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机械力化学法制备高岭石/碳酸盐复合材料及其抑制黄铁矿氧化的研究
1
作者
陈家乐
陈敏
+2 位作者
王超
张其武
黄俊玮
《矿产保护与利用》
2024年第5期115-122,共8页
黄铁矿氧化产生的酸性矿山废水引起的矿山环境问题一直是环境治理领域的难题,从源头控制黄铁矿氧化是治理酸性矿山废水的根本途径。以廉价黏土矿物和碳酸盐为原料,采用机械力化学法制备复合材料,实现了对黄铁矿氧化的高效钝化抑制。研...
黄铁矿氧化产生的酸性矿山废水引起的矿山环境问题一直是环境治理领域的难题,从源头控制黄铁矿氧化是治理酸性矿山废水的根本途径。以廉价黏土矿物和碳酸盐为原料,采用机械力化学法制备复合材料,实现了对黄铁矿氧化的高效钝化抑制。研究结果表明,以高岭石和碳酸钙为原料,两者摩尔比为1∶2,经转速为600 r/min球磨1 h后获得的钝化材料对黄铁矿的氧化抑制效果最佳,14 d后溶液pH值稳定在7以上,且SO_(4)^(2−)质量浓度仅为600 mg/L。研磨过程使高岭石晶体结构被破坏并趋于无序化,碳酸盐结合到高岭石中发生固相合成反应,生成非晶态物质。钝化材料溶解释放的硅、铝等活性组分与黄铁矿表面的氢氧化铁层结合形成稳定钝化层,阻止黄铁矿与氧气和水分接触,从而抑制黄铁矿的化学氧化。本研究制备工艺简单环保、原料廉价易得、钝化材料无环境污染风险,为酸性矿山废水的源头治理提供了新的研究思路。
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关键词
黄铁矿氧化
酸性矿山废水
机械力化学
高岭石
碳酸盐
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职称材料
CO_(2)和O_(2)共注入下方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响
2
作者
王晶
王赛男
+4 位作者
彭国建
张德
雷波
吕俊文
房琦
《南华大学学报(自然科学版)》
2023年第5期20-27,共8页
我国大型可地浸砂岩型铀矿床普遍存在黄铁矿和方解石与铀矿物密切共生现象。中性地浸采铀过程中O_(2)和CO_(2)的共注入会诱导黄铁矿氧化和方解石溶解,目前针对二者共存体系中方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响尚不明确。本文通过静态批...
我国大型可地浸砂岩型铀矿床普遍存在黄铁矿和方解石与铀矿物密切共生现象。中性地浸采铀过程中O_(2)和CO_(2)的共注入会诱导黄铁矿氧化和方解石溶解,目前针对二者共存体系中方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响尚不明确。本文通过静态批实验和数值模拟的方法对比研究了CO_(2)和O_(2)条件下方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响。结果表明:无CO_(2)分压下中性Tris缓冲体系中黄铁矿氧化对U(VI)的吸附率高达90%,有CO_(2)分压下碳酸铀酰体系中铀的固定率明显降低,约有32%的铀被吸附。在方解石和黄铁矿共存体系中,单独通O_(2)条件下铀的吸附率为27%,CO_(2)和O_(2)共通时黄铁矿氧化对铀的吸附率仅为2%,结合数值模拟结果表明O_(2)+黄铁矿+方解石体系和CO_(2)+O_(2)+黄铁矿+方解石体系中Ca_(2)(UO_(2))(CO_(3))_(3)质量比分别为80%和95%。X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared,FT-IR)结果表明黄铁矿表面发生微氧化形成针铁矿和纤铁矿会增加U(VI)的吸附,方解石溶解促进Ca-UO_(2)-CO_(3)络合物的形成影响了黄铁矿及其氧化产物对U(VI)的固定,提高了U(VI)的迁移能力。
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关键词
黄铁矿氧化
方解石溶解
CO_(2)+O_(2)
U(VI)赋存形态
U(VI)浸出质量浓度
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职称材料
含黄铁矿填料的高速铁路路基上拱特性与机理
被引量:
1
3
作者
邓逆涛
陈锋
+5 位作者
张千里
尧俊凯
王鹏程
刘景宇
张栋
郭云龙
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期12-21,共10页
黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化...
黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化膨胀反应机理和膨胀特性,以明确路基上拱原因。结果表明:所有上拱区段路基填料均检测出含有少量黄铁矿和石膏;上拱变形主要产生在路基高度范围内,线路开通后路基以0.13~0.46 mm·m^(-1)的速率持续上拱;半填半挖区段轨道结构的上拱量沿路基横向随填方高度的降低呈递减关系;路桥过渡段范围轨道垂向变形特征与摩擦板及端刺结构型式密切相关,摩擦板及端刺结构对路基上拱变形存在抑制作用;黄铁矿氧化是一个长久且持续过程,其生成硫酸盐引发的一系列化学反应所伴随的体积膨胀是造成路基上拱的主要原因;为彻底消除该隐患,应对含黄铁矿填料采取暗挖置换措施。
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关键词
高速铁路
路基上拱
黄铁矿氧化
摩擦板
端刺结构
变形监测
矿物成分分析
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职称材料
深埋地下结构工程环境水水质异常成因分析
被引量:
1
4
作者
刘建刚
吴继敏
+1 位作者
孙少锐
路遥
《防灾减灾工程学报》
CSCD
2009年第5期491-495,共5页
分析了某抽水蓄能电站地下厂房硐室群开挖引起环境水水质异常的成因。对工程区进行大范围的环境水pH值检测和代表性渗水部位水样的成分分析后发现,环境水的pH值、SO42-含量和总铁含量特征在一些部位发生了明显改变:水质呈强酸性、SO42-...
分析了某抽水蓄能电站地下厂房硐室群开挖引起环境水水质异常的成因。对工程区进行大范围的环境水pH值检测和代表性渗水部位水样的成分分析后发现,环境水的pH值、SO42-含量和总铁含量特征在一些部位发生了明显改变:水质呈强酸性、SO42-含量和总铁含量高且分布不均匀。结合岩石成分分析和现场黄铁矿矿化点的调查,认为该抽水蓄能电站地下厂房硐室群环境水水质的异常是由地层中不均匀分布的黄铁矿矿化点在开放条件下的氧化造成的,与厂房区锚孔中使用的化学充填材料无关。鉴于当前还没有有效防止强酸性腐蚀的材料,建议加强勘察期间水文地质条件特别是深部水文地质条件的研究,及早掌握和预测深部结构工程开挖、运行过程中由于环境条件改变可能导致的水质改变,以便采取预防措施。
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关键词
抽水蓄能电站
地下厂房硐室群
环境水
PH值
黄铁矿氧化
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职称材料
尾矿酸化及其对尾矿砂抗剪强度的影响研究
被引量:
1
5
作者
熊冬霞
陈文昭
+2 位作者
崔文平
朱四海
马煜琦
《南华大学学报(自然科学版)》
2017年第1期11-16,27,共7页
为揭示尾矿酸化本质及其对尾矿砂抗剪强度的影响,开展了动态浸渍试验.从湖南省某铅锌矿采取了尾矿砂试样,采取加入双氧水的方式促使尾矿砂中的硫化物(主要为黄铁矿)发生氧化产酸.在浸泡试验的基础上开展了MLA(矿物解离分析仪)矿物成分...
为揭示尾矿酸化本质及其对尾矿砂抗剪强度的影响,开展了动态浸渍试验.从湖南省某铅锌矿采取了尾矿砂试样,采取加入双氧水的方式促使尾矿砂中的硫化物(主要为黄铁矿)发生氧化产酸.在浸泡试验的基础上开展了MLA(矿物解离分析仪)矿物成分分析、颗粒分析、抗剪强度等一系列实验.试验结果表明:尾矿矿物成分中随着黄铁矿氧化程度的增加,黄铁矿含量减少、碱性物质(方解石、白云母)减少、砂粒(粗粒)含量减少、粉粒(细粒)含量增加、粘聚力C增大、摩察角φ减小、尾矿砂土抗剪强度降低.
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关键词
黄铁矿氧化
酸化
抗剪强度
动态浸渍
稳定性
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职称材料
某电站地下厂房地下水质酸性化成因机理分析
6
作者
王平
《工程技术研究》
2018年第7期13-14,17,共3页
地下厂房的开挖改变地下水的赋存条件,使地下水状态发生改变。地下水酸性化主要与岩体中黄铁矿的氧化作用密切相关,不同部位岩体中硫化物含量的高低造成产酸作用的差异,也造成地下水质的差异。
关键词
黄铁矿氧化
地下水质酸性化
地下水
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职称材料
题名
机械力化学法制备高岭石/碳酸盐复合材料及其抑制黄铁矿氧化的研究
1
作者
陈家乐
陈敏
王超
张其武
黄俊玮
机构
武汉理工大学资源与环境工程学院
中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所
出处
《矿产保护与利用》
2024年第5期115-122,共8页
基金
湖北省重点研发计划项目(2022BCA083)。
文摘
黄铁矿氧化产生的酸性矿山废水引起的矿山环境问题一直是环境治理领域的难题,从源头控制黄铁矿氧化是治理酸性矿山废水的根本途径。以廉价黏土矿物和碳酸盐为原料,采用机械力化学法制备复合材料,实现了对黄铁矿氧化的高效钝化抑制。研究结果表明,以高岭石和碳酸钙为原料,两者摩尔比为1∶2,经转速为600 r/min球磨1 h后获得的钝化材料对黄铁矿的氧化抑制效果最佳,14 d后溶液pH值稳定在7以上,且SO_(4)^(2−)质量浓度仅为600 mg/L。研磨过程使高岭石晶体结构被破坏并趋于无序化,碳酸盐结合到高岭石中发生固相合成反应,生成非晶态物质。钝化材料溶解释放的硅、铝等活性组分与黄铁矿表面的氢氧化铁层结合形成稳定钝化层,阻止黄铁矿与氧气和水分接触,从而抑制黄铁矿的化学氧化。本研究制备工艺简单环保、原料廉价易得、钝化材料无环境污染风险,为酸性矿山废水的源头治理提供了新的研究思路。
关键词
黄铁矿氧化
酸性矿山废水
机械力化学
高岭石
碳酸盐
Keywords
oxidation of pyrite
acid mine drainage
mechanochemistry
kaolinite
carbonate
分类号
TD985 [矿业工程—选矿]
TD921.4 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
CO_(2)和O_(2)共注入下方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响
2
作者
王晶
王赛男
彭国建
张德
雷波
吕俊文
房琦
机构
南华大学资源环境与安全工程学院
北京核工业化学冶金研究院
南华大学计算机学院/软件学院
出处
《南华大学学报(自然科学版)》
2023年第5期20-27,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(11705082,51874180,51704169)
湖南省自然科学基金资助项目(2018JJ3434)
湖南省教育厅科研资助项目(22A0303)。
文摘
我国大型可地浸砂岩型铀矿床普遍存在黄铁矿和方解石与铀矿物密切共生现象。中性地浸采铀过程中O_(2)和CO_(2)的共注入会诱导黄铁矿氧化和方解石溶解,目前针对二者共存体系中方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响尚不明确。本文通过静态批实验和数值模拟的方法对比研究了CO_(2)和O_(2)条件下方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响。结果表明:无CO_(2)分压下中性Tris缓冲体系中黄铁矿氧化对U(VI)的吸附率高达90%,有CO_(2)分压下碳酸铀酰体系中铀的固定率明显降低,约有32%的铀被吸附。在方解石和黄铁矿共存体系中,单独通O_(2)条件下铀的吸附率为27%,CO_(2)和O_(2)共通时黄铁矿氧化对铀的吸附率仅为2%,结合数值模拟结果表明O_(2)+黄铁矿+方解石体系和CO_(2)+O_(2)+黄铁矿+方解石体系中Ca_(2)(UO_(2))(CO_(3))_(3)质量比分别为80%和95%。X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared,FT-IR)结果表明黄铁矿表面发生微氧化形成针铁矿和纤铁矿会增加U(VI)的吸附,方解石溶解促进Ca-UO_(2)-CO_(3)络合物的形成影响了黄铁矿及其氧化产物对U(VI)的固定,提高了U(VI)的迁移能力。
关键词
黄铁矿氧化
方解石溶解
CO_(2)+O_(2)
U(VI)赋存形态
U(VI)浸出质量浓度
Keywords
pyriteoxidation
dissolution of calcite
CO_(2)+O_(2)
U(VI)speciation
U(VI)leaching concentration
分类号
TL212 [核科学技术—核燃料循环与材料]
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职称材料
题名
含黄铁矿填料的高速铁路路基上拱特性与机理
被引量:
1
3
作者
邓逆涛
陈锋
张千里
尧俊凯
王鹏程
刘景宇
张栋
郭云龙
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期12-21,共10页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(L2022G008)
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2023YJ222)
山东铁投集团科技计划(TTKJ2022-01)。
文摘
黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化膨胀反应机理和膨胀特性,以明确路基上拱原因。结果表明:所有上拱区段路基填料均检测出含有少量黄铁矿和石膏;上拱变形主要产生在路基高度范围内,线路开通后路基以0.13~0.46 mm·m^(-1)的速率持续上拱;半填半挖区段轨道结构的上拱量沿路基横向随填方高度的降低呈递减关系;路桥过渡段范围轨道垂向变形特征与摩擦板及端刺结构型式密切相关,摩擦板及端刺结构对路基上拱变形存在抑制作用;黄铁矿氧化是一个长久且持续过程,其生成硫酸盐引发的一系列化学反应所伴随的体积膨胀是造成路基上拱的主要原因;为彻底消除该隐患,应对含黄铁矿填料采取暗挖置换措施。
关键词
高速铁路
路基上拱
黄铁矿氧化
摩擦板
端刺结构
变形监测
矿物成分分析
Keywords
High-speed railway
Subgrade heave
Pyrite oxidation
Friction plate
End spine structure
Deformation monitoring
Mineral composition analysis
分类号
U213.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
深埋地下结构工程环境水水质异常成因分析
被引量:
1
4
作者
刘建刚
吴继敏
孙少锐
路遥
机构
河海大学土木工程学院
出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
2009年第5期491-495,共5页
基金
国家自然科学青年基金项目(50809024)资助
文摘
分析了某抽水蓄能电站地下厂房硐室群开挖引起环境水水质异常的成因。对工程区进行大范围的环境水pH值检测和代表性渗水部位水样的成分分析后发现,环境水的pH值、SO42-含量和总铁含量特征在一些部位发生了明显改变:水质呈强酸性、SO42-含量和总铁含量高且分布不均匀。结合岩石成分分析和现场黄铁矿矿化点的调查,认为该抽水蓄能电站地下厂房硐室群环境水水质的异常是由地层中不均匀分布的黄铁矿矿化点在开放条件下的氧化造成的,与厂房区锚孔中使用的化学充填材料无关。鉴于当前还没有有效防止强酸性腐蚀的材料,建议加强勘察期间水文地质条件特别是深部水文地质条件的研究,及早掌握和预测深部结构工程开挖、运行过程中由于环境条件改变可能导致的水质改变,以便采取预防措施。
关键词
抽水蓄能电站
地下厂房硐室群
环境水
PH值
黄铁矿氧化
Keywords
pumped storage power station
underground powerhouse group
environmental water
pH value
pyrite oxidation
分类号
TV743 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
尾矿酸化及其对尾矿砂抗剪强度的影响研究
被引量:
1
5
作者
熊冬霞
陈文昭
崔文平
朱四海
马煜琦
机构
南华大学土木工程学院
出处
《南华大学学报(自然科学版)》
2017年第1期11-16,27,共7页
基金
国家安监总局安全生产重大事故防治关键技术科技项目(2012-355)
湖南省研究生科研创新项目(CX2016B448)
文摘
为揭示尾矿酸化本质及其对尾矿砂抗剪强度的影响,开展了动态浸渍试验.从湖南省某铅锌矿采取了尾矿砂试样,采取加入双氧水的方式促使尾矿砂中的硫化物(主要为黄铁矿)发生氧化产酸.在浸泡试验的基础上开展了MLA(矿物解离分析仪)矿物成分分析、颗粒分析、抗剪强度等一系列实验.试验结果表明:尾矿矿物成分中随着黄铁矿氧化程度的增加,黄铁矿含量减少、碱性物质(方解石、白云母)减少、砂粒(粗粒)含量减少、粉粒(细粒)含量增加、粘聚力C增大、摩察角φ减小、尾矿砂土抗剪强度降低.
关键词
黄铁矿氧化
酸化
抗剪强度
动态浸渍
稳定性
Keywords
pyrite oxidation
acidification
shear strength
dynamic immersion
stability
分类号
TD926 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
某电站地下厂房地下水质酸性化成因机理分析
6
作者
王平
机构
浙江华东建设工程有限公司
河海大学
出处
《工程技术研究》
2018年第7期13-14,17,共3页
文摘
地下厂房的开挖改变地下水的赋存条件,使地下水状态发生改变。地下水酸性化主要与岩体中黄铁矿的氧化作用密切相关,不同部位岩体中硫化物含量的高低造成产酸作用的差异,也造成地下水质的差异。
关键词
黄铁矿氧化
地下水质酸性化
地下水
Keywords
pyrite oxidation
acidification of groundwater quality
causes
分类号
P641.3 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机械力化学法制备高岭石/碳酸盐复合材料及其抑制黄铁矿氧化的研究
陈家乐
陈敏
王超
张其武
黄俊玮
《矿产保护与利用》
2024
0
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职称材料
2
CO_(2)和O_(2)共注入下方解石溶解对黄铁矿氧化固铀的影响
王晶
王赛男
彭国建
张德
雷波
吕俊文
房琦
《南华大学学报(自然科学版)》
2023
0
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职称材料
3
含黄铁矿填料的高速铁路路基上拱特性与机理
邓逆涛
陈锋
张千里
尧俊凯
王鹏程
刘景宇
张栋
郭云龙
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
4
深埋地下结构工程环境水水质异常成因分析
刘建刚
吴继敏
孙少锐
路遥
《防灾减灾工程学报》
CSCD
2009
1
在线阅读
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职称材料
5
尾矿酸化及其对尾矿砂抗剪强度的影响研究
熊冬霞
陈文昭
崔文平
朱四海
马煜琦
《南华大学学报(自然科学版)》
2017
1
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职称材料
6
某电站地下厂房地下水质酸性化成因机理分析
王平
《工程技术研究》
2018
0
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职称材料
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