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关于高纯石英原料矿石地质学评价方法的探讨

岩石学报 2024年第4期40卷 1311-1326页

作者：张亮刘磊朱黎宽王红杰原垭斌中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所郑州450006 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心郑州450006 自然资源部高纯石英资源开发利用工程技术创新中心郑州450006 中国科学院深海科学与工程研究所三亚572000

高纯石英资源是一种重要的战略性资源。本文结合高纯石英成矿地质特征及其对后期选矿提纯、材料加工等的影响,系统总结了高纯石英原料中杂质的赋存状态、形成机理以及评价方法等,得出:(1)可以作为高纯石英原料的潜在岩石类型有花岗伟晶... 详细信息

高纯石英资源是一种重要的战略性资源。本文结合高纯石英成矿地质特征及其对后期选矿提纯、材料加工等的影响,系统总结了高纯石英原料中杂质的赋存状态、形成机理以及评价方法等,得出:(1)可以作为高纯石英原料的潜在岩石类型有花岗伟晶岩(包括不含暗色矿物的伟晶状花岗岩)、脉石英以及水晶,岩浆演化晚期的伟晶状花岗岩-伟晶岩早期阶段的NYF型花岗伟晶岩结晶形成的石英纯度更高,后期适当的变形变质作用更有利于高纯石英矿床的形成。高纯石英原料矿石中石英矿物呈现无色透明至半透明,矿物构造裂隙少,伟晶岩型矿石矿物组成通常为石英、钠长石、条纹长石、白云母等,黑云母等暗色矿物含量极少,基本不见锂辉石、独居石等稀有金属矿物和电气石、萤石等含挥发分矿物。(2)影响高纯石英的主要地质因素包括脉石矿物及晶界杂质、包裹体、晶格杂质等。其中包裹体类型、数量和尺寸是包裹体评价的关键指标,天然石英矿物中的气液两相包裹体、矿物包裹体和综合借助光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、阴极荧光光谱分析系统(SEM-CL)、激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)等开展地质学评价和研究工作。

关键词：高纯石英矿石特征包裹体晶格杂质元素评价方法

悬滴微萃取-高分辨连续光源石墨炉原子吸收光谱法测定高纯石墨中的超痕量金

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岩矿测试 2024年第5期43卷 734-743页

作者：肖芳张田园张丽萍刘璐毛香菊倪文山中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所河南郑州450006 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心河南郑州450006 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室河南郑州450006

准确测定高纯石墨中的超痕量金,难点是如何在最大程度地减少样品前处理过程中器皿、试剂、材料、环境及设备所引入的二次污染的前提下,实现对样品溶液中超痕量金(0.1~1ng/mL)的有效分离和高倍富集。本文建立了铂皿中灰化、酸解、磷酸三... 详细信息

准确测定高纯石墨中的超痕量金,难点是如何在最大程度地减少样品前处理过程中器皿、试剂、材料、环境及设备所引入的二次污染的前提下,实现对样品溶液中超痕量金(0.1~1ng/mL)的有效分离和高倍富集。本文建立了铂皿中灰化、酸解、磷酸三丁酯悬滴微萃取的方法用于高纯石墨中超痕量金分析。首先于铂皿中高温灼烧除去样品中的固定碳,然后采用氢氟酸-王水-高氯酸将灰分消解完全制备成样品溶液,再以微升级磷酸三丁酯悬滴作为萃取剂,分离富集样品溶液中的金,最后采用高分辨连续光源石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)对悬滴中的金进行测定。实验结果表明,使用2.5μL磷酸三丁酯悬滴(氯仿体积为20%)作为萃取剂,在10%盐酸介质的样品溶液中萃取金2min,对金的富集倍数可达283倍。在实验条件下,金的质量浓度在0.1~2.0ng/mL范围内与其吸光度呈良好的线性关系,相关系数r为0.999,检出限为0.11ng/g,样品溶液中一定量的共存元素(如钠、镁、铝)对金的测定无干扰。按照实验方法测定5个高纯石墨实际样品中的金含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.5%~4.9%,加标回收率为94.9%~105.3%。

关键词：高纯石墨悬滴微萃取磷酸三丁酯石墨炉原子吸收光谱法超痕量金

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X射线衍射-电子探针研究冀北铁岭组古风化壳稀土元素赋存状态

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岩矿测试 2024年

作者：陈海燕张运强毛香菊李瑞红中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所

近年来发现的古风化壳型稀土矿具有稳定、易于开采等优点，由于对其元素赋存状态的研究程度较低，制约了矿床富集机理的研究。本文采用逐级化学提取、X射线粉晶衍射、重砂鉴定、电子探针等测试技术，对铁岭组古风化壳稀土元素的赋存状... 详细信息

近年来发现的古风化壳型稀土矿具有稳定、易于开采等优点，由于对其元素赋存状态的研究程度较低，制约了矿床富集机理的研究。本文采用逐级化学提取、X射线粉晶衍射、重砂鉴定、电子探针等测试技术，对铁岭组古风化壳稀土元素的赋存状态进行了系统研究。逐级化学提取显示古风化壳中稀土元素主要以矿物相存在，约占总含量的99.38%。水溶相、离子相及胶态沉积相中的稀土元素分别占比0.01%、0.22%和0.39%;X射线衍射分析显示古风化壳样品中的伊利石、伊蒙混层等黏土矿物可能吸附了极少量稀土元素；电子探针测试结果显示古风化壳样品中的锐钛矿、白钛矿和重晶石中含有0.1%左右的Ce、Nd、Sm等轻稀土元素。初步认为：古风化壳中稀土元素主体以矿物相存在，一部分以类质同象赋存于锐钛矿、白钛矿和重晶石中，其余则可能以纳米级微细颗粒存在于锐钛矿表面以及大量的黏土矿物中。极少量的离子态稀土元素可能吸附于伊利石、伊蒙混层等黏土矿物表面；呈水溶相及胶态沉积相中的稀土元素含量极低。本文对古风化壳稀土元素赋存状态的研究有助于优化开发利用工艺，为稀土资源的选冶利用提供数据基础。

关键词：铁岭组古风化壳稀土元素赋存状态 X射线粉晶衍射电子探针

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空间站CO_(2)去除系统节气技术研究

载人航天 2024年第1期30卷 1-8页

作者：张勇平卞强吴志强王洪亮杨润泽张震白攀峰中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室北京100094 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所郑州450006

针对空间站CO_(2)去除系统周期性真空解吸会损失大量气体的问题,对系统的节气技术进行研究。从分子筛材料的吸附及解吸特性出发,研究影响系统气体损失量的关键因素。结合系统运行流程和运行周期,综合考虑节气泵工作特性、寿命要求和系统... 详细信息

针对空间站CO_(2)去除系统周期性真空解吸会损失大量气体的问题,对系统的节气技术进行研究。从分子筛材料的吸附及解吸特性出发,研究影响系统气体损失量的关键因素。结合系统运行流程和运行周期,综合考虑节气泵工作特性、寿命要求和系统的CO_(2)去除性能,提出了满足指标要求的系统节气方案。采用对损失气体进行实测采样的方法对系统的气体损失量进行了试验验证。试验数据及空间站在轨运行数据表明:设计的节气方案可以控制系统的气体损失量小于45 g/d,提出方案满足设计指标要求。

关键词：空间站 CO_(2)去除系统气体损失节气方案

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典型锑-金冶炼过程金和铅物质流分析

有色金属（冶炼部分） 2024年第3期 8-18页

作者：王科刘红召王威柳林王洪亮中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所郑州450006 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室郑州450006 河南省黄金资源综合利用重点实验室郑州450006

应用物质流分析锑-金火法冶炼系统。以金、铅为目标元素,建立了基于生产系统的物质平衡表和物质流图,构建了有关系统直接回收率、废物回收率、资源利用效率的评价指标体系。结果表明:系统内金的资源利用效率为91.76%,挥发熔炼、挥吹炉... 详细信息

应用物质流分析锑-金火法冶炼系统。以金、铅为目标元素,建立了基于生产系统的物质平衡表和物质流图,构建了有关系统直接回收率、废物回收率、资源利用效率的评价指标体系。结果表明:系统内金的资源利用效率为91.76%,挥发熔炼、挥吹炉挥吹、还原熔炼和除杂精炼过程金的直收率分别为86.39%、92.27%、98.64%和95.60%。同时,每产出1 t金属锑,会有6.78 kg的铅进入到冶炼系统中。重点分析冶炼过程中有价元素金及有害元素铅在主要单元过程中的分布转化行为。最后,基于物质流分析提出提高资源利用效率和清洁生产的建议。

关键词：锑冶金物质流分析分布规律资源利用污染排放

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中国钾盐资源开发利用现状及建议

无机盐工业 2024年第10期56卷 12-19页

作者：伊跃军张秀峰张利珍马亚梦谭秀民中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所河南郑州450006 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心河南郑州450006 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室河南郑州450006

钾是保证农作物生长的必须营养元素,钾盐资源主要用于钾肥生产。作为钾肥消费大国,中国钾资源匮乏,钾盐已经被列入战略性矿产目录,钾盐资源供应安全对国家安全保障具有重要意义。列举了全球和国内钾盐资源的基本情况,分析了全球和国内... 详细信息

钾是保证农作物生长的必须营养元素,钾盐资源主要用于钾肥生产。作为钾肥消费大国,中国钾资源匮乏,钾盐已经被列入战略性矿产目录,钾盐资源供应安全对国家安全保障具有重要意义。列举了全球和国内钾盐资源的基本情况,分析了全球和国内钾肥的生产和消费情况,介绍了中国钾盐资源制备钾肥的主要生产技术,并结合中国钾盐生产现状,对未来中国钾盐行业提出了一些建议,包括持续加快接续资源选区评价、持续关注盐湖卤水品位变化、加强工艺技术研究等。

关键词：钾盐资源钾肥生产技术开发利用

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河南某含金银硫化铜矿选矿试验研究

黄金科学技术 2024年第2期32卷 377-386页

作者：周立波曹飞曹进成吕良中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所河南郑州450006 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心河南郑州450006 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室河南郑州450006 河南省黄金资源综合利用重点实验室河南郑州450006

对河南某含金银硫化铜矿开展了工艺矿物学和选矿试验研究。结果表明:矿石中主要有用元素铜含量为0.82%,伴生的有益组分为硫、金和银,主要有用金属矿物为黄铜矿、辉铜矿和黄铁矿,脉石矿物主要为石英。试验以新型药剂TB1021为铜硫分离捕收... 详细信息

对河南某含金银硫化铜矿开展了工艺矿物学和选矿试验研究。结果表明:矿石中主要有用元素铜含量为0.82%,伴生的有益组分为硫、金和银,主要有用金属矿物为黄铜矿、辉铜矿和黄铁矿,脉石矿物主要为石英。试验以新型药剂TB1021为铜硫分离捕收剂,采用混合浮选—铜硫分离工艺获得铜精矿和硫精矿,硫精矿再经摇床重选回收部分微细粒铜精矿。混合浮选采用丁基黄药和丁铵黑药组合捕收剂,总药剂用量为120 g/t,采用一粗两精三扫工艺流程;铜硫分离浮选采用新型捕收剂TB1021,采用一粗三精三扫工艺流程。最终获得铜品位为15.21%、铜回收率为80.13%,金品位为3.02 g/t、金回收率为66.51%,银品位为160.43 g/t、银回收率为41.82%的铜精矿,以及硫品位为49.13%、回收率为54.34%的硫精矿。

关键词：硫化铜矿混合浮选铜硫分离浮选药剂选矿试验综合回收

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定锆钛矿中的铪

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中国无机分析化学 2024年第3期14卷 306-311页

作者：郭晓瑞赵一帆毛香菊王甜甜樊蕾肖芳中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所郑州450006 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心郑州450006 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室郑州450006

锆钛矿中存在耐高温的锆、钛化合物,铪以类质同象进入锆矿物中,准确测定锆钛矿中的铪对选矿研究、矿物综合利用及工业生产有重要作用。通过考察锆钛矿成分及熔融方法,以碳酸钠-硼砂高温熔融锆钛矿,以178 Hf为分析同位素及185 Re为内标,... 详细信息

锆钛矿中存在耐高温的锆、钛化合物,铪以类质同象进入锆矿物中,准确测定锆钛矿中的铪对选矿研究、矿物综合利用及工业生产有重要作用。通过考察锆钛矿成分及熔融方法,以碳酸钠-硼砂高温熔融锆钛矿,以178 Hf为分析同位素及185 Re为内标,使用电感耦合等离子体质谱法测定锆钛矿中含量不均的铪。结果表明,碳酸钠-硼砂高温熔融效果最好,可完全溶解耐高温难分解的锆钛矿,当碳酸钠-硼砂质量配比为2∶1时熔融效果最佳。ICP-MS蠕动泵转速为45 r/min、雾化气流量为1.06 L/min时雾化效率最优。在选定的实验条件下,HfO_(2)质谱强度与质量浓度在0.01~250 ng/mL呈良好的线性关系,相关系数为0.9997,背景等效浓度为0.029 ng/mL,方法检出限为0.0032 ng/mL。按实验方法对中国国家标准物质中的HfO_(2)进行测定,测定值与认定值一致,相对标准偏差在1.6%~3.2%。按实验方法对锆钛矿样品中的HfO_(2)进行测定并进行加标回收实验,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.90%~3.4%,加标回收率在96.0%~106%,满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006的要求。

关键词：铪锆钛矿碳酸钠-硼砂熔融法电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 雾化效率

铅锌矿废石产酸潜力及模拟强酸雨环境下重金属淋溶规律分析

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矿产综合利用 2024年第5期45卷 204-210页

作者：曹耀华张永康刘红召王威柳林中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室河南郑州450006 西北地质科技创新中心陕西西安710054

这是一篇矿山生态修复领域的论文。矿山开发过程中不可避免产生大量废石,废石中重金属元素在风化、淋溶等作用下释放,将对矿区周边水土环境质量产生影响。为了研究某铅锌矿废石重金属元素淋溶规律,分析了该废石的化学组成和产酸潜力。... 详细信息

这是一篇矿山生态修复领域的论文。矿山开发过程中不可避免产生大量废石,废石中重金属元素在风化、淋溶等作用下释放,将对矿区周边水土环境质量产生影响。为了研究某铅锌矿废石重金属元素淋溶规律,分析了该废石的化学组成和产酸潜力。模拟强酸雨环境下,分析了废石中重金属元素溶出率及淋溶前后废石的矿物组成。结果表明:该废石中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As元素无独立矿物,在废石中分散赋存;废石酸中和能力较高,净产酸量NAG为0 kg H_(2)SO_(4)/t,无产酸潜力。在模拟强酸雨淋溶实验中,淋出液pH值均呈弱碱性,这与废石含较多的碱性矿物有关,废石具有一定的酸缓冲能力;第1轮淋溶过程Cu、Pb、Zn、Cd、As元素随淋溶时间延长累积溶出率逐渐升高;第2轮淋溶2周期后Cu、Pb、Zn、Cd元素累积溶出率趋于稳定,后续基本不溶出;As元素累积溶出率随淋溶时间延长而升高;总体而言,废石中重金属溶出率低。废石淋溶前后矿物成分不变,矿物含量略有变化。本文可为矿山废石堆场管理及其周边重金属污染防治提供依据。

关键词：矿山生态修复铅锌矿废石产酸潜力重金属淋溶

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