肃北县红山铁矿硅质岩地球化学特征及地质意义

通过主量、微量与稀土元素的研究,红山铁矿区内硅质岩具低Si、高Fe和低Al的特征.(w(Fe)+w(Mn))/w(Ti)、w(Fe)/w(Ti)、w(Al)/(w(Al)+w(Fe)+w(Mn))显示热水沉积硅质岩特征.硅质岩微量元素相对于地壳丰度大多亏损,其中Ba富集较为明显.w(U)/w(Th)与w(Sr)/w(Ba)表明具热水沉积特征.稀土元素总量低,轻稀土较重稀土富集,经北美页岩标准化,Eu负异常、Ce异常不明显.(w(La)/w(Ce))_(CN)=1.082~1.353,具大陆边缘深海的硅质岩特征.红山铁矿为热水沉积成因有关的铁矿床,有陆源物质介入,当时形成于大陆边缘深海环境.     

皖南皮园村组硅岩的沉积古地理环境及其演化

皖南蓝田剖面皮园村组为一套埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期(约550～532 Ma)沉积的黑色硅岩.皮园村组硅岩样品的w(Ce)/w(Ce*)为0.68～1.08(平均0.85),w(La N)/w(Ce N)为0.56～1.52(平均1.10),指示它们可能形成于大陆边缘环境.剖面下部与剖面上部样品具有明显不同的稀土配分:剖面下部样品的REE低,具有与现代海水非常相似的稀土配分,表明受陆源碎屑物质影响很小.虽然剖面上部样品依然保留了海水的某些特征,如Ce的负异常和Y的正异常,但总体显示出平坦的REE配分形态,且REE高,接近平均页岩,表明剖面上部样品受陆源碎屑影响大.w(Al2O3)也表现出下部样品低(0.03%～0.94%,平均0.41%)、上部样品高(0.74%～5.04%,平均2.98%)的特征.这些地球化学特征表明:皖南皮园村组硅岩很可能沉积于大陆边缘环境,其沉积水体由于海退的影响逐渐变浅,由深水盆地边缘环境转变为斜坡环境.硅岩沉积古地理环境的变化可能造成水体氧化还原环境的变化,从而对早期生命的出现、演化和分布产生影响.     

川东南茅口组硅质岩地球化学特征及沉积背景

川东南地区中二叠统茅口组发育条带状硅质岩.对重庆武隆县江口、石柱县打风坳2个发育硅质岩的茅口组削面进行野外剖面观察、室内薄片研究和主元素、稀土元素分析,A1-Fe-Mn三角图解显示武隆茅口组硅质岩受到热液和生物的双重影响,而石柱的茅口组硅质岩则主要受生物来源的影响,少量受热液影响.δCe值和Y/Ho值表明,武隆茅口组硅质岩形成于大陆边缘环境,而石柱茅口组硅质岩形成于广海平原;Fe2O3/TiO2-Al2O3/(Al2 O3+Fe2O3)和(La/Ce) N-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解也得到类似结果.结合上扬子地区中二叠世沉积环境演化,认为武隆茅口组硅质岩形成于台地环境,而石柱硅质岩形成于台间凹陷,并推测峨眉山玄武岩是该区热液硅质的主要来源.中二叠世晚期,峨眉山玄武岩尚未喷发之前,岩浆上涌形成穹窿,岩浆热液经过齐岳山等同生断裂运移至川东南地区海底与海水混合成为硅质的主要物源.     

基于热丝法对CaO-SiO_2-Al_2O_3保护渣结晶性能与凝固分数的研究

针对髙铝包晶钢连铸设计了Ca O-Si O2-Al2O3系保护渣.采用单丝法研究w(Ca O)/w(Al2O3)对保护渣结晶性能的影响;采用双丝法模拟了保护渣渣膜形成及凝固过程,研究了w(Ca O)/w(Al2O3)对保护渣固相体积分数φ的影响.结果表明:实验保护渣系结晶能力随w(Ca O)/w(Al2O3)增大而增强,按结晶能力分为两个区间,w(Ca O)/w(Al2O3)1.30时保护渣结晶能力强于w(Ca O)/w(Al2O3)≤1.30的保护渣;在等温结晶过程中,w(Ca O)/w(Al2O3)=1.00的实验保护渣中析出枪晶石,w(Ca O)/w(Al2O3)=2.50时渣中析出硅酸二钙;w(Ca O)/w(Al2O3)增大使保护渣渣膜双丝间固相体积分数增大,结晶层增厚,不利于保证结晶器内润滑.与浇注常规包晶钢的Ca O-Si O2系保护渣性能对比表明,Ca O-Si O2-Al2O3系保护渣在w(Ca O)/w(Al2O3)≤1.30时的结晶能力和固相体积分数都与对照渣相近,设计的Ca O-Si O2-Al2O3系保护渣适用于高铝包晶钢连铸.     

新疆博格达山东段早石炭世火山岩地球化学特征及其构造意义

博格达山东段北缘分布有早石炭世玄武岩和流纹质火山碎屑岩及少量英安岩夹层,在时空上构成双峰式火山岩组合.玄武岩Rb-Sr等时线年龄为322±3 Ma(1σ-),w(SiO_2)为47.74%～49.34%,Ti的质量分数(w(TiO_2)=1.51%～1.75%)略高于N-MORB的,高Al(w(Al_2O_3)=16.82%～17.54%),富钠贫钾(w(K_2O)/w(Na_2O)=0.21～0.28),低Mg(w(MgO)=3.80%;7.33%,w(Mg~#)=42～47).表明玄武岩浆发生过橄榄石、辉石分离结晶作用.玄武岩具较高的w(Zr)/w(Y)(4.1～5.5),w(Zr)/w(Nb)(27～33),相对富集LIL(Sr,Rb,Ba,K),亏损Nb,Ta,Th,U等高场强元素,以及(w(~(87)Sr)/w(~(86)Sr))_I为0.703188～0.703 295(0.704 5),正εNd(t)值(+7.10).岩石LREE适度富集,(w(La)/w(Yb))N=2.56～3.66,Eu无异常或轻微正异常(δEu=1.08～1.15).地球化学特征表明:研究区玄武岩源于亏损地幔,且在岩浆作用过程中可能发生过下陆壳物质的混染作用,但斜长石分离结晶作用不明显,形成于陆内裂谷环境.     

新疆博格达山晚古生代花岗岩地球化学特征及构造意义

分布在博格达山东段北缘的花岗岩类,侵入于早石炭世玄武岩及酸性火山碎屑岩中,具较高的Si(w(SiO_2)=69.50%～71.40%),低Mg(w(MgO)=0.82%～1.10%)和Al(w(Al_2O_3)=13.89%～14.30%),w(K_2O)/w(Na_2O)=0.73～0.83,w(Al_2O_3)/(w(K_2O)+w(Na_2O)+w(CaO))=0.98～1.10,显示花岗岩为准铝质Ⅰ型花岗岩.岩石富集K,Rb,Ba,Th,U及LREE(w(La)/w(Yb))_N=5.69～7.72,亏损高场强元素(Nb,Ta,P,Ti)和Sr,具弱Eu负异常(δEu=0.81)和较低的占δ~(18)O(6.08‰),以及低w(Sr)(158×10~(-6)～169×10~(-6)),w(Yb)(2.09×10~(-6)～2.85×10~(-6)),w(Y)(17.00×10~(-6)～23.60×10~(-6))和MREE略亏损(Ho_NYb_N)的地球化学特征.推断研究区花岗岩源于先前形成的底侵玄武质岩石(新生地壳)受热发生重熔作用,源区存在有限的角闪石+斜长石+辉石残留,形成于陆内裂谷环境,其动力学机制应与石炭纪克拉麦里蛇绿岩带或康古尔塔格碰撞带所代表的古大洋消减引起的陆内拉张作用有关.     

LF炉合成精炼渣成分优化

通过建立二次回归正交设计模型,考察了合成精炼渣碱度w(CaO)/w(SiO2),Al2O3和CaF2质量分数对LF深脱硫效果的影响.结果表明,当渣中w(FeO)为0.5%,w(MgO)为9%时,随渣中w(CaO)/w(SiO2)增加,脱硫率均先增大后减小.当w(CaO)/w(SiO2)不同时,Al2O3和CaF2质量分数对脱硫效果的影响程度不同,主要原因是渣中有效CaO含量变化引起的.随渣中w(FeO)降低和渣量增加,脱硫率明显增大.实验优化的最佳脱硫渣系组成为w(CaO)/w(SiO2)=9~11,w(Al2O3)=27%~29%,w(MgO)=9%,w(CaF2)=8%~10%,w(FeO...     

低品位铝土矿在振动磨机中的选择性磨矿研究

以w(Al2O3)/w(SiO2)=4.4的铝土矿为研究对象,采用振动磨机对铝土矿进行了选择性磨矿试验研究.结果表明:被磨物料质量分数为70%时,磨矿产品粗粒级的w(Al2O3)/w(SiO2)比较高,选择性较好;物料与磨球质量比为0.9时,其选择性磨矿效果较好;湿式磨矿较干式磨矿的选择性效果好;在上述各条件下,磨矿产品中+0.23mm粗粒级的w(Al2O3)/w(SiO2)可达7.5以上,产率为25%,Al2O3回收率为27%;对低品位铝土矿选择性磨矿脱硅是可行的.     

南秦岭勉略构造带三岔子硅质岩地球化学特征及其地质意义

勉略带内广泛发育古生代硅质岩,其对南秦岭造山带古生代沉积环境和构造背景具有重要的指示意义。重点分析了勉略带三岔子地区泥盆系硅质岩地球化学特征,结果显示,三岔子硅质岩SiO_2含量较高,为94.04%～98.08%,平均96.92%,质地较纯,Al_2O_3和TiO_2含量明显偏低;微量元素中Ba、U含量较高、Zr含量较低,U/Th值和Ba/Sr值较高;稀土元素显示样品的ΣREE值显著偏低,为7.61～51.04μg/g,平均22.51μg/g,经PAAS标准化后的稀土配分曲线表现出富集HREE的左倾特征,Eu正异常和Ce负异常,以及Al/(A1+Fe+Mn)值、Fe/Ti值和(Fe+Mn)/Ti值等指标均指示硅质岩具有典型的热水沉积成因。硅质岩Al/(Al+Fe)值、Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3+MnO)值、Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值、δCe值以及(La/Ce)_N值等地球化学特征指示其主要形成于大陆边缘环境。(La/Lu)_N值、(La/Yb)_N值及δEu值等指标反映硅质岩形成受到深大断裂相关的岩浆活动的影响。三岔子硅质岩Th/U值、U/Th值、δU值等特征指示其形成于缺氧的沉积环境。综合上述研究,该硅质岩发育地区在古生代处于伸展裂陷的构造背景之下,形成了裂陷或断陷盆地以及区域性同生断裂为主的一系列伸展构造。裂谷内岩浆活动在硅质岩的形成过程中为热水活动提供了热源,区域性同生断裂为热水流体的上升提供了通道;对流热水对周边物质的的淋滤和溶解导致了SiO_2的富集;三者的共同作用最终导致一系列不同时代的热水沉积硅质岩在勉略带中形成。     

新疆柯柯亚一带晚石炭世硅质岩成因分析

新疆柯柯亚一带晚石炭世硅质岩分布极为广泛,通过野外地质填图及矿产调查过程中的详细观察和硅质岩岩石学特征分析,并根据硅质岩具有低SiO2、K2O、P2O5及HREE;高Al2O5、FeO、MgO、K2O＋Na2O、TiO2、∑EEE;SiO2／Al2O3、SiO2／（Na2O＋K2O）值分别为11～25和37～74;Fe／Ti值小于20、（Fe＋Mn）／Ti值小于15、Si／（Si＋Al＋Fe）值小于0．9等特征,认为这些硅质岩为火山成因。而且Th／Sc、Th／U和δCe等值及稀土配分曲线和TiO2-Al2O3图解也明确指示了硅质岩属火山成因类型。     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球 - 盘式摩擦磨损试验.试验结果表明:Al2O3-TiO2(w(TiO2)=13%)涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2(w(TiO2)=20%)和Al2O3-TiO2(w(TiO2)=40%)涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性.研究结果为实际生产选择涂层提供了依据.     

天水上泥盆统变砂岩地球化学特征及构造环境

目的探讨天水地区上泥盆统大草滩群变砂岩形成的构造环境。方法利用砂岩常量元素、微量元素和稀土元素地球化学分析,结合区域地质研究。结果天水地区上泥盆统大草滩群主要为变砂岩、粉砂岩、泥质岩石,其中的变砂岩地球化学具有相对低SiO2,Na2O,高TiO2,MgO,Fe2O3,A l2O3的特征;富集Nb,Co,La,Ce,Nd,亏损Sc,Th,Hf以及La/Th,La/Sc,Th/Sc,Ti/Zr,Zr/Hf等特征参数与大陆岛弧和活动大陆边缘构造环境沉积物相似。结论天水地区上泥盆统大草滩群中的变砂岩碎屑来源于活动大陆边缘。     

含碱高炉渣排碱、脱硫能力的实验研究

为探讨高炉渣排碱、脱硫能力间的关系,根据广钢实际高炉渣成分,通过实验研究了w(CaO)/w(SiO2),w(MgO),w(Al2O3)对炉渣排碱、脱硫的影响.结果表明:w(CaO)/w(SiO2)对炉渣的排碱、脱硫能力影响较大,二者相互矛盾;w(MgO)升高,炉渣排碱能力降低,含碱炉渣最佳脱硫对应的w(MgO)比普通炉渣低3%.w(Al2O3)升高,炉渣的排碱能力变化不大,而脱硫能力迅速降低.广钢高炉适宜的炉渣成分为:w(CaO)/w(SiO2)保持在1.0,w(MgO)保持在12%,w(Al2O3)保持在15%.     

滇西碧罗雪山地区忙怀组火山岩地球化学特征

滇西碧罗雪山一带,澜沧江岛弧带上发育了中三叠纪忙怀组火山岩,岩石类型主要是流纹岩.常量元素SiO2、K2O、Na2O、Al2O3明显偏高,MgO较低,TiO2中等的特征.里特曼指数σ1.39~3.01,为钙碱性系列,在log t-logσ图解中全部落入造山带区.碧罗雪山一带流纹岩的大离子亲石元素含量变化比较小,微量元素表现为大离子亲石元素Rb、Sr、Ba明显富集,高场强元素Th也相对富集.Eu负异常明显,轻稀土元素富集,稀土分配模式为轻稀土富集右斜型.微量元素在Rb-(Yb+Nb)图解及Rb-(Yb+Ta)图解中大多数落入碰撞带花岗岩区和火山弧花岗岩区.综合岩石地球化学特征及构造环境判别图解指示,碧罗雪山地区忙怀组火山岩为澜沧江洋由西向东俯冲消减,由被动大陆边缘转化为活动大陆边缘过程中形成的岛弧火山岩.     

湿法提纯石英过程的动力学研究

为了提高湿法提纯石英的浸出效率并提供理论依据,从动力学角度研究了酸浸提纯石英工艺中除Al的浸出过程并建立动力学模型.在ω(HF)=2％、ω(H2C2O4)=3％、ω(HNO3)=30％,液固比4:1,搅拌转速150 r/min,粒径100～120目的实验条件下,通过常用的液固相化学反应动力学模型的比较并结合宏观现象,得到描述浸出过程的经验方程,湿法提纯石英过程浸出Al的动力学模型为基于界面反应模型的微粒模型.杂质Al的去除率X(Al)对反应时间t的关系式为1-[1-X(Al)]1/3=k2"t,浸出过程频率因子A=58 204.04 s-1,反应表观活化能为E=44.588 1 kJ/mol,属于化学反应控制.提高温度和酸液浓度、降低石英颗粒的半径,均可提高Al的浸出速率和浸出率.     

CH_4,CO_2催化氧化制合成气催化剂的性能研究

通过对催化剂稳定性的考察并结合表征结果 ,研究了稀土Ce的添加对催化剂稳定性的影响以及催化剂失活的原因 .结果表明 ,稀土Ce在反应过程中存在着部分还原的变价过程 (Ce4 + →Ce3 + -e) ,其结果不但有效地抑制了催化剂的积炭 ,而且也阻滞了γ Al2 O3 在高温、水蒸气存在的反应条件下的相转移过程 ,增强了催化剂抗烧结能力 ,减少了催化剂表面积的损失 ,显著地提高了催化剂的稳定性 .BET ,XPS表征显示 ,经过较长时间反应的Ni Ce/Al2 O3 催化剂 ,其孔径分布的变化以及活性物种Ni和助剂Ce向体相的迁移或流失 ,有可能是造成该类催化剂活性逐步下降的主要原因     

Formation of interfacial Al-Ce-Cu-W amorphous layers in aluminum matrix composite through thermally driven solid-state amorphization

Interfacial Al-Ce-Cu-W amorphous layers formed through thermally driven solid-state amorphization within the(W+Ce O2)/2024 Al composite were investigated. The elemental distributions and interfacial microstructures were examined with an electron probe microanalyzer and a high-resolution transmission electron microscope, respectively. The consolidation of composites consisted of two thermal processes: vacuum degassing(VD) and hot isostatic pressing(HIP). During consolidation, not only the three major elements(Al, W,and Ce) but also the alloying elements(Mg and Cu) in the Al matrix contributed to amorphization. At VD and HIP temperatures of 723 K and763 K, interfacial amorphous layers were formed within the composite. Three diffusion processes were necessary for interfacial amorphization:(a) long-range diffusion of Mg from the Al matrix to the interfaces during VD;(b) long-range diffusion of Cu from the Al matrix to the interfaces during HIP;(c) short-range diffusion of W toward the Al matrix during HIP. The newly formed interfacial Al-Ce-Cu-W amorphous layers can be categorized under the Al-Ce-TM(TM: transition metals) amorphous system.     

Ai(i-Bu)_3-La(AA)_3-H_2O催化的环氧乙烷聚合作用

详细研究了在 Al( i - Bu) 3- La( AA) 3- H2 O的催化下环氧乙烷的均聚反应和与环氧丙烷的共聚反应情况 .实验发现在该催化剂的作用下 ,以甲苯为反应介质 ,在 n [Al( i - Bu) 3]∶ n [La( AA) 3]为 1 6～ 1 0 ,n [Al( i- Bu) 3]∶ n [H2 O]为 1∶ ( 1～ 3) ,n (单体 )∶ n [La( AA) 3]为 1 0 0 0∶ ( 1～ 3) ,n (单体 )∶ n [Al( i - Bu) 3]为 1 0 0∶ ( 1～ 3) ,45℃预聚 2 h,85～ 90℃聚合 1 0 h的条件下 ,催化剂的活性高 ,聚合速率大 ,所得产物的平均相对分子质量高 .以水为溶剂 ,在 30℃测得环氧乙烷均聚物的 Mv=31 0× 1 0 4 ;在 m (环氧乙烷 )∶ m (环氧丙烷 )为 1 95∶ 1 5时 ,其共聚物的 Mv=380×1 0 4 ,且产物有较好的水溶性     

等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球-盘式摩擦磨损试验。试验结果表明：Al2O3-TiO2（w（TiO2）=13%）涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2（w（TiO2）=20%）和Al2O3-TiO2（w（TiO2）=40%）涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性。研究结果为实际生产选择涂层提供了依据。