胶磷矿中杂质赋存形式及酸解过程变化

我国中低品位胶磷矿量大、分布广,磷矿中杂质种类及含量对于磷石膏结晶及磷酸品质均有较大影响。以湖北某地区的典型低品位胶磷矿为原料,采用X射线光电子能谱仪、扫描电镜、能谱等方法,分析了磷矿及反应后磷石膏中的主要杂质种类及含量变化,并以此推测湿法磷酸过程中杂质的主要变化。结果表明磷矿中的主要成分是氟磷灰石和石英,杂质组分占比最高的分别是硅、铝、氟、镁,其中硅主要以石英和硅酸钙存在,氟主要存在于氟磷酸钙中,铝是以不同形式的铝硅酸盐存在的,而镁则是以MgF₂和部分硅酸盐存在。通过酸解反应,钙与硫酸根生成磷石膏,硅元素主要存在于固相石膏中,而铝、氟、镁则大部分进入到液相磷酸中,其中存在于固相中的硅则基本以石英形式存在,硅酸钙溶解于酸液中,铝主要以铝硅磷的化合物存在,氟则以氟硅化物形式存在,大部分的MgF₂溶解进入液相,磷石膏中镁主要以镁硅酸盐形式存在。通过磷矿中杂质存在形式及反应过程的变化研究,可以更好的明晰酸解过程中的体系变化,从而为磷石膏结晶过程的考察和控制提供理论基础。     

网纹红土中铁矿物与粘土矿物赋存关系的X射线衍射证据

高纯度的粘土矿物样品是粘土矿物学重建古气候的关键,然而,土壤中的铁矿物(如针铁矿和赤铁矿等)和有机质的存在导致粘土矿物与非粘土矿物相互包裹,使富集的粘土矿物样品常含有其他矿物杂质。土壤沉积物中有机质去除的研究已较为充分,但铁矿物在土壤沉积物中的赋存状态倍受争议,制约了高纯度粘土矿物样品的制备。该研究将以长江中下游九江网纹红土作为研究对象,通过逐级分离试验对网纹红土中铁矿物与粘土矿物的赋存关系进行研究,为土壤沉积物中铁矿物的去除提供一定的启示。试验结果表明,针铁矿和赤铁矿等铁矿物可能主要呈现被膜状吸附在羟基间层蒙脱石和伊利石的表面,也有部分被高岭石吸附。     

31P NMR对马拉硫磷乳油中马拉硫磷及其有机磷杂质的分析

采用³¹P NMR对马拉硫磷乳油中马拉硫磷及主要有机磷杂质进行分析,确定了马拉硫磷及4个主要有机磷杂质的含量. 实验测定马拉硫磷乳油中马拉硫磷、O,O,S-三甲基二硫代磷酸酯、O,O,O-三甲基硫代磷酸酯、异马拉硫磷及马拉氧磷的含量分别是44.92%,0.55%,0.05%,0.22%,0.11%,相对标准偏差分别为0.07%,2.10%,2.88%,0.94%,1.58%. 分析结果表明,³¹P NMR是测定马拉硫磷及其有机磷杂质的含量的有效方法,解决了农药分析的实际问题,具有很好的实用性.     

^31P NMR对马拉硫磷乳油中马拉硫磷及其有机磷杂质的分析

采用31P NMR对马拉硫磷乳油中马拉硫磷及主要有机磷杂质进行分析,确定了马拉硫磷及4个主要有机磷杂质的含量.实验测定马拉硫磷乳油中马拉硫磷、O,O,S-三甲基二硫代磷酸酯、O,O,O-三甲基硫代磷酸酯、异马拉硫磷及马拉氧磷的含量分别是44.92%,0.55%,0.05%,0.22%,0.11%,相对标准偏差分别为0.07%,2.10%,2.88%,0.94%,1.58%.分析结果表明,31P NMR是测定马拉硫磷及其有机磷杂质的含量的有效方法,解决了农药分析的实际问题,具有很好的实用性.     

酪蛋白与亚硝基红盐的共振散射光谱及其分析应用

在弱酸性介质中,酪蛋白与亚硝基红盐结合形成的缔合微粒导致体系共振散射强度急剧增加,并产生新的共振散射峰,最强散射峰为514nm处。基于木瓜蛋白酶催化酪蛋白水解,酶的活力在一定条件下与共振散射强度的降低有良好的线性关系,回归方程△I=885.9C+20.35(r=0.9891),检出限为0.01U/mL,建立了一种测定木瓜蛋白酶活力的简便、快速的新方法,并用于嫩肉粉中木瓜蛋白酶活力的测定。     

漫反射光谱法对闽粤沿海花斑粘土沉积环境及成因的指示

赤铁矿和针铁矿是自然界最常见的两种铁氧化物,广泛分布于沉积物中,其相对含量关系不仅可以反映沉积环境,同时也为成因判别提供依据。由于传统测试方法操作复杂、效率低下,因此难以快速而准确的测定铁氧化物的种属及含量。近年来,基于紫外-可见光-近红外分光光度计的漫反射光谱分析法因操作简单、测试速度快、检测限低等优势,被广泛地应用于沉积物的研究中。在我国闽粤沿海的晚第四纪盆地中,广泛发育一套末次盛冰期的黄色粉土层,有时混杂红、灰色,也被称为“花斑粘土”。对于该套花斑粘土层,前人多将其归因于海进期的水下沉积物在全球低海面时期,顶部因暴露地表风化所致。而研究发现,大部分花斑粘土与下伏沉积在岩性上没有过渡,截然相交,“风化”难以解释该现象;花斑粘土中也并无发现其下伏沉积层所富含的海相生物化石,表明两者在沉积环境及物源上存在较大差异。为了进一步判定花斑粘土的沉积环境及成因,在以往研究的基础上,使用漫反射光谱分析法,从铁矿物特征的角度对珠江三角洲第四纪钻孔进行研究。结果表明,花斑粘土的赤铁矿特征峰峰高>针铁矿特征峰峰高,而其下伏沉积层的赤铁矿特征峰峰高<针铁矿特征峰峰高。赤铁矿是干燥温暖、陆上氧...     

漫反射光谱测定云南元谋盆地古红土铁氧化物

铁氧化物矿物是现代土壤和古土壤的重要组成,其数量和形态是反映土壤成土条件和土壤风化发育程度的重要指标。鉴于其粒度细小、结晶度差、含量低、与粘土矿物密切共生, 加之基体效应的影响,难以快速准确测定其含量;鉴于某些测试方法自身的限制,能用于铁氧化物矿物定量分析的方法也很少。在分析目前常用测量方法的基础上,选择漫反射光谱法（DRS）对云南元谋盆地所采古红土样品中的铁氧化物进行定量研究,结果表明：漫反射光谱法测得土壤样品在400~2 500 nm之间,间隔2 nm共1 061个波段的光谱反射率最高45%左右,各样品反射率特征较为一致;漫反射光谱一阶导数显示,光谱主峰位于575 nm处,为赤铁矿的指示波谱段,次级峰位于435 nm处,为针铁矿的指示波谱段;确定云南元谋古红土存在赤铁矿和针铁矿,其含量范围3~5和5~10 g·kg-1,此结果获得XRD方法分析方法的佐证。     

过氧化氢和连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠处理对红土中黏土矿物的影响

过氧化氢(H₂O₂)和连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)作为土壤沉积物前处理的经典方法,对土壤沉积物中黏土矿物的富集有着举足轻重的作用,但关于二者对黏土矿物的影响研究较少。运用X射线衍射作为检测技术,对比研究H₂O₂和DCB两种前处理方法对红土中黏土矿物的影响。结果表明,H₂O₂或DCB处理均可促进土壤矿物颗粒的充分分散,有效地将石英等杂质分离,进而提取到很纯的黏土矿物。同时发现,DCB处理由于其Na+与黏土矿物层间阳离子交换导致数据失真,而H₂O₂处理可以保证数据的真实性。结果表明：采用H₂O₂进行前处理能获取较为准确的黏土矿物学信息。     

Thermal stability of the structural features in the superhydrophobic boehmite films on austenitic stainless steels

Boehmite thin film with 50–100 nm surface flake structure has been synthesized on AISI 316 type austenitic stainless steel by immersing boehmite gel film into boiling water. When further coated with hydrolyzed (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) trimethoxysilane (FAS), the boehmite film becomes superhydrophobic with a contact angle for water of 152°. The superhydrophobic property results from both the nanoscale surface flake structure and the low surface energy of the FAS top layer. The topography of such film was revealed by atomic force microscope (AFM) and a set of roughness parameters of such film was discussed. The degradation of superhydrophobicity of the surface was studied as a function of the heat-treatment temperatures. Below 600 °C, the surface remained to be superhydrophobic with the FAS top layer. Above 700 °C, the surface was not superhydrophobic anymore due to a gradual loss in surface roughness which was revealed by field emission scanning electron microscope (FESEM). A phase change from boehmite to γ-Al₂O₃ occurred during the heat-treatments from 700 to 900 °C which was studied by the selected area electron diffraction (SAED) patterns from the transmission electron microscope (TEM) measurement.     

九江网纹红土中粘土矿物过渡相的矿物学特征及成因

为研究长江中下游网纹红土中粘土矿物过渡相的矿物学特征及成因,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、以及高分辨透射电子显微分析(HRTEM)等现代测试技术方法,对江西九江红土剖面网纹红土中粘土矿物过渡相开展系统、深入的研究。X射线衍射及红外吸收光谱分析结果表明,九江剖面网纹红土中粘土矿物组成主要有伊利石和高岭石,少量蒙脱石和伊利石/蒙脱石及微量高岭石/蒙脱石混层矿物过渡相。在高分辨透射电子显微镜下,可观察到蒙脱石晶层向高岭石晶层转化的现象。伊利石/蒙脱石过渡相是伊利石向蒙脱石转化的过渡产物,而高岭石/蒙脱石过渡相则为蒙脱石向高岭石转化的过渡产物,网纹红土中这两种过渡相的出现说明了粘土矿物风化演化的过程,即：伊利石→伊利石/蒙脱石混层矿物→蒙脱石→高岭石/蒙脱石混层矿物→高岭石的演化,同时表明网纹红土形成于风化作用增强的温暖潮湿气候环境。     

河南省清凉寺窑址出土富铁釉瓷的无损分析研究

富铁釉瓷在中国古陶瓷史上具有重要地位，综合利用光学相干层析成像技术(OCT)、光学显微镜(OM)、激光拉曼光谱技术(LRS)和X射线荧光光谱分析技术(XRF) 对河南省宝丰清凉寺窑址出土宋金时期富铁釉瓷样品进行无损分析研究，获取了富铁釉瓷的釉层结构、釉面析晶的物相信息及胎釉化学成分等信息，探讨了釉层断面OCT灰度图像特征与其显微结构之间的关系以及富铁釉瓷的烧制工艺。结果表明，酱釉瓷和柿叶红釉瓷表面及黑釉红斑区存在富铁析晶层，黑釉瓷釉层表面未发现富铁析晶层的存在。酱釉瓷釉层富铁析晶层中铁的氧化物以ε-Fe₂O₃晶体为主，而柿叶红釉层则主要是α-Fe₂O₃晶体，黑釉红斑层同时存在ε-Fe₂O₃，α-Fe₂O₃晶体以及磁铁矿。上述差异形成的原因与釉层化学成和烧制工艺存在联系。釉层中高含量碱土金属氧化物及氧化铁区域更容易析出氧化铁晶体。黑釉瓷烧成气氛以还原气氛为主，而酱釉瓷和柿叶红釉瓷则倾向于氧化烧成气氛，且柿叶红釉瓷的烧成温度高于酱釉瓷。该研究将OCT，OM，LRS与XRF相结合，有助于加强对富铁釉瓷的整体认知，为富铁釉瓷的断源断代提供更为丰富的线索。     

大宝山多金属矿床氧化微粒的X射线衍射和近红外光谱分析及其意义

利用XRD和NIR技术对大宝山东岗岭组下亚组氧化矿中7个氧化物样品微粒进行分析,其中前4个样品为同一标高,后3个样品为不同标高。XRD,NIR研究结果表明随着氧化程度的加深（04-2→04-3→04-4）,Al-OH矿物吸收峰位所对应的波长不断加大（2 160.72→2 163.05→2 200.36 nm）,说明矿物中的阳离子Al被取代,产生贫Al现象;且对应的峰的强度从7.08×10-4, 7.83×10-3到6.66×10-2,说明Al-OH矿物的含量不断上升;另外SO2-₄矿物所对应的吸收峰位（1 938.80→1 946.94→1 926.47 nm）的强度从5.635×10-2, 1.82×10-2到1.668×10-2,说明随着氧化的进行,SO2-₄矿物的含量不断下降, 结合前人研究, 我们可以推测出早期形成的铜多金属硫化物矿床在后期发生强烈氧化作用, 使得硫化矿体氧化, 其中的硫经氧化形成强酸性硫酸溶液, 围岩受到硫酸溶液的腐蚀, 转变成松散的黏土;在04-2, 04-3, 13-1号样品中发现钠明矾石和钾明矾石,矾类矿物的大量发现说明该矿区的氧化淋滤作用仍在进行;通过XRD与NIR技术发现了石英、绢云母、方解石、绿帘石、角闪石、透闪石、金云母、绿泥石、高岭土等矿物,很好的反映出蚀变类型,且与此区域的地质特征相吻合,目前近红外已开始用于矿床勘查中的蚀变填图。通过光谱分析发现了矿床深部氧化过程与阳离子取代间的关系, 并以光谱学的视角验证了前人对于大宝山矿床成因的解释。研究表明一方面XRD和NIR可以有效的分析土壤和岩石的矿物成分,从而为该地区矿床矿石研究提供服务;另一方面NIR可以波长的迁移情况反映离子交代,峰的尖锐程度反映结晶程度,峰的强度反映矿物含量,这些独具的优势使其可以从微观角度研究矿物的氧化。不过有一点需要指出来,和近红外与X射线衍射在其他领域的研究相比,这两种技术在地质学的应用需要进一步加深,包括地质学应用的理论基础研究和光谱的分析解释手段,以尽量做到不仅可以通过光谱技术分析出所对应的矿物类型还能快速分析出不同矿物的含量及同一矿物的不同构型。     

球铁管生产中五大元素及镁的光电光谱分析

本文主要论述了离心球墨铸铁管生产中原铁水的五大元素的直读光电光谱分析，以及球化处理后铁水中五大元素及残留镁的直读光电光谱分析。由于采用快速急冷的薄片样，试样完全白口化，解决了灰铸铁及球墨铸铁试样白口化难的问题；采用６０＃刚玉砂轮预磨，４６＃刚玉砂纸研磨试样，实践证明，选择合适的光谱分析条件，灰铸铁及球墨铸铁中五大元素及镁的分析结果完全达到生产要求。