煤矿酸性矿井水及其沉积物的地球化学性质

选择山西省西山煤电股份有限公司马兰煤矿和大同煤矿集团公司四台煤矿为研究区，利用IC，ICP—MS，XRD，XRF和粒度分析仪等分析测试仪器，并结合水文地球化学模拟软件PHREEQCI，对酸性矿井水及其沉积物的地球化学性质进行了详细分析．研究结果表明，酸性矿井水具有较低的pH，较高的Fe和SO4^-浓度，并含有多种重金属元素；PHREEQCI软件模拟计算发现酸性矿井水中金属的结合形态主要为Me^n＋和MeSO4^n-2；酸性矿井水沉淀物的矿物组成主要受酸性矿井水的pH，Fe和SO4^2-浓度的控制，并以针铁矿等含铁矿物为主，在国内首次发现了Schwertmannite矿物。     

永定矿区酸性矿井水的特征及形成机理探讨

通过对福建永定矿区酸性矿井水特征的分析,探讨酸性矿井水的形成机理,提出酸性矿井水的预测和处理方法,为矿井水的防治和资源化利用提供依据,实现矿井安全生产和减少矿区水污染。     

空气阴极微生物燃料电池处理模拟酸性矿井水的研究

酸性矿井水因pH值低、重金属离子含量高,难以直接采用硫酸盐还原菌生化处理.试验构建了空气阴极微生物燃料电池系统来处理酸性矿井水,有效处理废水H+和重金属离子,同时还能产电.构建的空气阴极微生物燃料电池系统(污泥量40mL,硫酸盐还原菌30mL,阳极材料为碳布,室温)的最大功率密度达到82.24mW/m2,最大电压为332.2mV;硫酸根的最大去除率达到41.6,对Zn2+、Cu2+、Cd2+和Fe2+的去除率分别达到83.7%、77.4%、84.2%和66.8%,化学需氧量的最大去除率达到60.9%.分析认为,空气阴极微生物燃料电池有效处理废水H+,弱化了H2S的生物抑制作用,强化了硫酸盐还原菌还原产生的S2-与重金属离子生成硫化物,并经能谱分析加以验证.     

微量稀土元素对铂再结晶温度及组织的影响

本文研究了微量稀土元素La、Ce、y、Lu对Pt再结晶温度及组织的影响。微量稀土元素加入到Pt中后,强烈细化和稳定了晶粒,使纯Pt的再结晶温度提高了300～500℃,并大大增加了纯Pt中的位错密度,文章对微量稀土元素提高Pt再结晶温度的机理进行了探讨。     

煤矿开采活动对黄河中游窟野河流域溶解性硫酸盐的影响

煤矿矿井水是河水溶解性硫酸盐(SO^2-₄)的重要来源,但黄土高原煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响仍不清楚。煤矿矿井水硫酸盐主要来自煤中黄铁矿氧化以及含煤地层附近裂隙水中硫酸盐,地表水硫酸盐还受其他人为输入的影响。因此,煤矿矿井水与河水硫酸盐具有不同的水化学特征、硫酸盐硫同位素(δ³⁴S_SO4)与氧同位素(δ¹⁸O_SO4)以及氢同位素(δD_H2O)与氧同位素(δ¹⁸O_H2O)组成。基于上述不同可以判定煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响。选取受煤矿开采活动影响的窟野河流域作为研究对象,系统采集河水、地下水、煤矿矿井水、大气降水和泉水等水体样品,结合前人研究资料,借助δ³⁴S_SO4、δ¹⁸O_SO4、δD_H2O、δ¹⁸O_H2O以及水体水化学组成,辨析煤矿矿井水对窟野河流域河水溶解性硫酸盐的影响以及流域煤矿矿井水溶解性硫酸盐来源,并依据贝叶斯同位素混合模型量化其贡献比例。结果表明:窟野河流域煤矿矿井水溶解性硫酸盐浓度、δ³⁴S_SO4和δ¹⁸O_SO4值分别为0.07～1 206.45 mg?L^-1、-2.7‰～32.9‰和-5.5‰～11.6‰,平均值分别为231.91 mg?L^-1、11.4‰和4.3‰; 窟野河流域河水溶解性硫酸盐浓度、δ³⁴S_SO4和δ¹⁸O_SO4值分别为73.23～171.83 mg?L^-1、4.3‰～13.0‰和-2.9‰～5.1‰,平均值分别为113.94 mg?L^-1、10.4‰和3.0‰,溶解性硫酸盐浓度平均值与区内煤矿矿井水存在差异,δ³⁴S_SO4和δ¹⁸O_SO4平均值与区内煤矿矿井水差异不显著(p>0.05); 贝叶斯同位素混合模型结果显示,煤矿矿井水对上游乌兰木伦河溶解性硫酸盐的贡献比例为30.3%±18.9%,对下游窟野河溶解性硫酸盐的贡献比例为12.5%±10.2%,同时煤矿矿井水溶解性硫酸盐受裂隙水汇入影响,贡献比例为34.6%±16.5%,窟野河流域河水下渗补给煤矿矿井水溶解性硫酸盐的比例为18.8%±16.5%。结合硫和氧同位素组成,验证了煤矿矿井水溶解性硫酸盐的来源及其对窟野河流域河水溶解性硫酸盐的影响,阐明黄土高原煤矿开采活动对黄河流域河水溶解性硫酸盐的影响途径和程度,为黄河流域生态保护和高质量发展提供科学依据。     

东准噶尔中酸性浅成岩浆建造的地质地球化学特征、成因及其成矿意义

近年来研究证实 ,新疆东准噶尔地区存在着一套以闪长质岩石为主规律组合的中酸性浅成岩浆建造。它们在时空分布和成因上与同期陆相火山活动密切相关 ,以金、铜为主的成矿作用十分明显。其地质地球化学特征及成矿专属性 ,与长江中下游地区富产铜、铁、金 ,且也以闪长质岩石为主的中酸性浅成侵入岩类十分类似 ,同属形成于挤压造山环境下的科迪勒拉Ⅰ型花岗岩。如同长江中下游中酸性侵入岩类是我国东部重要的成矿岩浆建造一样 ,东准噶尔乃至整个新疆北部 ,这套中酸性浅成岩浆建造 ,也日益显示其重要的成矿意义     

离子交换对L沸石的钾含量及酸性质的影响

为优化L沸石在石油催化裂化中的应用,以不同的离子交换方式对L沸石进行改性.并考察了不同的离子交换方式对降低L沸石钾含量的影响,以及改性后L沸石酸性质的变化.结果表明,离子交换和水蒸汽处理相结合对降低L沸石的钾含量更为有效,经过三次离子交换和三次水蒸汽处理的L沸石样品氧化钾含量可降至0.82%.NH3-TPD程序升温脱附实验结果表明改性后的L沸石表面酸中心的强度提高,酸强度分布变宽,总酸量下降.从红外吡啶吸附谱图可以看出改性后L沸石表面出现了B酸中心和L酸中心.     

煤中重金属元素的溶出潜力及其影响因素

水-煤相互作用是影响煤矿矿井水水质的重要因素之一。为揭示煤中重金属元素的溶出机制,利用连续化学提取、浸溶实验等方法分析了煤中10种重金属元素赋存形态,量化了水-煤相互作用过程中重金属元素平均溶出浓度,梳理了影响煤中重金属元素溶出的内在和外在因素。结果表明:①煤中的Hg和Cr主要以残渣态存在; Mo主要以残渣态和可氧化态存在; Ni、Cu、Co、Zn和Cd主要以残渣态、可氧化态和弱酸提取态存在; As和Pb主要以残渣态、可氧化态和可还原态存在。②各重金属元素的平均溶出浓度从高到低依次为Zn、Cu、Ni、Cr、Co、Mo、As、Cd、Pb、Hg,对应浓度分别为25.73、25.21、18.12、13.22、8.10、4.31、0.77、0.60、0.50、<0.10 μg·L^-1。③影响煤中重金属元素溶出的内在因素包括元素赋存含量、元素赋存状态和存在形式、煤炭产酸性能、水体Eh值等; 外在因素包括氧暴露条件、水-煤相互作用时间等。在内在和外在因素的共同影响下,导致了不同地区煤中重金属元素溶出特征具有较大差异。     

CeY分子筛对HDS汽油的吸附脱硫及表面酸性的影响规律

用固相离子交换和液相离子交换法制备了CeY分子筛,利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附脱附、电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP)等方法表征了吸附剂的物理性质,借助NH3-TPD及吡啶-原位傅里叶变换红外(Py-FTIR)技术考察了吸附剂表面的酸度分布及酸类型。采用固定床动态吸附实验和色谱-硫化学发光检测(GCSCD)偶联技术系统考查了改性Y分子筛对加氢脱硫燃料油的吸附脱硫性能。结果表明,4种Y分子筛对加氢脱硫油脱硫能力大小顺序为S-CeYL-CeYNaYHY。表面酸性的差异显著地影响分子筛的吸附脱硫性能,两种方法制备的CeY分子筛表面酸性与NaY原粉差异较大,分子筛表面B酸中心是噻吩发生催化反应的活性中心。     

稀土元素对微生物的生物学作用研究进展

本文论述了稀土元素对微生物的生长、代谢产物的积累和关键酶的生物学效应研究进展。     

稀土元素对堆焊层组织与性能的影响

概述了稀土元素在焊接材料中的应用，并详细地讨论了稀土元素对堆焊层组织和性能的影响。稀土元素不但可以消除堆焊层中的有害杂质，净化堆焊层，细化堆焊层组织，改善堆焊焊缝韧性，减少堆焊层中的夹渣，而且可以改善焊接工艺性能，提高堆焊层的耐磨性和硬度以及其它性能，展望了稀土元素在堆焊焊条中的应用前景。     

STUDY OF ADSORPTION OF RARE EARTH ELEMENTSBY FERRIC OXIDE GEL

Thereexistthreeformsofrareearthelements(REE)intheknownnaturalores:mineralcrystallineform,isomorphousreplacementformandexchangeableionicadsorptionform.Resently,however,anewkindofsecondaryoreofrareearthelementswidelydistributedintheoxidationzoneofthelargerbast--naesitedepositshasbeendiscoveredintheSouthwestofChinaandVietnam.Theneworelookslikeblackearthyefflorescence,andmainlyconsistsofamorphousFe--MnoxideandSt--Aloxide.Theformeraccountsfor74.14%(volumerate)andthelatter25.86%(volumerate).Ther…     

天冬氨酸与稀土元素酸式配合物的研究

本文从实验及数据处理等方面证实1-天冬氨酸与稀土元素形成酸式配合物,并用电位法测得15种稀土元素与1-天冬氨酸酸式配合物在离子强度0.1、温度30℃时的稳定常数及平衡常数。测定了酸式天冬氨酸与钇在四种有机溶剂中的稳定常数,可见其均比在水溶液中有明显提高。     

稀土化合物纳米粒子和纳米棒的水热合成和表征

通过水热处理合成了稀土氟化物（LaF3、PrF3、NdF3、SmF3）纳米粒子和稀土氢氧化物（Pr(OH)3）纳米棒，并对产物进行了透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和热重-差热分析（TG-DTA）表征.讨论了水热反应温度、溶液pH值和氟与稀土镧元素的摩尔比对LaF3纳米粒子粒径的影响.结果表明，稀土氟化物纳米粒子具有球形或类球形的形貌，平均粒径为35～39 nm.水热合成的氢氧化镨为典型的纳米棒形貌，具有均匀的直径，平均直径为24 nm, 平均长度为130 nm.水热合成的稀土化合物纳米材料具有较高的结晶度和纯度.     

Erosion characteristic of slope sandstone soaking in acid mine drainage

Acid mine drainage（AMD） is one of the main reasons of slope instability in chemical mines with high sulfide. The pH values of the solution inside the mining pit decrease with the increasing of distance from ore body and vary from 1.2 to 4.6, according to the results of the water environmental investigation and the composition test of the slope sandstone in Xinqiao Pyrite Mine. Comparative experiments between original sandstone and AMD eroded sandstone samples show that after AMD erosion the uniaxial compressive strength and elastic modulus decrease by 30%-50% and 25%-45%, respectively, the cohesion and internal friction angle decrease obviously, and the Poisson ratio fluctuates between 0.20-0.29. The greater joints development, the higher residual stress after peak value, and the longer time to damage. Besides above, the reaction mechanism analysis of AMD eroded sandstone shows that the fillings in joints and fissures of sandstone are frequently decomposed and polyreacted, resulting in changes of interior molecule structure and fi＇amework composition, and decreases of cohesion and angle of internal friction between rock structure interfaces.     

ICP—AES直接测定地质样品中微量稀土元素

研究了基体元素对15个稀土元素的干扰,优化了ICP的工作参数,采用Na2O2碱熔处理样品,加入三乙醇胺,EGTA络合干扰离子,计算机离峰背景校正消除基体元素干扰,ICP－AES法直接测定地质样品中15个微量稀土元素,方法的检出限为0．01－1．1μg.g^-1,精密度（RSD,n=8)为1．3％－5．6％,方法操作简便,快速,经对国家一级标准物质分析,结果与推荐值一致。     

Enrichment mechanisms of rare earth elements in marine hydrogenic ferromanganese crusts

A series of selective extraction experiments were conducted on marine hydrogenic ferromanganese crusts from the seamount near the Line Island to investigate the distribution of rare earth elements(REEs) and the mechanisms of combination between REEs and the hydrogenic ferromanganese crusts.The enrichment of REEs in hydrogenic ferromanganese crusts is attributed mainly to the mineral or oxide/hydroxide of the crust rather than the growth environment.The REEs are present mainly in amorphous ferric oxide/hydro...     

含羧酸稀土配合物的合成与表征

采用不同pH条件下,利用邻苯二甲酸氢钾做缓冲溶液,将邻苯二甲酸氢钾和氯化铈稀土溶液在一定条件下进行合成,得到一系列以邻苯二甲酸氢钾为配体的铈一邻苯二甲酸配合物.并通过X射线衍射、红外光谱、紫外光谱、热失重等分析测试方法,对所合成的羧酸稀土助剂(RECar3)的紫外光吸收效果进行表征.结果表明:配合物中的邻苯二甲酸根与Ce(Ⅲ)离子发生了配位,pH为6～7存在着配合物配位方式的转折点,且pH为6时配合物的紫外吸收最强,具有较好的紫外光吸收效果,可用作降解高分子材料助剂使用.     

包头稀土精矿高温焙烧及酸溶试验研究

为了进一步降低生产成本，提高产率，提出了包头市稀土精矿高温培烧、酸溶工艺．该工艺铈浸出率为61％左右，稀土浸出率61％-68％，稀土收率均大于98％，浓硫酸耗量为1．313t／t-精矿．