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铊在典型金属矿物和腐殖质上的作用规律与机制

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铊在典型金属矿物和腐殖质上的作用规律与机制

作者：熊家明重庆大学

学位级别：硕士

近年来,国内外大量含铊废水的违规排放,导致铊污染事件的频繁爆发,对自然环境以及人们的生活安全造成严重的危害。天然的金属矿物和腐殖质广泛分布于环境介质中,它们表面上的反应位点会与铊元素发生吸附络合、解吸释放和氧化沉淀等反应... 详细信息

近年来,国内外大量含铊废水的违规排放,导致铊污染事件的频繁爆发,对自然环境以及人们的生活安全造成严重的危害。天然的金属矿物和腐殖质广泛分布于环境介质中,它们表面上的反应位点会与铊元素发生吸附络合、解吸释放和氧化沉淀等反应,改变铊在环境介质中的形态,且由于位点的非均质性,导致重金属铊与环境组分上的不同位点的络合能力及反应速率存在着明显的差异,显著的影响重金属铊在自然环境中的迁移转变过程。因此,探明重金属铊在自然水化学条件下与代表性的金属矿物和腐殖质上不同位点的作用规律对铊污染的防治和控制有着重要的意义。该论文首先通过batch实验和搅拌流动力学(Stirred-flow)实验为基础,探究了反应pH值,铊离子浓度和金属矿物或腐殖酸的颗粒浓度的变化对铊的吸附平衡特性和吸附解吸动力学行为特征,然后利用机理性的化学平衡模型(表面络合模型,腐殖质离子结合模型和重金属吸附解吸动力学模型)来拟合铊的吸附解吸曲线,成功地预测铊与典型金属矿物和腐殖质的吸附平衡和吸附解吸动力学行为。首先研究了溶液pH,铊离子浓度和矿物颗粒浓度对铊在金红石,针铁矿和水锰矿上不同位点的吸附解吸特性。反应pH的增加会改变三种金属矿物的表面电荷,矿物颗粒浓度的增加会增多位点的数量,都会显著的促进金属矿物对铊的吸附。采用基于表面络合模型的吸附解吸动力学模型,通过三种复合物(≡Me OTl、≡Me OHTl和≡Me OTl OH)成功的拟合了铊与针铁矿,金红石和水锰矿的吸附解吸实验结果。模型拟合结果表明,对于针铁矿,强络合能力的≡Fe OHTl的解吸速率系数最小,与铊吸附作用很慢,控制着铊离子在针铁矿上长期慢速的吸附解吸行为。而对于水锰矿和金红石,强络合能力的≡Me OHTl和≡Me OTl OH的解吸速率系数大,这些位点对铊的吸附反应快,主导着整个吸附反应,而弱络合能力的≡Me OTl在铊离子与水锰矿和金红石吸附反应中作用较小。铊与腐殖酸的吸附平衡同样受到反应pH和离子浓度的影响。反应pH的增加会增大腐殖酸的解离程度,铊离子浓度的增加会增大铊与腐殖酸上位点的接触机会,都会促进了腐殖酸对铊的吸附。通过机理性的化学平衡模型Model VII成功的拟合铊与腐殖酸的吸附平衡实验结果,获得了腐殖酸上50个位点与铊离子的络合物常数。模型拟合结果表明,Tl(I)以Tl的形式与腐殖酸上的羧基基团发生络合反应,其中大部分形成双齿络合物,少部分形成三齿络合物。为进一步了解铊与腐殖酸的动力学行为,采用吸附解吸动力学模型来拟合铊与腐殖酸的吸附解吸实验结果,并获得了较好的模拟结果。模型拟合结果表明,腐殖酸上的强络合能力的双齿位点和三齿位点对铊的吸附速率系数大,与铊的吸附解吸反应快。而腐殖酸上的弱络合能力的单齿位点数量相对较多,对铊的吸附速率较慢,控制着铊离子长期慢速的吸附解吸行为。该研究建立的吸附平衡模型和重金属吸附解吸动力学模型能定量的描述铊与典型金属矿物和腐殖质的反应机理,分析反应过程中铊的形态变化及其在不同组分位点上的分布情况,能帮助理解铊在环境中的迁移转化行为,对铊污染防治与预测有一定的指导作用。

关键词：铊金属矿物腐殖酸吸附机制表面络合模型腐殖质离子结合模型动力学模型

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金属矿物探勘查技术现状分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第2期 0097-0100页

作者：关兴海黑龙江省第一地质勘查院黑龙江牡丹江157000

当前随着我国经济的高速发展,为了更好满足人们日益增长的需求,对金矿找矿技术进行提升和创新很有必要。金矿的勘查方式有多种,其中物探技术在攻深找盲方面应用最为广泛。为了充分发挥物探技术的作用,勘探人员须进行现场勘察,了解成矿... 详细信息

当前随着我国经济的高速发展,为了更好满足人们日益增长的需求,对金矿找矿技术进行提升和创新很有必要。金矿的勘查方式有多种,其中物探技术在攻深找盲方面应用最为广泛。为了充分发挥物探技术的作用,勘探人员须进行现场勘察,了解成矿地质条件。因而需要重视物探技术在金矿勘查中的应用,指出其不足和提出发展方向。

关键词：金属矿物矿产探勘查技术现状

东昆仑哈日扎铅锌多金属矿床金属矿物与S-Pb同位素特征

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现代地质 2018年第4期32卷 646-654页

作者：张斌杨涛杨生飞李金超孔会磊中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054 西北有色地质勘查局七一七总队陕西宝鸡721015

东昆仑哈日扎铅锌多金属矿床位于东昆仑造山带东段,紧邻昆中断裂北侧。已获得的资料显示哈日扎铅锌多金属矿床具有良好的找矿前景。通过对矿床内主要金属矿物及其S-Pb同位素组成进行详细研究,探讨其成矿温度与物质来源。研究表明:闪锌矿... 详细信息

东昆仑哈日扎铅锌多金属矿床位于东昆仑造山带东段,紧邻昆中断裂北侧。已获得的资料显示哈日扎铅锌多金属矿床具有良好的找矿前景。通过对矿床内主要金属矿物及其S-Pb同位素组成进行详细研究,探讨其成矿温度与物质来源。研究表明:闪锌矿中Fe元素含量为9.751%~12.736%,Zn/Cd比值的变化范围为56.50~114.39,初步推测成矿温度为中—低温;矿床中各硫化物的δ^(34)S值变化范围为-3.8‰^-0.5‰,具有深部岩浆硫的特征,且不同硫化物矿物中的S同位素未达到平衡分馏;Pb同位素变化相对较小,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb及^(208)Pb/^(204)Pb值变化范围分别为18.254~18.504、15.614~15.800和38.429~39.028;表明其成矿物质主要来源于下地壳的部分熔融与深部岩浆的混合。

关键词：硫、铅同位素金属矿物东昆仑哈日扎

任务为线思维为本——以“金属矿物的开发利用”为例

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课程教材教学研究（教育研究） 2024年第1期 44-49页

作者：张金伟吴飞浙江省衢州第三中学

“金属矿物的开发利用”是“化学与可持续发展”主题下第一节“自然资源的开发与利用”第一课时的主要内容,同时也对应了化学新课程标准主题2“化学与社会发展”之5.3化学在自然资源和能源综合利用方面的重要价值。化学的使命是开发和... 详细信息

“金属矿物的开发利用”是“化学与可持续发展”主题下第一节“自然资源的开发与利用”第一课时的主要内容,同时也对应了化学新课程标准主题2“化学与社会发展”之5.3化学在自然资源和能源综合利用方面的重要价值。化学的使命是开发和利用自然界中的物质资源和能源资源,为人类生存和发展提供必要的物质和能源。

关键词：能源综合利用金属矿物第一课时可持续发展能源资源自然资源开发利用化学新课程标准

火焰原子吸收光谱法测定金属矿物中的高含量银

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世界有色金属 2022年第16期47卷 93-95页

作者：冯媛大冶有色设计研究院有限公司湖北黄石435000

在本文中建立了一种测定金属矿物中高含量银的方法,即火焰原子吸收光谱法。通过盐酸、硝酸等高浓度酸混合液来处理矿物试样,并通过加盖聚四氟乙烯表皿冒烟来将矿物中的碳完全驱除,对于锑含量高于30%的样品采用盐酸-氢溴酸混合酸加热的... 详细信息

在本文中建立了一种测定金属矿物中高含量银的方法,即火焰原子吸收光谱法。通过盐酸、硝酸等高浓度酸混合液来处理矿物试样,并通过加盖聚四氟乙烯表皿冒烟来将矿物中的碳完全驱除,对于锑含量高于30%的样品采用盐酸-氢溴酸混合酸加热的方式将样品中的锑驱除;对于矿物样品中硅含量较多的,可采用氢氟酸浸泡的方式将混合物中的去除。当样品中铅含量较高的可在试样中加入适量的二乙烯三胺络合物,使溶液变的清澈透亮,防止在测定高含量银时产生沉淀影响最终的测定结果。通过本文详细的探究论证和试验确定了在测定高含量银时所用的方法以及试验添加剂的用量。通过加标回收试验、方法对照以及将测定结果同国家标准值进行比较,证明了采用该方法具有较高的精度以及准确度。除此之外,利用原子吸收光谱法测定金属矿物高含量银具有操作简单、准确度高等优势。实验表明,原子吸收光谱法适用于测量银含量在1000g/t~3000g/t范围内的金属矿物。

关键词：原子吸收光谱法金属矿物高含量银

陕西山阳龙头沟金矿金属矿物特征及成矿作用研究

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陕西山阳龙头沟金矿金属矿物特征及成矿作用研究

作者：赵超中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

龙头沟金矿地处陕西省山阳县东南方13km处,位于山阳-凤镇大断裂和镇安-板岩镇大断裂之间。区域范围内已发现夏家店金-钒矿床、王家坪金矿床,还有较多的铜、金、银异常,具有一定的找矿潜力。由于龙头沟金矿发现较晚,虽前人对该矿床特征... 详细信息

龙头沟金矿地处陕西省山阳县东南方13km处,位于山阳-凤镇大断裂和镇安-板岩镇大断裂之间。区域范围内已发现夏家店金-钒矿床、王家坪金矿床,还有较多的铜、金、银异常,具有一定的找矿潜力。由于龙头沟金矿发现较晚,虽前人对该矿床特征进行过研究工作,但对成矿期次划分、金属矿物和金的赋存状态研究还略显不足。本次研究工作基于对龙头沟矿区野外地质特征及矿石标本详细观察的基础上,通过显微镜镜下观察结合电子探针分析手段,划分了成矿阶段,查明了金属矿物特征及含金矿物的赋存状态,并对龙头沟金矿的成矿作用进行了初步探讨。根据野外地质现象、矿石的岩相学特征和矿物共生组合关系、金属硫化物的种类和成分特征,可将龙头沟金矿成矿作用分为热液成矿期和表生风化期,其中热液成矿期又可分为石英-黄铁矿、石英-金-多金属硫化物和石英-方解石-重晶石三个成矿阶段。龙头沟金矿中金属矿物主要有黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿、黝铜矿、闪锌矿、方铅矿和含金矿物。电子探针数据分析表明,黄铁矿普遍具有亏硫的特征,微量元素中Co/Ni比平均值大于1,指示成矿与岩浆热液有关。闪锌矿的Zn-Fe地质温度计和Zn-Cd地质温度计指示矿物成矿温度为中低温。方铅矿中含有较高的Ag元素表明成矿与岩浆热液密切相关。黝铜矿的广泛分布指示成矿可能与中温热液有关。含金矿物大部分出现在黄铁矿颗粒之间或者包裹于黄铁矿颗粒之中,有少部分分布于黄铁矿裂隙之中,在氧化矿中含金矿物与褐铁矿关系密切。因此主要载金矿物为黄铁矿、褐铁矿和黝铜矿。金的成色为825.075.0,平均成色为874.6,推测金成矿温度范围为中温。在成矿前期包裹体的均一温度平均值为207℃;成矿中期包裹体均一温度平均值为249℃;成矿后期包裹体均一温度平均值温度为190℃。综合研究推测龙头沟金矿为中温岩浆热液金矿床。

关键词：龙头沟金矿金属矿物赋存状态电子探针

高考视角下的化学课本知识再阅读--“开发利用金属矿物和海水资源”高三复习课教学设计

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云南教育（中学教师） 2022年第3期 17-19页

作者：李晨昆明市第一中学

2021年,笔者受学校委托,参加了教育部组织的“一师一优课、一课一名师”晒课活动,上了一节“开发利用金属矿物和海水资源”的高三复习课,被云南省教育厅评为“省级优课”。可以说,这节课是在高考视角下,由教师带领学生对课本知识的再次... 详细信息

2021年,笔者受学校委托,参加了教育部组织的“一师一优课、一课一名师”晒课活动,上了一节“开发利用金属矿物和海水资源”的高三复习课,被云南省教育厅评为“省级优课”。可以说,这节课是在高考视角下,由教师带领学生对课本知识的再次阅读。笔者整理出这节课的设计方案与设计意图,供同行参考。

关键词：云南省教育厅课本知识高三复习课一师一优课海水资源金属矿物高考视角教学设计

化学史融入课堂发展学科核心素养教学实践--以“金属矿物的开发利用”为例

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教学考试 2024年第15期 22-25页

作者：杨洪强云南省昆明市第三中学

一、化学史融入课堂教学是新课程改革的要求《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》指出,培养化学学科核心素养是实现“立德树人”根本教育任务的有效途径。实际教学中,要注重结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学的发展趋... 详细信息

一、化学史融入课堂教学是新课程改革的要求《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》指出,培养化学学科核心素养是实现“立德树人”根本教育任务的有效途径。实际教学中,要注重结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学的发展趋势。化学史是中学化学教学内容的一部分,是化学科学文化的传承。它不仅如实地记录了影响化学发展的重要事件,系统地阐述了化学发展的历程,而且向人们展示了化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动。

关键词：中学化学教学学科核心素养立德树人化学史化学现象融入课堂金属矿物课堂教学

基于化学学科核心素养的“活动元”教学设计——以“金属矿物的开发利用”为例

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教育科学论坛 2022年第11期 52-56页

作者：薛盼李思盛刘延美四川省成都市航天中学校成都610101 四川省成都市龙泉驿区教育科学研究院成都610030 四川省成都市向阳桥中学成都610100

从发展学生化学学科核心素养的角度,对“金属矿物的开发利用”课题进行了“活动元”教学设计。通过重温冶史、实验探究、实验创新改进、模拟体验、阅读思考、讨论交流、学以致用等“活动元”模式,以学生为中心,在明确的活动目标和任务... 详细信息

从发展学生化学学科核心素养的角度,对“金属矿物的开发利用”课题进行了“活动元”教学设计。通过重温冶史、实验探究、实验创新改进、模拟体验、阅读思考、讨论交流、学以致用等“活动元”模式,以学生为中心,在明确的活动目标和任务驱动下主动学习。同时在活动的过程中增进对化学学科的理解,发展学生的“变化观念与平衡思想”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”等学科核心素养。

关键词：化学学科核心素养活动元金属矿物