CaO–SiO2–Al2O3–4.6wt%MgO–Fe2O3废汽车催化剂熔炼渣系的冶金特性研究

本文系统地研究了废汽车催化剂（SAC）与含铜电镀污泥（CBES）协同熔炼过程中形成的CaO?SiO₂?Al₂O₃?4.6wt%MgO?Fe₂O₃五元渣系的冶金特性。通过傅立叶变换红外吸收光谱、拉曼光谱、FactSage热力学计算和粘度测试研究了该渣系的熔渣结构、熔化温度和粘度特性。实验结果表明,Fe₂O₃含量（3.8wt%?16.6wt%）、CaO/SiO₂质量比（0.5?1.3）和SiO₂/Al₂O₃质量比（1.0?5.0）的提高可以促进硅酸盐网络的解聚,同时以四面体和八面体单元形式存在的大量Fe₂O₃确保了Al3+离子的电荷补偿,使得Al₂O₃仅表现为酸性氧化物。热力学计算和粘度测试结果表明,随着Fe₂O₃含量、CaO/SiO₂比和SiO₂/Al₂O₃比的增加,熔渣中发生硅酸盐网络结构解聚和低熔点相变,促进了熔点和粘度的降低;而进一步增加会导致新的高熔点物相形成,反而导致粘度和熔点回升。根据实验分析,优选的低聚合度、粘度和熔点炉渣组成为:Fe₂O₃含量为10.2wt%?13.4wt%,CaO/SiO₂比为0.7?0.9和SiO₂/Al₂O₃比为3.0?4.0。本研究为SAC和CBES协同熔炼过程中的炉渣设计提供了理论支持。     

安徽铜陵地区含磁黄铁矿-黄铜矿角闪石巨晶的首次发现

对安徽铜陵曹山中生代辉石闪长玢岩中新发现的含磁黄铁矿-黄铜矿的角闪石巨晶进行了系统分析.岩相学和矿物学研究表明,巨晶角闪石主要为镁绿钙闪石和韭闪石,具幔源角闪石成分特征,结晶于下地壳.磁黄铁矿-黄铜矿集合体多数呈圆柱状形态,在角闪石巨晶中呈平行线状、束状和散点状分布,成分上相对富S但特别贫Ni,是角闪石巨晶亚固相重新平衡的出溶产物.巨晶中FeO和Na 2 O,MgO的变化与硫化物的含量相关.该发现对区域岩浆-成矿作用机制及成矿物质来源研究有重要启示.     

1623 K时SiO2饱和的MnO–SiO2渣和Al2O3饱和的MnO–SiO2–Al2O3渣中NiO的活度系数

MnO–SiO₂二元系作为废旧锂离子电池、海洋锰结核还原熔炼过程中的基础渣型,测定有价金属（如镍）在渣中的溶解度、活度及活度系数热力学数据十分必要。为此,本文测定了温度1623 K、氧分压10?7,10?6,和10?5 Pa时SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的溶解度和活度系数。结果表明:在试验条件下,镍在MnO–SiO₂渣和MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中主要以NiO形式存在,且渣中NiO的溶解度随着氧分压增加而增加;向MnO–SiO₂渣中加入Al₂O₃可以降低渣中镍的溶解度,增加NiO的活度系数。此外,SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的活度系数（γ_NiO,以纯固体NiO为参考态）可分别按如下公式计算:γ_NiO = 8.58w(NiO) + 3.18; γ_NiO=11.06w(NiO) + 4.07, 其中,w(NiO)为渣中NiO的质量分数。     

安徽铜陵地区含磁黄铁矿—黄铜矿角闪石巨晶的首次发现

对安徽铜陵曹山中生代辉石闪长玢岩中新发现的含磁黄铁矿－黄铜矿的角闪石巨晶进行了系统分析。岩相学和矿物学研究表明，巨晶角闪石主要为镁绿钙闪石和韭闪石，具幔源角闪石成分特征，结晶于下地壳。磁黄铁矿－黄铜矿集合体多数呈圆柱状形态，在角闪石巨晶石中呈平行线状、束状和散点状分布，成分上相对富S但特别贫Ni，是角闪石巨晶亚固相重新平衡的出溶产物。巨晶中FeO和Na2O，MgO的变化与硫化物的含量相关。该发现对区域岩浆－成矿作用机制及成矿物质来源研究有重要启示。     

雅江柳区蛇绿岩元素迁移规律及意义：来自全岩地球化学和岩相学的约束

藏南雅鲁藏布江缝合带分布有大规模的蛇绿岩体。选取日喀则柳区蛇纹岩单元作为研究对象,对其进行岩相学、全岩地球化学及尖晶石电子探针分析。岩相学研究发现,柳区蛇纹岩中蛇纹石含量超过90%,平均为95.6%,蛇纹石化程度高。研究表明,柳区蛇纹岩保留了原始深海地幔橄榄岩的特征,同时经受了俯冲带环境的改造,具有大洋中脊(MOR)和俯冲带之上(SSZ)的双重构造演化背景。全岩主量元素研究表明,柳区蛇纹岩原岩在经历强烈蛇纹石化作用过程中,存在CaO、Al₂O₃和MgO的流失,而后期碳酸盐化作用对Ca流失具有补偿性。柳区蛇纹岩与全球深海及弧前蛇纹岩的Al₂O₃-CaO和Al₂O₃/SiO₂-MgO/SiO₂趋势的不一致性,以及MgO与SiO₂、Al₂O₃之间无相关性进一步表明,强烈的蛇纹石化作用对柳区蛇纹岩原岩的主量元素组成影响较大。另外,通过与已发表的研究区新鲜橄...     

Effect of aluminum oxide on the compressive strength of pellets

Analytical-reagent-grade Al₂O₃ was added to magnetite ore during the process of pelletizing, and the methods of mercury intrusion, scanning electron microscopy, and image processing were used to investigate the effect of Al₂O₃ on the compressive strength of the pellets. The results showed that, as the Al₂O₃ content increased, the compressive strength of the pellets increased slightly and then decreased gradually. When a small amount of Al₂O₃ was added to the pellets, the Al₂O₃ combined with fayalite (2FeO·SiO₂) and the aluminosilicate (2FeO·2Al₂O₃·5SiO₂) was generated, which releases some iron oxide and reduces the inhibition of fayalite to the solid phase of consolidation. When Al₂O₃ increased sequentially, high melting point of Al₂O₃ particles hinder the oxidation of Fe₃O₄ and the recrystallization of Fe2O3, making the internal porosity of the pellets increase, which leads to the decrease in compressive strength of the pellets.     

松辽盆地北部依安地区四方台组砂岩地球化学特征及岩石成因意义

位于松辽盆地北部的依安地区,其铀矿含矿目的层主要为四方台组。从岩相学、地球化学等方面对四方台组砂岩进行系统分析,目的是探讨依安地区的砂岩源区特征及岩石成因意义。结果表明：四方台组碎屑岩主要以长石岩屑砂岩为主,具有高硅(SiO₂含量为78.09%～85.41%)、富钾(Na₂O/K₂O=0.98～1.28)、铝含量中等(Al₂O₃含量为7.34%～11.75%)、低镁钙(MgO含量为0.12%～0.20%、CaO含量为0.23%～0.78%)的特征。稀土元素总量较低(ΣREE=67.45×10^-6～116.03×10^-6)、轻稀土分馏系数(La/Sm)_N为4.72～5.61,重稀土分馏系数(Gd/Yb)_N为1.99～3.39,Eu为中等负异常(δEu为0.70～1.06),具有明显壳源岩浆特征,在Fe₂O₃/TiO₂-Al     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型

高炉渣系各组元活度对高炉冶炼和产品质量具有重要的影响作用. 基于分子-离子共存理论,建立CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;结合试验测定值对其进行验证与修正,最终建立了修正的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;同时,依据模型计算结果探究R(w(CaO)/w(SiO₂)),w(MgO)/w(Al₂O₃)和w(Al₂O₃)对Al₂O₃活度的影响. 研究结果表明:修正后的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型具有较高的预测精度,能够很好地预测熔渣Al₂O₃活度;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,w(Al₂O₃)=20%时,随着R增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当R=1.25,w(Al₂O₃)=20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,R=1.25时,随着w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐增大.     

雾灵山A型花岗岩系的矿物学特征及成因意义

雾灵山杂岩体由似斑状碱长正长岩及其中的岩石包体、碱性石英正长斑岩、碱性石英正长岩等岩石组成，是冀北地区白垩纪岩浆活动的代表。本文以岩相学工作为基础，讨论了这些岩石中主要造岩矿物的结晶顺序和共生关系，报道了它们的成分特点和演化趋势，推测了不同矿物结晶时的温度、压力、氧逸度、含水量等生成状态和条件，并探讨了由它们所反映出的岩浆演化历史、特点和岩石成因系列归属问题。     

Al含量对Fe?10Mn?xAl (x = 0.035wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%)合金体系和CaO?SiO2?Al2O3?MgO精炼渣反应的影响

轻量化是世界汽车发展的方向,中高锰钢因高强、高塑、高加工硬化率等优异的力学性能引起了人们的很大关注。除Mn含量高外,该钢种通常含有较高的Al以降低材料密度、防止氢延迟断裂等。因合金含量高,钢液中的溶质元素和顶渣会发生较强的渣/钢反应,进而对钢液、顶渣、洁净度等产生重要影响。本文旨在研究不同Al含量的中锰钢与精炼渣的反应及其影响。本文采用渣/钢平衡的实验方法研究了不同Al 含量(0.035wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%)的Fe?10Mn?xAl 合金体系与CaO?SiO₂?20wt%Al₂O₃?6wt%MgO (CaO/SiO₂ = 4)精炼渣之间的反应,及其对钢液和炉渣成分、非金属夹杂物的影响;在实验基础上,对钢液和炉渣成分变化以及夹杂物转变进行了热力学分析与讨论。研究结果表明,渣/钢反应后,钢中Al含量显著降低,初始Al含量对反应后钢、渣的成分有重要影响。随着初始Al含量增加,钢中的Si和渣中的Al₂O₃逐渐增加,而渣中的SiO₂和MnO逐渐减少。造成该变化的原因是:随着初始Al含量增加,钢液中的Al逐渐替代Mn与渣中SiO₂反应,即渣/钢之间的主控反应由2[Mn] + (SiO₂) = 2(MnO) + [Si]转变为4[Al] + 3(SiO₂) = 2(Al₂O₃) + 3[Si]。随着初始Al含量增加,钢中夹杂物类型也发生很大变化,转变路线为:MnO → MnO?Al₂O₃?MgO → MgO → MnO?CaO?Al₂O₃?MgO 和 MnO?CaO?MgO,相应的夹杂物形状由球形变为不规则状,最后又变为类球形。其转变机理是:随着初始Al含量增加,钢中Al逐渐替代Mn与渣中SiO₂反应,且Mg、Ca依次从渣中还原进入钢液,故而夹杂物类型发生上述转变。     

U-Pb dating of zircons from quartz diorite and its enclaves at Tongguanshan in Anhui and its petrogenetic implication

The Tongling area, Anhui Province lies in the centralpart of the Cu-Fe-Au mineralization belt of the Mid-dle-Lower Yangtze River region, and hosts the highestincidence of this mineralization belt. Geotectonically, theTongling area is located at the middle of the Lower Yang-tze fold belt in the Yangtze block. Silurian to Triassicshallow marine carbonatite and a few semi-abyssal sili-ceous rocks, continental-ocean arenites are the dominantoutcropping strata. A series of NE trending fold s…     

党河南山乌里沟中酸性岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及与金矿成矿关系

通过对南祁连山党河南山东段乌里沟金矿区中酸性侵入岩锆石U-Pb年龄测定及岩石地球化学分析,探讨了岩体形成的构造环境及其与金矿成矿的关系。矿区角闪石闪长岩体侵位年龄为457±6.3 Ma,岩石中各组分的质量分数:SiO2为48.98%~59.16%,Al2O3为14.51%~16.77%,K2O+Na2O为8.24%~9.47%,属准铝质、碱性-过碱性岩系列;DI为58~79,属I型花岗岩类;岩石Cr和Mg#值较低,Na2O和K2O含量接近,表明源岩含有较多的壳源成分;稀土总量中等,轻稀土富集,具弱Eu负异常;相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、K、U,亏损Nb、Ta、P、Ti。矿区二长花岗岩属碱性岩系列,比角闪石闪长岩稀土总量低、更加亏损Nb、Ta等,与角闪石闪长岩属同一岩浆源,分异程度比角闪石闪长岩高。两种岩石均具岛弧岩浆岩特征,是中晚奥陶世南祁连俯冲到较浅部位熔融形成。岩体金含量高,目前探明的矿体产于岩体内部及接触带,围岩蚀变强烈,显示岩体为金矿成矿提供物质来源和成矿热液。     

山西临县紫金山碱性杂岩体的地球化学特征

通过对山西临县紫金山碱性杂岩体各类岩浆岩的岩石化学和稀土元素地球化学研究，认为在碱性岩形成过程中，源区岩浆经历了相对偏酸性向相对偏基性再向相对偏酸性的演化过程，K2O，Al2O3含量（质量分数）与SiO2含量（质量分数）呈正相关，TFe2O3，MgO,CaO与SiO2呈负相关关系。不同时期所形成的岩浆岩具有来自上地幔的同源性。     

TiO_2和Cr_2O_3作晶核剂对尾矿微晶玻璃析晶的影响

通过差热分析、X射线衍射分析、偏光显微镜和扫描电镜观察等测试方法,研究了TiO2和Cr2O3作晶核剂对尾矿微晶玻璃晶化行为的影响·研究表明:晶核剂和热处理是形成微晶玻璃的条件·复合晶核剂能有效地促进CaOMgOAl2O3SiO2系统玻璃在较低温度下即开始晶化,且形成以透辉石为主晶相的微晶玻璃·Cr2O3和TiO2含量增加,析晶强度增大,晶体含量增加·但Cr2O3和TiO2不宜增加过多·     

硅酸盐玻璃相分子网络聚合结构的研究

采用电子探针、拉曼探针和高温高压试验等手段对Al2O3－SiO2二元系和Na2O-K2O-Al2O3-SiO2四元系玻璃相的成分、网络结构、断键程度等进行了系统研究并获得下列结论：1．无论是地质体玻璃相还是工业硅酸盐玻璃相,其分子网络结构都是由单体［SiO4］、二聚体［Si2O7］、链［SiO3］、层［SiO5］、架［Si4O9］和纯架状伯［SiO2］6种网络结构类型所组成。2．对玻璃相分子网络结构的研究有助于重溯天然岩浆结晶和演化的物理化学历史,对研究矿藏的生成条件和提高工业硅酸盐材料的性能,具有重要的意义。     

加拿大萨德伯里奈恩地区镁铁-超镁铁岩体特征及其成矿机制

加拿大萨德伯里(sudbury)地区分布一种成因上与萨德伯里陨石撞击事件无关的岩浆铜镍硫化物矿床。该类矿床的形成受古元古代尼帕辛(Nipissing)镁铁—超镁铁侵入岩套控制,其中以莎士比亚(Shakespeare)矿床和奈恩(Nairn)矿床为典型。奈恩岩体在地表出露Ⅰ号和Ⅱ号两个岩体,呈北东走向岩墙式分布,在深部二者合并为一个整体。奈恩岩体的岩浆分异性良好,从岩体底部至顶部具有明显的岩相分带,下部辉石岩相和中部苏长辉长岩相为主要含矿岩相。辉石岩中发育块状-半块状铜镍硫化物;苏长辉长岩中发育浸染状-星散状铜镍硫化物。奈恩岩体中各岩石单元属于钙碱性系列。根据(Mg/)对(Mg+)/Si变异图、(Mg+Fe)/Ti-Si/Ti图解、(Na₂O+K₂O)对SiO₂变异图、Al₂O₃对SiO₂变异图、FMC图解,奈恩岩体属于镁铁-铁镁质、低铝、弱碱质和低钙(贫钙)岩体。奈恩地区成矿机制概括为四个岩浆演化阶段,第一、第二阶段中的含硫围岩混染作用、双扩散对流作用,对岩浆分异和含硫岩浆的熔离起了重要作用,铜镍硫化物的最终形成主要是在第三和第四阶段完成。     

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。     

CaO-SiO_2-Na_2O-CaF_2-Al_2O_3-MgO渣系的粘度和结晶温度

采用CaOSiO2Na2OCaF2Al2O3MgO渣系,用差热分析仪测定熔渣的结晶温度,用粘度测定仪测定熔渣的粘度,研究结晶温度和粘度与碱度、w(Na2CO3)、w(CaF2)、w(Al2O3)和w(MgO)之间的关系,并得到相应的回归方程·利用这两个回归方程,可以预测连铸保护渣的结晶性能和粘性特征·化学成分通过改变粘度,来影响晶核形成速度和晶体成长速度,从而决定了熔渣的结晶性能·结晶温度随着粘度的减小而升高·渣系中只有MgO可以在减小粘度的同时降低结晶温度     

郯庐断裂带张八岭隆起北段晚中生代岩体的成因

郯庐断裂带张八岭隆起北段分布着一些晚中生代岩体,其侵位时间在120~128 Ma之间,稍晚于同期华北克拉通内江苏徐州和安徽宿州地区(简称徐宿地区)。文章通过对上述两地区的地球化学特征的对比研究,认为张八岭隆起北段岩体的岩浆来源可能是壳-幔岩浆混合形成的,并可能经历了一定的岩浆分异作用;而徐宿地区岩浆可能与深部地壳物质的部分熔融有关。上述结果表明,张八岭隆起北段岩浆来源深度较华北克拉通内部徐宿地区深,断裂带内具有较强的伸展活动及岩石圈减薄程度。分析认为,断裂带的存在和活动在岩石圈减薄过程中具有诱发和促进作用。     

不同硅铝比的Beta/MCM-41复合分子筛的合成和性能

分别以四乙基氢氧化铵和十六烷基三甲基溴化铵作为微孔相和介孔相的模板,采用两步晶化法制备了4种具有不同硅铝比,含微孔和介孔双模孔结构的Beta/McM-41复合分子筛.采用X射线衍射、N2吸附-脱附对Beta/MCM-41复合分子筛的结构进行了表征,利用吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)以及正庚烷裂解作为探针反应,对不同硅铝比的Beta/MCM-41复合分子筛的酸量和催化性能进行了研究.实验结果表明,随投料硅铝比的增加,复合分子筛介孔相有序性逐渐提高,微孔相的结晶度逐渐减小,酸量降低,正庚烷裂解的转化率明显下降.说明该复合分子筛的性能可随硅铝比的变化进行调变.