贵州岩溶地区红土中方解石表面化学的X射线光电子谱（XPS）研究

应用Ｘ射线光线电子谱技术，研究了贵州岩溶地区红土中方解石及氧化铁矿物表面化学特征及吸附机理。方解石及氧化铁矿物表面ＸＰＳ图及碳元素结构合能区域的高分辨ＸＰＳ分析表明，方解石及氧化铁矿物表面和整体之间在化学成分、状和结构方面存在明显差异。     

红土中游离氧化铁胶结作用的微观研究

土的结构包括结构单元体和孔隙的大小、形状、排列以及各要素之间的接触和连结关系。大量事实表明,土的工程性状在很大程度上受到其微观结构系统的控制。红土中游离氧化铁含量的多少,以及其存在形态的不同都将对红土的工程地质性质产生很大影响。通过人为的向原扰动红土中加入游离氧化铁的方法,对在恒温60℃养护80d后的试样进行微观结构图片采集,并对其进行定性和定量评价。分析发现,在控制其他条件一定的前提下,红土中游离氧化铁含量越高,试样中形成的铁膜胶结越多,结构越致密,微观结构单元体等效直径相对越大,孔隙直径越小,从微观的角度进一步揭示了红土中游离氧化铁对土颗粒的胶结作用。     

pH对红土性质的影响

为研究pH对红土性质的影响,通过人为地将红土的pH调节为4.5、5.5、6.5、7.5,对恒温30℃养护50d之后的试样进行物理、化学和力学测试.试验发现游离氧化铁作为红土中主要的胶结物质,其含量和存在形式的变化对红土本身的工程地质性质有很大影响.游离氧化铁活性较高,易受环境的影响而活化或老化.在控制温度一定的前提下,随pH的升高,游离氧化铁含量减少,土颗粒团聚度降低,在较小围压下,土的力学性质也相对越低.最后,结合试验结果对pH的改变导致红土性质变化的机理进行了进一步的分析和阐述.     

低硅烧结矿的矿物组成分析

为研究二氧化硅对烧结矿的矿物组成的影响,采用EPMA面分析的方法对两种低硅烧结矿进行了分析。结果表明,与传统烧结矿相比,低硅烧结矿里的氧化铁量增加,铁酸钙量减少。在低硅烧结矿里没有氧化铝集中于铁酸钙里的趋势,各矿物组成里,随着二氧化硅含量的增加,MgO含量减少,而CaO含量却增加。     

不同应力路径对红土三轴剪切试验成果的影响

红土作为一种特殊土类，其物理力学性质不同于一般粘性土。本文从红土的基本物理力学性质出发，对红土在不同应力路径不同试验方法下的三轴剪切试验成果进行分析研究，指出红土的应力－应变－体变曲线出现特殊现象，同时还分析了两种应力路径对试验成果的影响。     

元宝山北方红土崩解性灾害的防治对策

实验表明，元宝山红土含有伊－蒙混层矿物，孔隙－裂隙结构，超固结性，干时坚硬，遇水崩解的特征，是造成工程灾害的原因．采用改良红土性质或用覆盖法处理，可消除崩解特性，从而保证了工程建筑物的安全     

红土化学成分的变化特征

红土是母岩经历不同程度的红土化作用形成的，不同地区、不同母岩、不同气候条件形成的不同类型红土，其主要化学成分之间存在统计规律，研究结果表明：红土的化学成分都是以SiO2,Fe2O3和Al2O3为主,随着SiO2含量的减小，Fe2O3,Al2O3和R2O3的含量增大；而红土的pH值、烧失量随着R2O3含量的增大而增大；归一化的SiO2与倍半氧化物R2O3关系不论是以含量计算或分子量计算，都存在二项式的分布规律，红土的化学成分实质上是红土化作用结果的反映。     

泥石流多发区典型土浆体流变特性比较研究

泥石流浆体流变特性及其影响因素是泥石流动力学研究的重要内容,为探讨泥石流多发区典型细粘土浆体流变特性,选取云南小江流域和甘肃白龙江流域的典型土,通过流变实验、颗粒级配实验和矿物组分分析方法,比较分析小江红土和白龙江马兰黄土的泥石流浆体流变特性及其影响因素。结果显示随着容重的增加,红、黄土泥石流浆体的剪切应力、屈服应力和刚度系数均呈现出增长的趋势,在高容重条件下增长较为明显。同容重条件下红土浆体的剪切应力、屈服应力和刚度系数均明显高于黄土浆体,其中,红、黄土浆体屈服应力与体积浓度呈指数相关。红、黄土浆体流变特性以容重的影响最为显著,此外,颗粒级配、粘粒含量和矿物组成及其含量也是造成红、黄土流变特性差异的重要原因。研究结果对揭示两个区域的泥石流成灾机理具有一定的意义。     

氧化铁、氧化锰及其复合物对砷(Ⅴ)的吸附

合成氧化铁、氧化锰及其复合物,采用SEM研究其结构特征.以氧化铁、氧化锰及其复合物为吸附剂研究投量、pH值、时间等因素对吸附As(Ⅴ)的影响,并讨论As(Ⅴ)的饱和吸附量及等温吸附实验.吸附过程中,增加矿物投量可以明显提高砷的吸附率,但单位吸附量却随投量的增加呈先增后减的趋势;吸附量随p H值的增大呈先增后减的趋势.吸附速率在反应前40 min较高,逐渐降低后在100 min左右达到平衡,动力学曲线符合准二级动力学模型.Langmuir方程可以很好地描述吸附过程,由Langmuir方程计算出氧化铁、氧化锰及其复合物(Ⅰ、Ⅱ)的饱和吸附量分别为:62.5、44.6、103.1和114.9 mg/g.     

加筋红土大型三轴试验研究

为充分考虑试验中加筋材料的比尺效应，采用大型三轴剪切仪研究了CAT钢塑复合带加筋红土和对应素土的应力-应变关系。并使用规格化强度指标和准粘聚力原理分析了其加筋机理，表明使用CAT钢塑复合带加筋能够提高红土的强度。而红土加玻璃纤维土工布复合体的三轴试验结果显示，该加筋土强度较素土有可能反而降低。故对于红土等粘性类土，应当慎重选择加筋材料。     

湘南红土型金矿的成矿条件分析

以洪水塘红土型金矿为例，研究了湘南地区红土型金矿的成矿条件。认为湘南地区的地理位置、产在矿化集中区的富含金的原岩、干湿分明的气候条件和以缓慢上升为主的块断构造差异运动的大地构造背景等条件，对形成红土型金矿都是很有利的，是寻找这类矿床的良好靶区。     

循环流化床灰对聚羧酸减水剂竞争吸附的影响研究

为研究循环流化床灰对聚羧酸减水剂竞争吸附的影响,通过在Ⅱ级粉煤灰中掺加无水硫酸纳、二水硫酸钙和氧化铁的方式来改变粉煤灰中三氧化硫和氧化铁含量,使其化学成分接近循环流化床灰,利用成分单因素分析的方法,测试减水剂水泥浆体的净浆流动度、zeta电位和混凝土性能.研究结果表明循环流化床灰中的三氧化硫和氧化铁对聚羧酸减水剂的吸附有明显负面影响,当可溶性硫酸盐掺量达到胶凝材料的3%、氧化铁掺量达到6%时,相应浆体均失去流动性.Zeta电位试验表明随着无水硫酸钠和氧化铁掺量的增大,Zeta电位绝对值越小,粒子间相互斥力越弱,分散性越差,分散体系就越不稳定.混凝土性能试验表明无水硫酸钠和氧化铁的掺入使得混凝土的流动性和抗压强度均变小,坍落度由220 mm降至125 mm,强度降低幅度最高达45%.     

改性SBA-15负载羟基氧化铁制备及在臭氧催化中的应用

目的为提高处理难降解有机物的作用效果,在臭氧催化反应中加入催化剂,从而促进臭氧产生大量的羟基自由基,增强臭氧的氧化性．方法以对臭氧起着良好催化作用的羟基氧化铁作为基础,利用介孔材料SBA-15的孔道结构,把两者结合起来制备改性SBA-15负载羟基氧化铁．结果改性SBA-15负载羟基氧化铁降解硝基苯效率从原来的38．47％提高至72．35％．与羟基氧化铁对比：改性SBA-15负载羟基氧化铁的降解效果比羟基氧化铁高4．2％,比表面积比羟基氧化铁大37．48m^2／g,铁溶出量是羟基氧化铁的1／20．结论笔者制备的改性SBA-15负载羟基氧化铁具有机械强度高、比表面积大、铁溶出量少的特点,能够在臭氧催化中提高硝基苯的降解效率．     

难选高硫铜金锌多金属矿强化回收铜金试验研究

查明了国外某铜金锌矿的矿物组成、嵌布粒度、赋存状态及单体解离度等工艺矿物学特性,开展“粗磨快速浮铜金—铜金锌混浮—细磨铜金锌分离”新工艺研究.结果表明：原矿中铜、金、锌品位分别为2.13%,1.52 g/t, 2.90%;黄铁矿矿物量高达47%,黄铜矿、闪锌矿与黄铁矿之间紧密连生,连生界面复杂,难以有效解离;金矿物嵌布粒度粗细不均,部分粒度小于5μm,部分粗粒金矿物表面被氧化铁覆膜,可浮性降低,容易损失至尾矿中.细磨是实现铜金锌有效分离的关键.采用新型的浮选捕收剂,实现了铜金矿物的强化回收,最终获得Cu品位为21.07%、回收率为84.47%,Au品位为6.79 g/t、回收率为38.16%的总铜精矿;Zn品位为50.79%、回收率为62.87%的锌精矿.     

昆明击实红土的抗剪强度特性研究

以昆明红土为研究对象,考虑含水率和击实功的影响,通过击实试验和直剪试验研究昆明红土的击实特性和抗剪强度特性.结果表明:随击数增大,红土呈现出最大干密度提高、最优含水率减小的击实特征;过分偏干或偏湿状态,击数的增大反而减小了干密度,不利于红土的击实.击实红土的抗剪强度特征表现为,随含水率增大,偏干红土的抗剪强度和黏聚力增大,偏湿红土的抗剪强度和黏聚力减小;随击数增大,红土的抗剪强度增大,偏松状态黏聚力增大,偏密状态黏聚力减小;低于最优含水3%~5%和25击左右,红土的抗剪强度和黏聚力能够达到极大值;红土的内摩擦角随含水率的增大而减小,随击数的增大而增大.实际红土回填采用室内轻型击实试验结果时,应注意控制红土的含水和击实功,以保证红土回填的质量.     

水泥稳定红土砾石的承载特性试验研究

结合刚果(布)2号公路的建设,在对天然红土砾石进行土工试验的基础上,通过不同掺量水泥稳定红土砾石的室内CBR试验,研究了水泥掺量对红土砾石承载特性的影响,获得了改良红土砾石的最佳水泥掺量,再通过水泥稳定红土砾石基层铺筑现场试验,研究了水泥稳定红土砾石用于路面基层的可行性与施工要求。研究表明,击实功、压实度、水泥掺量、含水率等对红土砾石的CBR都有明显影响,随着水泥掺量的增加和压实度的提高,稳定土的CBR值增大;相同水泥掺量和压实度情况下,重型击实时CBR值较轻型击实时的要高;当含水率高于最佳含水率时,土样的CBR值下降;采用掺杂质量分数为4%水泥稳定的红土砾石经过合理施工、碾压和养护,可以满足刚果(布)2号公路基层的技术要求。     

级配和含水量对赣南红土抗剪强度特性影响的试验研究

以赣南红土为研究对象,运用直剪试验和库伦强度理论,试验研究了含水量、粒径和颗粒级配对红土强度特性的影响。研究结果表明:粒径为0～0.5 mm时,随着粒径增大,颗粒形成的团聚体稳定性增强,红土液限和塑限快速减小;粒径为0.5～2 mm时,随着粒径增大,团聚体稳定性略有减弱,红土液限和塑限缓慢减小并趋于稳定;当含水率为18%,红土黏聚力达到最大值;颗粒级配对红土强度参数影响非常大,当法向应力不超过200 kPa时,红土抗剪强度主要受细颗粒含量的影响,而大于300 kPa时则主要受粗颗粒含量影响。     

氧化锌与氧化铁纳米材料的化学制备

采用水解法及室温液相反应法制备了氧化锌与氧化铁纳米材料，在制备氧化锌实验中，氧化锌产率为95．68％，产品色泽良好，制备氧化铁材料的实验表明，影响水解的因素主要有温度，PH值（水解液），Fe^3 的起始浓度。     

添加剂对低镍高铁红土镍矿选择性还原的影响

采用还原焙烧-磁选法处理低镍高铁型红土镍矿,研究了添加剂(Na2SO4,Na2CO3,CaCO3和CaSO4)对镍、铁矿物选择性还原的影响规律,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱分析等方法,分析了添加剂作用下焙烧矿中矿物成分、相变转化、微观结构特征及元素赋存状态.结果表明:添加剂Na2CO3,CaCO3及CaSO4作用下选择性还原效果较差,而Na2SO4作用效果明显,在Na2SO4用量10%,烟煤用量2%,1 250℃焙烧50min条件下,获得镍铁产品中镍的品位为9.52%,镍回收率88.40%,镍铁回收率之差达60.50%,实现了镍铁矿物的选择性还原,其原因是Na2SO4作用下弱还原气氛抑制了浮氏体还原成金属铁,降低了铁的回收率,同时Na2SO4分解出的S降低了镍铁颗粒的表面能和熔点,而且焙烧矿呈熔融状态,促进了镍铁颗粒长大,有利于镍铁颗粒与脉石矿物充分分离.     

红土的结构分析及应力应变特性的研究

本文对云南鲁布格堆石坝心墙红土料进行了宏观和微观试验。试验表明,红土的力学性质好,而物理性质与力学性质二者之间相互矛盾不一致。同时证实了红土中团粒结构和定向效应的存在,说明红土中具有多孔集合体的特征。利用红土的微观结构观点解释了物性和力性之间的不一致现象,特别是对其应力～应变～体变曲线出现的特殊现象从本质上进行了阐明。