密度（RSDn=10）为0.42%-3.89%。     

钴的迁移形式成矿机理初探

通过对钴有关化合物的形成条件和理化性质,钴矿床矿物流体包裹体的化学成分、代表性钴矿物的化学成分、共、伴生矿物组合的探究,结合钴成矿地质背景和环境研究认为,钴的氢化物、合金氢化物、羰基化合物、羰基氢化物是内生钴的主要迁移形式。它们形成于地球深部高压、高温、富氢、富CO的强还原环境,通过断裂、裂隙随岩浆、热液迁移至地壳浅部,由于压力、温度骤降,氧逸度渐增、H2和CO逃逸、氧化,上述钴的化合物分解、氧化、硫化、砷化,沉淀富集形成内生钴矿床,并在以后地质事件中进一步叠加富集,形成更富更大的钴矿床。     

含砂盐水对钻头钴基胎体材料冲蚀腐蚀磨损的试验研究

在海洋石油钻井中,经常采用海水钻井液作为循环冲洗介质,但海水钻井液具有较强的腐蚀性。为了研究海水钻井液对钻头钴基胎体材料的冲蚀腐蚀磨损作用,利用自制的冲蚀腐蚀磨损试验装置,采用含砂盐水,综合摩擦学和电化学腐蚀理论对钻头钴基胎体材料的冲蚀腐蚀磨损进行了研究。结果表明,钴基胎体材料总的损失量在一定温度条件下随着水中盐度从0.5%到3.5%增加而增大,或者在一定盐度条件下随着温度从25℃至50℃增高而增加。在高盐度下,当含砂量从550 mg/L降到150mg/L时,可测得总的质量损失量99%是由于电化学腐蚀及其相关腐蚀引起的。通过数据分析,还发现温度增高时,腐蚀速率增大,当温度以及固体颗粒含量同时增加时,腐蚀速率急剧增大。     

双谱估计法在海底钴结壳微地形探测中的应用

海洋环境中水下超声测量系统往往因环境中机械噪声、背景噪声以及混响等强噪声而导致测距精度低,因而具有一定局限性。双谱的时延估计方法对高斯噪声具有屏蔽能力,能更好地压制噪声,并准确估计信号的时间延迟,且双谱功率谱重构要比直接用FFT变换方法估计功率谱具有更好的性能。利用双谱估计对背景噪声不敏感的特性来处理超声回波信号,根据实验室水池实测数据,验证了该方法的适用性。研究结果表明:在先验知识较少和背景噪声较强时双谱法比广义互相关法的适用性更好。