金龙铝土矿晶体化学和嵌布特征

采用XRD、原矿化学多项分析、镜下鉴定及扫描电镜等对广西金龙铝土矿的物质组成、化学成分、晶体化学和嵌布特征进行了系统研究.结果表明:矿石以一水硬铝石为主(36.5%),含三水铝石、黏土矿物、赤铁矿等;Al2O3平均品位约44%,铝硅比均值约3.57,属于低品位铝土矿石;一水硬铝石属斜方晶系双锥体类,在矿石中嵌布主要呈自形和半自形晶、豆状和鲕状、隐晶质和微晶集合体3种形式,与高岭石、叶腊石等嵌布伴生;高岭石属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物,多以隐晶质致密状或土状集合体形式嵌布;叶腊石属单斜晶系的二八面体结构含水铝硅酸盐矿物,以隐晶质细小鲕片状集合体形式嵌布,伴有赤铁矿、金红石等.     

不同晶形刚玉高温结构行为比较晶体化学研究

利用高温XRD衍射数据，采用温度比较晶体化学研究方法，研究了不同晶形刚玉（α-Al2O3）的高温结构行为，结果表明：粒状刚玉的晶胞参数（a，c）、Al-O键键长LAl-O受热膨胀作用呈对数增大；晶须状刚玉则呈线性增大；粒状刚玉的晶格热膨胀系数（M）总体趋势呈对数增大，且增大趋势近乎一致，表现出各向同性；而晶须状呈线性增大．其晶胞参数（a）的热膨胀系数比晶胞参数（c）大，表现出各向异性。     

高压下CL-20拉曼光谱和红外光谱相变研究

为了更好地认识和了解CL-20晶体结构演变规律和相变行为,利用金刚石对顶砧超高压实验技术,在0~50GPa下,研究了高压下ε-CL-20的原位拉曼光谱和红外光谱。结果表明,CL-20晶体在整个加压过程中存在两个相变,第一个相变发生在4.2~7.5GPa,认为是ε相到对称性更低的γ相转变,相变产生的原因是在压强的作用下,笼环外的硝基方向发生改变,电子云密度重置导致的分子构型转变;第二个相变发生在14.2~18.9GPa,属于γ相到ζ相的晶体结构转变;卸压后,拉曼和红外光谱恢复常压状态,表明CL-20晶体在研究压强范围内的相变过程是可逆的。     

从多种铝硅酸盐矿物中选择性浮选锂辉石的表面晶体化学研究

常规工业浮选实践中以油酸盐为捕收剂，从白云母、长石、石英等伟晶岩铝硅酸盐矿物中选择性浮选分离锂辉石时，锂辉石表面晶体化学特性是产生选择性分离的决定性因素。晶体学研究认为，锂辉石{110}解理面上的Al晶格质点是油酸盐选择性化学吸附的最佳质点，而其他伟晶岩铝硅酸盐矿物的Al则位于晶胞内部，导致油酸盐不能对其吸附。由于晶面的不同，任何一种矿物特定表面上都含有许多不同的表而原子晶格质点，并且这些表面原子带有不同的断裂化学键。矿物存在的不同类型的晶格缺陷，或者本身固有的各向异性的晶体结构，都会导致矿物表面的不均一性。要正确理解矿物-捕收剂体系中的矿物表面电性、润湿性、捕收剂的吸附等一系列矿物表面化学性质，必须考虑到矿物特定的表面原子晶格质点。本文研究了油酸盐-锂辉石浮选体系的各种表面化学性质，内容包括：油酸盐捕收剂溶液化学、锂辉石-水体系溶液化学以及酸碱处理对锂辉石各种表面化学性质的影响。研究方法包括：X射线光电子能谱、电泳、油酸盐吸附研究、红外光谱、接触角测量和哈里蒙德管浮选试验等。研究结果表明，当pH8时，从其它铝硅酸盐矿物中浮选锂辉石可获得最佳的分离效果，此时锂辉石表面荷负电，油酸盐阴离子捕收剂与矿物表面Al晶格质点发生化学吸附。     

方解石与硅灰石可浮性差异的机理研究

方解石与硅灰石常相互伴生,因矿物晶格中都含有Ca2+而具有一些相似的表面性质和溶解特性;但是,两种矿物所含阴离子基团的不同,又使它们在浮选中表现出一定的差异性。本文以方解石和硅灰石为研究对象,分别研究了十二胺和油酸钠对方解石和硅灰石浮选行为的影响;通过Zeta电位分析和logC-pH分析,研究了不同pH值条件下方解石和硅灰石的表面荷电情况以及溶液中的优势组分情况;通过XPS测试和MS模拟,研究了方解石和硅灰石表面Ca质点密度和Ca不饱和键密度的情况。Zeta电位分析和logC-pH分析的结果表明,由于定位离子的不同,方解石比硅灰石带有更多的表面净剩正电荷;XPS和MS模拟的研究结果则表明,方解石比硅灰石具有更多的表面Ca质点密度和Ca不饱和键密度。      

菱镁矿及其脉石矿物浮选化学研究进展

菱镁矿是我国优势矿产资源,常与白云石、方解石、绿泥石、滑石和石英等脉石矿物紧密伴生。矿物晶体结构、表面性质和溶液化学特性决定了菱镁矿浮选分离难度,同时,矿物分选效率还与浮选药剂性能密切相关。本文综述了菱镁矿及其共伴生脉石矿物晶体各向异性与表面性质,总结归纳了高效浮选药剂的设计合成、筛选、组合用药和构效关系,以及溶液化学因素(如难免金属离子和矿物交互作用)对矿物表面性质和浮选药剂吸附的影响、表面粗糙度与矿物浮选行为的关系。基于此,初步明确了菱镁矿浮选化学研究现状以及发展趋势,为菱镁矿高效分选提供理论依据与参考。     

炸药纳微米结晶品质控制技术研究

为研究纳微米炸药的结晶习性及晶形控制技术,结合经典结晶理论和无序结晶理论,从晶体生长热力学及动力学角度研究纳微米炸药重结晶的特性。通过控制溶剂—非溶剂法细化炸药过程中晶体生长的条件,介入模板粒子,均可有效地控制纳微米炸药粒子的晶形及粒径。     

辉钼矿、石墨和滑石的晶体化学与可选性质

本文分析讨论了辉钼矿、石墨和滑石的晶体结构、化学键类型、内部缺陷、表面缺陷及其对可选性质的影响;结合国内外的理论研究和生产实践以及作者的研究结果,论述了这三种矿物在选矿中的行为,提出了合理地利用、甚至人为地扩大这三种矿物间的差别以实现其相互分选的可能途径。     

钨矿浮选化学及其实践

钨是重要的战略金属,对于保障国防安全、资源安全和战略新兴产业发展具有重要意义。钨矿浮选化学的发展解决了复杂钨矿浮选分离的一系列关键瓶颈问题,为我国复杂白钨矿和黑白钨伴生资源的高效清洁开发利用提供了重要支撑。从浮选化学的角度,综述了钨矿浮选药剂及浮选工艺的研究现状及进展,建立起了钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等与钨矿浮选药剂和新工艺的设计开发之间的联系。在钨矿石地质成矿过程中,萤石等含钙矿物通常都会与钨矿物紧密伴生,这使得白钨矿与萤石、方解石等含钙脉石矿物的浮选分离成为白钨矿浮选中几乎不可避免的难题;含钙矿物的晶体结构和界面性质的微观差异为其高精度浮选分离提供了可能,改性脂肪酸、阳离子捕收剂、螯合捕收剂、金属配合物浮选药剂以及浮选药剂界面组装等基本实现了含钙矿物间的浮选分离;其中,基于金属配合物浮选药剂的黑白钨常温混合浮选技术取得了一定的突破,取代了“彼德罗夫” 加温精选工艺,简化了浮选工艺流程,大幅提高了黑白钨共伴生资源的综合回收率。总结而言,钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等决定了钨矿浮选分离的难度,同时指导了钨矿浮选药剂和新工艺的设计与开发,为复杂难处理钨资源的高效清洁利用提供了强有力的支撑。     

红宝石与蓝宝石的色光效应分析

红宝石和蓝宝石都是刚玉类矿物,但两者色光效应有别,这是因为它们的呈色机理不同。内反射光强与内反射色是决定它们色感质量的核心;少量色素离子以类质同象方式进入矿物晶格是它们呈色的内因。红宝石是Cr~(3+)进入矿物晶格替代Al~(3+);蓝宝石则主要是Fe~(2+)和Ti~(4+)以不同比例替代晶格中的Al~(3+)。红宝石呈色是原子自身的不同轨道层内电子跃迁造成的,而蓝宝石呈色是原子间的电子跃迁造成的。