烷基胺对盐类矿物捕收性能的溶液化学研究

根据溶液化学计算,确定了不同碳链长度的烷基胺形成沉淀的临界pH值及其与无机阴离子生成胺盐的顺序为WO_4~(2-)>SO_4~(2-)～PO_4~(3-)〉〉F~-～CO_3~(2-)。浮选实验结果表明,阳离子捕收剂浮选盐类矿物的临界pH值上限对应于生成胺沉淀的临界pH值。烷基胺浮选盐类矿物的捕收能力大小顺序为白钨矿>重晶石～磷灰石>萤石～方解石,与胺和相应矿物阴离子生成胺盐的顺序一致。动电位测定表明,烷基胺使带负电的盐类矿物表面ξ-电位变正,使带正电的萤石表面ξ-电位增加。因而,烷基胺浮选盐类矿物的作用机理主要归因于胺与矿物阴离子生成胺盐。无机阴离子对盐类矿物的胺浮选起活化作用。     

赤铁矿磁铁矿石英和绿泥石的可浮性研究

矿物的电动电位测定和可浮性实验结果表明:十二胺主要以静电力作用吸附在赤铁矿、磁铁矿、石英和绿泥石表面上,但与赤铁矿和绿泥石之间可能存在化学力作用;十二胺对上述矿物的扑收能力的强弱与介质pH值有关,在pH值9—11之间的扑收能力最强;在碱性介质中时矿物可浮性由强至弱的排列顺序为:石英>赤铁矿>磁铁矿>绿泥石;在中性和弱酸性介质中石英的可浮性最好,磁铁矿的可浮性最差;赤铁矿和绿泥石的可浮性居中;通过调整介质pH值和十二胺浓度可能实现石英和磁铁矿的分离。     

热液铀矿床铀富集的物理化学因素

通过实验地球化学方法,得出影响热液铀矿床铀沉淀的5个主要因素:温度、静压力、流体成分、溶液pH值和溶液Eh值。利用矿物包裹体气体成分热力学计算对比,得出富矿床成矿期与成矿前的溶液pH值显著降低(△pH大);fH2,fCH4和αu较高(10-2～10-4mol/l);富含Ca2+离子;具较小过饱和度、正温度梯度、少杂质(矿化度小);适当脱碳酸或CO2(促使铀沉淀和铀硅分离),相对封闭稳定、成矿温度稍高的环境等是值得重视的对成矿有利的环境。     

砂岩储层中CO2-地层水-岩石的相互作用

利用高温高压反应釜模拟不同温度条件下CO2-地层水-砂岩间的相互作用,并观察反应前后样品形貌、分析质量和比表面积的变化,讨论反应液pH和各离子浓度的变化原因,进一步阐明CO2-地层水-砂岩相互作用过程中矿物的溶解和沉淀机制.研究结果表明,超临界CO2注入后,随着温度的升高,砂岩中可溶矿物(长石类)的溶蚀作用加剧;样品表面和孔隙中均有新物质生成,主要矿物为石英、高岭石、绿泥石和一些未知的含“C”硅铝酸盐.     

不同pH值溶液下岩石崩解特性试验研究

为了研究凝灰岩在不同pH值溶液下崩解特性,文章以沉凝灰岩和安山质角砾凝灰岩为例,在pH值分别为2、7、12的溶液下开展干湿循环室内崩解试验;分析2种岩石在pH值溶液下崩解物颗粒质量分数及浸泡液离子质量浓度变化,利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)测试其矿物成分。研究表明:溶液的pH值对沉凝灰岩崩解性影响大,对安山质角砾凝灰岩影响小,同一岩石在不同pH值溶液下颗粒质量分数及离子质量浓度的变化趋势一致,pH值越低,各粒径颗粒质量分数和溶液离子质量浓度变化越明显,崩解越剧烈;岩石在浸水过程中发生了水岩化学作用,pH=2溶液下水岩化学作用较强烈,岩石的崩解性也最强。     

XW铀矿床成矿物理化学条件

XW铀矿床为产于花岗岩断裂破碎带中的大型热液铀矿床。沥青铀矿是矿石中唯一的原生铀矿物,其共生矿物主要有石英、萤石、赤铁矿和黄铁矿。该文主要用包体矿物学和热力学的方法,研究了矿床的成矿物理化学条件。结果表明,铀从迁移到沉淀的过程,实际上是热液HCO_3~-含量显著减少,热液温度、压力和pH值降低而氧化性增强的过程。铀沉淀发生在中低温(150—250℃)、弱酸性(pH≈4.69—5.09)、贫HCO_3~-、相对氧化性的低压介质中。     

石灰石接触池提高水质化学稳定性的试验研究

在单用石灰石接触池的条件下,滤速≤4 m/h时,其出水的饱和指数IL、稳定指数IR、碳酸钙沉淀势CCPP和侵蚀指数AI都在可接受的范围之内,但是出水的拉森比率LR依然大于0.5.采用CO2与石灰石接触池联用工艺,若出水不进行CO2的脱除处理,其pH值较低,导致出水的IL、IR、CCPP和AI都不在可接受的范围内,出水呈腐蚀性.但是由于出水碱度的升高,LR可降至0.5以下.对出水中残留的CO2进行脱除,提高出水的pH值,使其达到8.0左右,结果表明:IL、IR、CCPP、AI和LR都达到可以接受的范围,从而达到水质化学稳定.     

硫化氢环境下氢扩散的影响因素

采用典型的电化学渗氢装置,对材料的化学成分、焊接和环境中CO2和NH4 的质量浓度、溶液的pH值对硫化氢应力腐蚀开裂中氢扩散行为的影响进行了研究.结果表明:金属中夹杂物数量、焊缝金属中空位和焊接缺陷使得氢扩散系数增加;在硫化氢环境中,氢扩散稳态电流随pH值的增加而降低,随着NH4 的质量浓度的增加而增加,且增加幅度随着pH值的增加而加大;CO2的质量浓度对氢稳态扩散电流的影响是随着pH值的变化而起着不同的作用,在低pH值条件下氢稳态扩散电流随着CO2的质量浓度增加而增加,在较高的pH值中氢稳态扩散电流随着CO2的质量浓度增加而减小.     

川西坳陷上侏罗统蓬莱镇组水-岩相互作用研究

根据川西坳陷上侏罗统中段蓬莱镇组储层的成岩作用具有长石溶解,硅质和方解石胶结的特点,应用GWB软件分析各井矿物的溶解和沉淀,得到平面等值线图,并对蓬莱镇组有利储集相带进行了预测.研究结果表明:计算得到的长石、方解石含量等值线图与实际测量得到的长石、方解石含量等值线图的变化规律一致,说明所选的模拟条件可信;影响本区矿物溶解与沉淀的主要因素是长石含量、地温和pH值;孝泉和新场地区地温低、长石含量中等、pH值低,为次生孔隙发育的Ⅰ类区;马井、新都和洛带地区地温梯度、长石含量及pH值不完全匹配,为次生孔隙发育的Ⅱ类区;温江地区为Ⅲ类区.     

pH操作窗口影响沉淀铁催化剂费托合成性能的研究

以Na_2CO_3为沉淀剂,在pH值介于6～8的条件下,采用并流沉淀法制备了费托(F-T)合成沉淀铁Fe-Cu-K-SiO_2催化剂。利用X射线衍射(XRD)、N_2吸附/脱附、氢气程序升温还原(H_2-TPR)及穆斯堡尔谱(MES)对催化剂的晶型结构、晶粒尺寸、孔结构、还原性能及碳化程度进行了表征,并在工业测试条件下考察了沉淀铁制备pH值对其催化费托合成反应性能的影响。结果表明,该操作窗口内pH值的变化对催化剂物化性能影响显著,提高沉淀pH值所制催化剂的晶粒增大,比表面积降低,从而增加了其还原和碳化的难度,使得相应催化剂的CO转化率和CH_4选择性降低,而CO_2和C_(5+)选择性增加。将MES表征结果与催化性能关联,发现CO转化率与Fe_5C_2相密切相关,而CO_2的选择性主要与Fe_3O_4相相关。     

六水铝酸三钙(C3AH6)与CO2反应的研究

为了阐述C3AH6与CO2反应的机理,应用X线衍射和pH酸度分析等方法,对C3AH6与CO2反应的影响因素、反应过程及其产物进行研究:结合C3AH6和CO2在水体系中反应时溶液pH的变化规律,提出C3AH6与CO2在水中的反应机理.研究结果表明:在空气和乙醇介质中,C3AH6与CO2的反应十分缓慢;但以水作为反应介质时,C3AH6与CO2的反应显著加快,其产物为CaCO3,Al(OH)3和H2O,且随着反应温度和CO2体积分数的增加以及反应时间的延长,反应率增加;在温度为75℃,CO2体积分数为100%的条件下反应80min,反应率可达到97.76%;C3AH6与CO2在反应初期主要取决于C3AH6的水化作用,而在反应后期主要取决于H2CO3的电离作用;在水介质中,通入CO2回收C3AH6中的氧化铝是可行的.     

Fe3+离子在低品位铜矿生物浸出中的行为分析

生物浸出中容易产生铁矾而影响目的矿物的浸出速度。文中就这一问题，围绕与Fe^3 有关的各种因素进行了详细分析，旨在充分发挥Fe^3 离子的氧化作用，又尽量减少其产生的负面影响。分析表明，在驯化适应低酸条件下浸矿细菌的基础上，合理调配酸性介质pH值、铁浓度、细菌氧化活性、氧化还原电位Ek值之间的关系，能使铁产生的沉淀降到最小化。     

CO_2-地层水-岩石相互作用对特低渗透砂岩孔喉伤害程度定量评价

为明确CO_2驱过程中CO_2-地层水-岩石的相互作用对特低渗透砂岩不同尺度孔喉的伤害情况,利用核磁共振技术定量计算驱替后砂岩岩心的孔喉堵塞程度。研究结果表明,实验后产出液的pH值低于实验前的地层水,且离子浓度的变化反映长石和碳酸盐矿物发生了溶解;在驱替时间为60 h,T2值在0.1~10.0 ms内的较小孔喉有11.21%~13.25%被堵塞;反应时间为120 h,较小孔喉平均堵塞程度达到25.25%;而T2值在10.0~1 000.0 ms内的较大孔喉始终未发生明显堵塞。CO_2与矿物的溶解反应对岩心渗透率的伤害明显高于对孔隙度的伤害,且伤害程度与反应时间呈正相关,与CO_2注入压力无明显相关性。     

地衣和地衣酸与岩石矿物风化及其机制研究进展

岩石矿物风化是地球表面发生的最重要化学现象之一,其中生物风化备受关注。对地衣及地衣真菌分泌的地衣酸类物质(简称地衣酸)在岩石矿物风化中的作用及机制进行综合述评,从而为科学评价地衣和地衣酸在森林(特别是寒温带)生态系统中的作用提供理论依据。地衣通过物理和化学方式显著诱导并加速岩石矿物的风化进程,即同时具有生物物理风化和生物化学风化两方面作用,而后者更为重要。在地衣诱导的岩石矿物风化过程中,地衣依其共生真菌/藻类特异性分泌的地衣酸起主导作用,无论是在野外还是实验室条件下,地衣酸都是岩石矿物生物风化的主要作用力。地衣酸对岩石矿物的风化机制包括质子促进效应和络合促进效应两方面,特别是地衣酸能与岩石矿物中的盐基离子形成可溶性螯合物,从而引起岩石矿物的强烈溶蚀。     

废水中氨氮沉淀的影响因素

以MgCl2和Na2HPO4为沉淀剂,用实验室模拟废水研究了影响氨氮沉淀的因素,包括沉淀pH值、沉淀剂的添加量及氨氮的原始质量浓度.结果表明,沉淀pH值是影响氨氮沉淀的主要因素,它影响氨氮的沉淀率、残余氨氮浓度、Mg2 和PO3-4的沉淀率和残余量以及沉淀后水的pH值.最佳沉淀pH值为11.氨氮的初始质量浓度在1 000 mg/L以下时,随其降低氨氮的沉淀率和残余氨氮质量浓度都降低;低于100mg/L时沉淀率明显降低,但残余氨氮质量浓度可以达到5mg/L,且变化不再明显.     

石灰岩矿物成分对其集料磨光值的灰色关联分析

为研究石灰岩矿物成分对其集料磨光值的影响,基于岩石的矿物成分与集料磨光值的试验数据,利用灰色关联分析方法分析了石灰岩中方解石、石英、白云石和云母的质量分数对其集料磨光值的作用,并得出各矿物成分的灰色关联度排序结果.结果表明:岩石中方解石的质量分数与集料的磨光值的关联度达到0.975,岩石中石英的质量分数与集料的磨光值的关联度达到0.781,说明石灰岩中方解石和石英是影响其集料磨光值的最主要的2种矿物成分;当方解石质量分数减少,石英质量分数增高时,集料的磨光值增大.这就为将力学性能较好的硅质石灰岩作为高速公路抗滑磨耗层的原材料提供了理论支持.     

甘肃干沙鄂博稀土矿床成矿介质演化过程:来自包裹体的信息

在矿床地质研究基础上,通过对石英、萤石、方解石中流体包裹体岩相学、显微测温分析,对甘肃省干沙鄂博稀土矿床成矿流体的特征、演化及成矿机理进行了讨论.结果表明:矿床中发育大量包裹体,按室温下的成分相态特征,将其分为熔体包裹体、流体-熔体包裹体、气液H2O包裹体、气液CO2包裹体、CO2-H2O包裹体和含子矿物的气液H2O包裹体、含子矿物的CO2-H2O包裹体等7种类型.在成矿过程中,包裹体组合从熔体包裹体→流体-熔体包裹体+流体包裹体→流体包裹体的变化,反映了成矿介质经历了从岩浆→岩浆+热液→热液的演化过程.在岩浆-热液成矿期,流体-熔体包裹体大量存在,以及富H2O相CO2-H2O包裹体与富cO2相CO2-H2O包裹体密切共生,表明成矿时曾经发生两次不混溶作用,早期岩浆-热液不混溶作用导致萤石和REE-氟碳酸盐的晶出,而CO2-H2O不混溶作用引起了硫化物的沉淀.     

地层碱化的试验研究

提出了地层碱化的新措施,研究了与本措施有关的岩石的碱溶和沉积、原油的乳化和破乳两个问题.用溶液元素分析法研究了静态条件下岩石碱溶规律,得出矿物碱溶顺序为;蒙脱石>高岭石> 伊利石> 正长石> 石英> 绿泥石,这表明碱化适宜地层为高粘土含量的高温低渗砂岩地层.用浊度法研究了 pH值和电解质对碱溶产物沉积的影响.结果表明,当 pH值降至 9～10或遇Ca2 、Mg2 时,碱溶产物析出凝胶或无机沉淀.用不稳定系数法研究了不同因素对原油乳化和破乳的影响,得出注碱乳化配方.该配方由适当碱浓度和最佳盐含量组成,pH值降低或遇ca2 、Mg2 ,可促进注碱乳化原油破乳.此外,通过多点测压渗流装置模拟了油水井碱化过程,证实碱化具有近井增注、远井调剖效果.     

盐类矿物的溶解、表面性质变化与浮选分离控制设计

本文根据溶液化学计算,确定了盐类矿物混合体系,如白钨矿-方解石、白钨矿-萤石、萤石-方解石、磷灰石-方解石等表面化学组成相互转化的临界pH值。采用俄歇电子能谱表面分析,证实了表面转化现象的存在。ξ-电位测定及浮选实验表明,在盐类矿物混合体系中,当表面转化发生时,矿物表面电性及浮选行为也发生转化,在不存在表面转化的pH区域,矿物溶解组分与浮选剂的沉淀反应及在矿物表面的竞争作用,将抑制矿物的浮选。据此,可控制并设计盐类矿物浮选分离条件。     

狮子洋隧道围岩磨蚀性研究

岩石磨蚀性通常以岩石磨蚀性指数CAI(cerchar abrasivity index)值来表示,它是反映盾构刀盘和刀具磨损的重要指数。以广深港客运专线狮子洋隧道工程为背景,对同等风化程度下的岩石进行Cerchar磨蚀性实验和岩石矿物X射线衍射分析实验,确定岩石磨蚀性指数CAI值和岩石矿物成分,并对岩石矿物组成与磨蚀性指数CAI值进行相关性分析。研究结果表明,同等风化程度下的岩石,岩石矿物组成对磨蚀性影响较大,岩石矿物加权硬度值H与CAI值有非常好的线性关系,且线性相关性要高于岩石等效石英含量Qeq与CAI值的线性相关性,岩石矿物加权硬度值更能准确地反映岩石矿物组成对磨蚀性的影响。狮子洋隧道围岩中砂岩磨蚀性最强,对刀具的磨损较大。另外狮子洋隧道围岩含有大量的砂粒胶结物,盾构施工过程中会产生大量的石英含量较高的岩粉,这些岩粉进入循环的泥水中,会对盾构刀盘、刀具和泥水管道造成一定的磨损。