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西秦岭洛大式菱铁矿矿床的基本成矿要素

地质论评 2024年第S1期70卷 115-117页

作者：何进忠刘涛何甘地余君鹏何海军牛鹏飞朱永新吴义布吴保祥甘肃省地质调查院兰州730000 兰州大学地质科学与矿产资源学院兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000

洛大式菱铁矿分布于甘肃南秦岭成矿带,由翠古山铁矿、绿坝铁矿、洛大铁矿、查居铁矿和柴马山铁矿等小型矿床组成;主要矿石矿物为菱铁矿,其次为黄铁矿和赤铁矿;矿床成因类型一直被认为是沉积型或沉积改造型(1)。考虑大型矿床的发现往往... 详细信息

洛大式菱铁矿分布于甘肃南秦岭成矿带,由翠古山铁矿、绿坝铁矿、洛大铁矿、查居铁矿和柴马山铁矿等小型矿床组成;主要矿石矿物为菱铁矿,其次为黄铁矿和赤铁矿;矿床成因类型一直被认为是沉积型或沉积改造型(1)。考虑大型矿床的发现往往源于对中小型矿床的研究(Richards,2013).

关键词：菱铁矿成矿过程含矿建造浅成中—低温热液型矿床西秦岭

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西秦岭洛大式菱铁矿矿床地质与成矿规律

甘肃地质 2024年第1期 26-34页

作者：何甘地何进忠牛鹏飞朱永新吴义布甘肃省地质调查院

铁矿是我国的重要战略矿产资源；考虑大型矿床的发现主要源于对小型矿床的研究，本文研究洛大式菱铁矿矿床地质及成矿规律，以促进菱铁矿矿床的找矿发现。基于区域地质、区域重力异常和矿产地质调查数据，阐述矿床地质特征；进而总结成... 详细信息

铁矿是我国的重要战略矿产资源；考虑大型矿床的发现主要源于对小型矿床的研究，本文研究洛大式菱铁矿矿床地质及成矿规律，以促进菱铁矿矿床的找矿发现。基于区域地质、区域重力异常和矿产地质调查数据，阐述矿床地质特征；进而总结成矿规律，展望找矿前景。结果表明：矿床分布于含矿建造与隐伏花岗岩类侵入体的耦合区域，控矿构造样式为羽状右行走滑断层系统，厘定的成岩期、热液期和表生期成矿过程中，热液期有石英—硫化物（Ⅰ）、石英—菱铁矿—白云石（Ⅱ）和石英—白云石—方解石（Ⅲ）三个成矿阶段，菱铁矿仅形成于第Ⅱ阶段。矿床的热液成矿作用特征显著，岩浆热液可能参与成矿，矿石结构构造具有浅成特征。结论认为，洛大式菱铁矿属于浅成中—低温热液型矿床，羽状走滑构造系统决定矿床的深部与外围找矿空间。

关键词：菱铁矿矿床地质成矿期次浅成中—低温热液型矿床西秦岭

铁还原细菌矿化产物及其对铁建造沉积的指示意义

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岩石学报 2024年第4期40卷 1299-1310页

作者：韩晓华潘永信中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

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... 详细信息

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Feap2+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。

关键词：铁还原细菌铁建造磁铁矿菱铁矿微量元素

西湖凹陷平湖斜坡北段平湖组薄煤层与泥岩的微观岩石学特征及其沉积学意义

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海洋地质与第四纪地质 2024年第2期44卷 210-222页

作者：何贤科李文俊段冬平荣乘锐夏振通中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335

西湖凹陷平湖斜坡北段平湖组受河流与潮汐作用共同影响,水动力条件复杂,分支流水道砂体与潮汐水道砂体的成因存在争议。通过煤层与泥岩的微观岩石学特征分析,探讨其岩石结构与矿物组成、泥岩中碎屑颗粒排列方式、水动力条件与水介质环境... 详细信息

西湖凹陷平湖斜坡北段平湖组受河流与潮汐作用共同影响,水动力条件复杂,分支流水道砂体与潮汐水道砂体的成因存在争议。通过煤层与泥岩的微观岩石学特征分析,探讨其岩石结构与矿物组成、泥岩中碎屑颗粒排列方式、水动力条件与水介质环境,进而划分岩性相类型,展开砂-泥岩一体化的微相划分与水动力分析。其中,薄煤层可分为封闭洼地含草莓状黄铁矿煤层、分支流间湾沼泽纯煤层与天然堤粉砂质纹层煤层;泥岩可分为封闭洼地水平纹层状菱铁矿、分支流间湾含结核状菱铁矿,以及砂岩中交错纹层状菱铁矿。泥岩中广泛发育的菱铁矿指示平湖组沉积时期,发育富铁的局限潟湖环境;泥岩中黏土矿物以高岭石与伊利石混合的黏土为主,指示淡水-海水混层的沉积水介质环境。泥岩中微古生物与煤的显微组分指示其互层的箱形、钟形砂体为三角洲背景下的水道沉积,砂体为多期水道叠置的复合体。薄煤层与碳质泥岩及相关砂岩的微观岩石学分析表明,平湖斜坡北部平湖组具有典型的缓坡局限浅水沉积背景,陆源有机质供给丰富,泥岩中普遍富含碳质,砂体以单向水流沉积作用为主。薄煤层与泥岩岩相分析为薄煤层与砂岩成因分析提供了新的沉积学信息,为砂体预测评价提供了新的依据。

关键词：薄煤层泥岩微观岩石学菱铁矿平湖组西湖凹陷

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矿源比对自养反硝化深度脱氮除磷性能的影响

桂林理工大学学报 2024年第1期44卷 131-137页

作者：钟溢健陆祖贤李金城黄晶罗雪静王潇潇桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541006 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541006 桂林理工大学宜兴产业研究院江苏宜兴214201

针对自养反硝化技术常规滤料出水中SO_(4)^(2-)浓度高、不能同步除磷的问题,通过批次实验探究复合矿源滤料自养反硝化(MSAD)的脱氮除磷性能。对矿源滤料硫铁矿(FeS_(2))和菱铁矿(FeCO_(3))在不同质量配比下脱氮除磷效果进行分析。结果表... 详细信息

针对自养反硝化技术常规滤料出水中SO_(4)^(2-)浓度高、不能同步除磷的问题,通过批次实验探究复合矿源滤料自养反硝化(MSAD)的脱氮除磷性能。对矿源滤料硫铁矿(FeS_(2))和菱铁矿(FeCO_(3))在不同质量配比下脱氮除磷效果进行分析。结果表明,相比于单一FeS_(2)为电子供体,复合矿源(FeS_(2)和FeCO_(3))表现出更高的NO_(3)^(-)-N去除速率、较低的硫酸盐浓度和稳定的pH。在驯化结束后稳定运行的第4天,m(FeS_(2))∶m(FeCO_(3))=2∶1系统脱氮性能最佳,NO_(3)^(-)-N的去除率为93%;TN的去除率为86%;m(FeS_(2))∶m(FeCO_(3))=1∶1系统总磷去除效果达到最优(65%)。物种分析证明复合矿源中硫自养反硝化的微生物种类占主导地位。

关键词：自养反硝化硫铁矿菱铁矿脱氮除磷

悬浮焙烧过程中菱铁矿热解原位动力学、相变及产物特性研究

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Journal of Central South University 2022年第6期29卷 1749-1760页

作者：张琦孙永升秦永红高鹏袁帅 School of Resources and Civil Engineering Northeastern UniversityShenyang 110819China State Key Laboratory of Rolling and Automation Northeastern UniversityShenyang 110819China National-local Joint Engineering Research Center of High-efficient Exploitation Technology for Refractory Iron Ore Resources Shenyang 110819China

菱铁矿是一种储量丰富的铁矿石,但其利用率较低,尚未得到高效开发利用。菱铁矿选择性转化为磁铁矿和CO是高效利用菱铁矿的关键。本文研究了悬浮磁化焙烧过程中菱铁矿的原位动力学和机理,丰富了菱铁矿作为还原剂的绿色悬浮磁化焙烧理论... 详细信息

菱铁矿是一种储量丰富的铁矿石,但其利用率较低,尚未得到高效开发利用。菱铁矿选择性转化为磁铁矿和CO是高效利用菱铁矿的关键。本文研究了悬浮磁化焙烧过程中菱铁矿的原位动力学和机理,丰富了菱铁矿作为还原剂的绿色悬浮磁化焙烧理论体系。气体产物分析表明,反应速率峰值随温度的升高而增大,且反应速率曲线呈现“早峰长尾”的特征。菱铁矿热解反应的机理模型为收缩球模型(R^(3)):f(α)=3(1-α)^(2/3),E_(α)为46.4653 k J/mol;A为0.5938 s^(-1);动力学方程为k=0.5938exp[-46.4653/(RT)]。原位HT-XRD结果表明,在N2气氛下菱铁矿的最终产物为磁铁矿和方铁矿,它们具有良好结晶度。在620℃时,固相产物的磁性达到峰值,其中饱和磁化强度(Ms)、剩磁磁化强度(Mr)和矫顽力(Hc)分别为53.63×10^(-3)A·m^(2)/g,10.23×10^(-3)A·m^(2)/g和12.40×10^(3)A/m。经过焙烧,菱铁矿颗粒的致密结构遭到破坏,转变为疏松多孔的结构,降低了颗粒的力学强度,有利于降低后续磨矿作业的能耗。

关键词：菱铁矿悬浮磁化焙烧反应动力学物相转化磁性转变微观结构演化

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菱铁矿自磁化反应行为及调控机理

钢铁 2023年第9期58卷 69-80页

作者：韩跃新周廷波高鹏孙永升李朋超东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心辽宁沈阳110819 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

中国菱铁矿资源丰富,但矿石品位低禀赋差,受到传统分选技术和成本限制,整体利用率低。菱铁矿分解后的产物氧化亚铁不稳定,容易被产物CO_(2)氧化为磁铁矿,发生“自磁化”反应。以菱铁矿为研究对象,系统地开展了空气、N_(2)及CO_(2)气氛... 详细信息

中国菱铁矿资源丰富,但矿石品位低禀赋差,受到传统分选技术和成本限制,整体利用率低。菱铁矿分解后的产物氧化亚铁不稳定,容易被产物CO_(2)氧化为磁铁矿,发生“自磁化”反应。以菱铁矿为研究对象,系统地开展了空气、N_(2)及CO_(2)气氛体系下自磁化反应行为及调控机理研究,考察了焙烧温度、焙烧时间和焙烧气氛对反应行为及分选指标的影响规律,利用XRD、VSM和SEM-EDS等检测手段探究了菱铁矿自磁化焙烧过程中物相、磁性和微观结构演变规律,阐明了菱铁矿自磁化矿相转化反应机理。结果表明,菱铁矿在空气气氛下由颗粒边缘和裂缝处开始转化为赤铁矿,焙烧后颗粒内部产生大量裂纹,焙烧产物最大比磁化系数为1.90×10^(-5)m^(3)/kg;菱铁矿在N_(2)气氛下优先生成氧化亚铁,新生氧化亚铁与CO_(2)反应转变为磁铁矿,最终呈现出氧化亚铁、磁铁矿和菱铁矿相互夹杂的形态,颗粒疏松多孔,焙烧产物最大比磁化系数为47.98×10^(-5)m^(3)/kg;菱铁矿在CO_(2)气氛下由颗粒的边缘和裂缝处开始转化为磁铁矿,焙烧后颗粒呈现多孔疏松结构,焙烧产物最大比磁化系数为94.59×10^(-5)m^(3)/kg。在CO_(2)体积分数为15%、焙烧温度为700℃、焙烧时间为20 min条件下处理大西沟菱铁矿,可获得铁精矿品位为59.50%、铁回收率为85.23%的良好指标。

关键词：菱铁矿自磁化磁性分析物相转化微观结构

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氧协同菱铁矿降解微囊藻毒素机理研究

岩石矿物学杂志 2022年第1期41卷 177-184页

作者：张静孙文倩黄佳牛慧斌黄应平田海林方艳芬三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 三峡库区生态环境教育部工程研究中心三峡大学湖北宜昌443002

已知在无氧条件下天然矿物菱铁矿能成功水解微囊藻毒素-LR(MC-LR),然而实际应用过程中难以避免水中溶解氧(O_(2))的存在,因此有必要深入研究不同溶氧量(DOC)条件下菱铁矿对MC-LR降解的影响。本文通过在无氧和有氧条件下菱铁矿对MC-LR的... 详细信息

已知在无氧条件下天然矿物菱铁矿能成功水解微囊藻毒素-LR(MC-LR),然而实际应用过程中难以避免水中溶解氧(O_(2))的存在,因此有必要深入研究不同溶氧量(DOC)条件下菱铁矿对MC-LR降解的影响。本文通过在无氧和有氧条件下菱铁矿对MC-LR的降解实验,发现在有氧条件下(溶氧量1.62~21.87 mg/L),MC-LR的降解速率均比无氧条件(k_(0)=0.03016 mg·L^(-1)·h^(-1))高且其降解速率随O_(2)含量增加而依次增加,当O_(2)加入量为1.0 mL(溶氧量21.87 mg/L)时,菱铁矿对MC-LR降解速率最大(0.08334 mg·L^(-1)·h^(-1)),为无氧条件下的2.76倍。通过外加腐殖酸(humic acid,HA)和自由基进行捕获实验,发现FeCO_(3)能直接活化O_(2)产生超氧自由基(·O_(2)^(-)),以实现对MC-LR的氧化,但外加HA抑制了菱铁矿对MC-LR的选择性水解。MC-LR降解中间产物的液质联用(LC-ESI/MS)分析结果表明,在有氧条件下,MC-LR的水解位点先后发生在Mdha—D-Ala和Adda—L-Arg肽键,在菱铁矿表面Fe^(Ⅱ)活化O_(2)产生的·O_(2)^(-)的氧化作用下,水解产物继续发生羟基化及脱羧反应,最终转化为小分子醛。

关键词：微囊藻毒素(MCs) 氧协同水解机理菱铁矿

添加剂对低品位菱铁矿制备高品位碳化铁的影响

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钢铁研究学报 2022年第2期34卷 118-125页

作者：陈琐陈栋吴飞豹张元元李承泽苏州大学沙钢钢铁学院江苏苏州215021

低品位菱铁矿作为一种典型的难处理铁矿目前难以应用于钢铁行业。为了促进低品位菱铁矿的利用,提出了渗碳-磁选-酸浸制备优质电炉原料(碳化铁)的新工艺,并探究了添加剂对菱铁矿球团渗碳产物中碳化铁和脉石分离的作用机制以及对酸浸过程... 详细信息

低品位菱铁矿作为一种典型的难处理铁矿目前难以应用于钢铁行业。为了促进低品位菱铁矿的利用,提出了渗碳-磁选-酸浸制备优质电炉原料(碳化铁)的新工艺,并探究了添加剂对菱铁矿球团渗碳产物中碳化铁和脉石分离的作用机制以及对酸浸过程中碳化铁提纯效果的影响规律。结果表明,添加剂能显著促进碳化铁颗粒长大、改善碳化铁与脉石的嵌布关系,强化脉石矿物在酸中的溶解。添加剂的作用效果由强到弱依次为:硫酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂。添加了硫酸钠的菱铁矿球团经过渗碳、磁选、酸浸后可获得铁品位、化合碳含量和总回收率分别为90.24%、6.94%和74.80%的高品位碳化铁精矿。

关键词：菱铁矿渗碳碳化铁酸浸添加剂