微硅粉基碱性激发剂制备地质聚合物及其性能研究

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作者 赵恒 王新富 +4 位作者 吴求刚 李艳杰 贾亚琪 王彦君 胡荣华 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期269-277,共9页

为厘清不同配比条件下微硅粉基激发剂的激发效果和控制机理,以河道沉积粉煤灰和磷尾矿为原料、新型微硅粉为激发剂制备地质聚合物注浆材料试件,并采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和能谱/扫描电镜等手段对地质聚合物注浆材料的物理... 为厘清不同配比条件下微硅粉基激发剂的激发效果和控制机理,以河道沉积粉煤灰和磷尾矿为原料、新型微硅粉为激发剂制备地质聚合物注浆材料试件,并采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和能谱/扫描电镜等手段对地质聚合物注浆材料的物理力学性能、元素矿物组成和微观组构进行了系统分析。结果表明,利用微硅粉基激发剂制备的地质聚合物注浆材料试件胶结紧密、结石率高、抗压强度高,具有良好的工作性能。微区分析表明,微硅粉基激发剂促进了粉煤灰/磷尾矿中的低聚合度硅铝质反应单体的溶出,促进了Ca^(2+)在地聚物胶体中的富集,微硅粉的微集料效应还优化了地聚物注浆材料的收缩性和宏观力学性能,对地质聚合物反应起到显著的激发和促进作用。 展开更多

关键词 地质聚合物 微硅粉基激发剂 粉煤灰 磷尾矿 Ca^(2+)富集 微集料效应

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自燃煤矸石基地质聚合物低强度注浆材料的制备及其微观分析 被引量：2

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作者 吴求刚 赵恒 +5 位作者 刘威 王新富 王彦君 何建国 章梅 朱孛 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第7期2539-2547,共9页

以自燃煤矸石为原料,粉煤灰和低掺量复合硅酸盐水泥P·C 42.5为辅料,通过电石渣的激发作用制备了自燃煤矸石基地质聚合物低强度注浆材料并对其进行了微观分析。结果表明:在电石渣掺量(9.65%,质量分数)相同时,煤矸石、粉煤灰和水泥... 以自燃煤矸石为原料,粉煤灰和低掺量复合硅酸盐水泥P·C 42.5为辅料,通过电石渣的激发作用制备了自燃煤矸石基地质聚合物低强度注浆材料并对其进行了微观分析。结果表明:在电石渣掺量(9.65%,质量分数)相同时,煤矸石、粉煤灰和水泥质量比设置为5∶3∶2或5∶2∶3时更有利于样品抗压强度发展,较质量比为7∶2∶1和7∶1∶2的样品,其样品体系地质聚合反应程度更高且55 d抗压强度可增加70%~86%;同时,与未添加脱硫石膏样品相比,添加20%(质量分数)脱硫石膏可以大幅提升样品养护全过程的抗压强度,55 d抗压强度可增加21%~50%;相关性、XRD、SEM及FTIR分析表明,样品主要水化产物为钙矾石、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶体、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)无定形凝胶体等,且样品抗压强度主要来源于地质聚合反应产生的C-A-S-H无定形凝胶体。 展开更多

关键词 自燃煤矸石 地质聚合物 注浆材料 水化硅铝酸钙 电石渣 微观分析

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粉煤灰/磷尾矿基地质聚合物的制备及性能表征 被引量：1

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作者 王新富 赵恒 +3 位作者 吴求刚 周晓芳 王彦君 曹泊 《材料科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期999-1006,共8页

采用正交试验分析激发剂碱当量(nH_(2)O/nNa_(2)O)、模数(nSiO_(2)/nNa_(2)O)、水固比和粉煤灰/磷矿砂质量比(mFA/mPT)对粉煤灰/磷尾矿基地质聚合物浆液流动度、抗压强度和体积收缩率的影响,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和... 采用正交试验分析激发剂碱当量(nH_(2)O/nNa_(2)O)、模数(nSiO_(2)/nNa_(2)O)、水固比和粉煤灰/磷矿砂质量比(mFA/mPT)对粉煤灰/磷尾矿基地质聚合物浆液流动度、抗压强度和体积收缩率的影响,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对粉煤灰/磷尾矿煤矸石基地质聚合物进行性能表征。结果表明:浆液流动度随水固比的增大急剧增加,随mFA/mPT的增大急剧减小;抗压强度随nH_(2)O/nNa_(2)O和水固比的上升呈下降趋势,随粉煤灰添加量的增大呈上升趋势;体积收缩率随着水固比和粉煤灰添加量的增大呈上升趋势,随着模数增加呈减小趋势,其中水固比是影响地质聚合物工作性能的主要因素。XRD结果显示原料硅铝质晶体结构被破坏形成了新的结构,地质聚合物在1021 cm^(-1)处形成新的Si—O—Si和Si—O—Al的吸收峰,说明反应生成了新的胶凝体,大量硅酸钠凝胶体呈团块状分布于粉煤灰/磷尾矿颗粒表面和粒间孔隙中,反应过程中硅酸钠凝胶体的不均匀分布和收缩会导致试块开裂,微裂缝主要是硅酸钠凝胶体在反应和养护过程中形成的。 展开更多

关键词 粉煤灰 磷尾矿 地质聚合物 抗压强度 微观结构

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改性粉煤灰对Cu、Cd和Pb的吸附效果研究

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作者 吴求刚 余文理 +4 位作者 赵恒 王新富 刘笑生 郭腾飞 崔红标 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第8期39-48,共10页

粉煤灰(FA)含有一定量的铁铝矿物,具有较大的比表面积,对重金属具有一定的吸附能力。为提高其对重金属的吸附能力,该研究采用湿法机械球磨联合磷基材料(KH2PO4)碱改性(CaO)方法制备改性材料(QMFA),考察其对铜(Cu)、镉(Cd)和铅(Pb)的吸... 粉煤灰(FA)含有一定量的铁铝矿物,具有较大的比表面积,对重金属具有一定的吸附能力。为提高其对重金属的吸附能力,该研究采用湿法机械球磨联合磷基材料(KH2PO4)碱改性(CaO)方法制备改性材料(QMFA),考察其对铜(Cu)、镉(Cd)和铅(Pb)的吸附效果。结果表明:球磨时间2 h,固液比为1∶5时制备的QMFA对Cu、Cd和Pb的吸附能力最高;相较于FA,QMFA的表面出现少许绒状物质,变得更加粗糙,比表面积增加了4.78倍;XRD、FTIR和XPS分析表明QMFA中Ca、P和K含量较FA显著增加,增加了P-O强度,且新增了磷酸盐矿物。等温吸附表明FA和QMFA对Cu、Cd和Pb的吸附符合Langmuir模型,QMFA对Cu、Cd和Pb最高吸附量较FA分别提高了1.31、2.45和1.58倍,且其对Cd和Pb的解吸率显著低于FA。FA和QMFA对Cu、Cd和Pb的动力学吸附符合伪二阶动力学模型,表明以化学吸附为主。另外,FA和QMFA对Cu、Cd和Pb的吸附均随着溶液pH的增加而增加,且在同一pH下对Pb的吸附效果显著优于Cu和Cd。研究表明机械球磨联合磷基材料碱改性方法较单一的碱改和机械球磨改性制备的QMFA对Cu、Cd和Pb具有更好的吸附固定能力,在重金属污染废水的吸附去除方面具有较好的应用潜力。 展开更多

关键词 粉煤灰 湿法球磨 吸附 铜 镉 铅

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高湿环境中磷尾矿基地质聚合物凝结硬化机理 被引量：4

5

作者 王新富 赵恒 +5 位作者 吴求刚 王彦君 周晓芳 崔红标 何建国 章梅 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第22期9543-9550,共8页

为解决地质聚合物注浆材料在高湿环境中凝结硬化速率无法控制的问题,利用碱激发粉煤灰和磷尾矿制备地质聚合物注浆材料,研究其在采空区高湿环境中凝结硬化的主控因素。利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR... 为解决地质聚合物注浆材料在高湿环境中凝结硬化速率无法控制的问题,利用碱激发粉煤灰和磷尾矿制备地质聚合物注浆材料,研究其在采空区高湿环境中凝结硬化的主控因素。利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、X射线衍射光谱(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)对地质聚合物的凝结过程、硬化结构特征和反应机理进行分析,得出以下结论:地质聚合物注浆材料的凝结硬化受水固比、粉煤灰添加量、激发剂碱浓度和模数的影响,调节地质聚合物的凝结硬化主要利用凝胶体的生成-分布-固化过程。水固比过高凝胶体会被稀释,过低会难以控制凝结时间;适当提高粉煤灰的添加量会促进地质聚合物的凝结;激发剂碱浓度的提高有助于原料中硅铝和钙质溶解,增加凝胶体的生成量,碱过量会导致地质聚合物泛碱;激发剂模数的增大会使浆液中的气体和水分难以排出,降低地质聚合物中各物质间的相互作用,增加地质聚合物的凝结时间。当水固比为0.5~0.75,粉煤灰和磷尾矿的质量比为1~1.2,HO和NaO的摩尔比为20~25,碱激发剂模数为1.5~2时,制备的地质聚合物可以满足凝结硬化的要求。 展开更多

关键词 磷尾矿 地质聚合物 高湿环境 凝结硬化

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黔西地区龙潭组煤系泥页岩储集层孔隙结构及控制因素

6

作者 李聚豪 何金先 +5 位作者 杨兆彪 张晓丽 吴蒙 马丽 袁媛 闻明忠 《新疆石油地质》 北大核心 2025年第5期521-530,共10页

孔隙结构影响泥页岩的储气性能,是页岩气资源潜力评价的重要参数。以黔西地区上二叠统龙潭组煤系泥页岩为研究对象,采用电镜扫描对微观孔隙和微裂缝定性观察并划分类型,通过高压压汞和低温氮气吸附实验对微观孔隙结构与孔隙直径分布进... 孔隙结构影响泥页岩的储气性能,是页岩气资源潜力评价的重要参数。以黔西地区上二叠统龙潭组煤系泥页岩为研究对象,采用电镜扫描对微观孔隙和微裂缝定性观察并划分类型,通过高压压汞和低温氮气吸附实验对微观孔隙结构与孔隙直径分布进行了定量表征,结合有机地球化学参数与矿物组成分布特征分析了煤系泥页岩储集层孔隙结构特征的控制因素。结果表明:龙潭组煤系泥页岩基质孔隙可划分为残余原生粒间孔、矿物铸模孔、黏土矿物间微孔、晶间孔、粒内溶蚀孔和有机质孔,微裂缝以张性微裂缝、剪性微裂缝、层理缝和成岩收缩缝为主;微孔及过渡孔为主要孔隙空间,特别是直径小于5 nm的微孔;孔隙空间类型以墨水瓶孔和“V”字形孔为主,平行狭缝较发育,孔隙连通性较好;总有机碳含量、有机质成熟度以及矿物组成是黔西地区龙潭组煤系泥页岩储集层孔隙结构的主要控制因素,随着总有机碳含量增大,泥页岩单点孔体积和比表面积增大;热演化程度升高对微孔和过渡孔孔容增加有积极贡献;黏土矿物对储集层孔隙结构影响较为复杂;高脆性指数则对储集层中孔、大孔和微裂缝发育有积极影响,有利于页岩气渗流。 展开更多

关键词 黔西地区 龙潭组 煤系泥页岩 页岩气 孔隙结构 控制因素

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叶面喷施纳米氧化锌和二氧化锰对小麦镉锌锰吸收和转运的影响

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作者 刘奇奇 吴求刚 +3 位作者 周静 张力浩 吴大付 周俊 《土壤》 北大核心 2025年第2期376-386,共11页

采用田间试验考察了叶面喷施3种纳米材料(氧化锌、二氧化锰和氧化锌+二氧化锰)对6个镉低累积小麦品种生长、产量、降镉效果的影响及镉在不同小麦品种中的转移、积累规律。结果表明:6个小麦品种在产量、锌锰含量和吸收量上存在较大差异... 采用田间试验考察了叶面喷施3种纳米材料(氧化锌、二氧化锰和氧化锌+二氧化锰)对6个镉低累积小麦品种生长、产量、降镉效果的影响及镉在不同小麦品种中的转移、积累规律。结果表明:6个小麦品种在产量、锌锰含量和吸收量上存在较大差异。叶面喷施3种纳米材料对不同小麦品种的株高均无显著影响,但提高了周麦36和江麦919小麦品种的理论产量,分别使西农619、周麦36、华伟305、盛麦21、江麦919和烟农919小麦籽粒镉含量降低11%~35%、10%~46%、10%~38%、28%~40%、37%~53%和15%~27%;同时,叶面喷施纳米氧化锌显著提高了西农619、周麦36、华伟305、江麦919和烟农919小麦籽粒锌含量4%~20%,叶面喷施纳米二氧化锰显著提高了周麦36、华伟305、江麦919和烟农919小麦籽粒锰含量2%~9%。总之,不同小麦品种对镉、锌和锰分别有着不同的转移、积累规律,需根据品种选择不同叶面喷施材料。 展开更多

关键词 小麦 纳米材料 锌 锰 镉污染

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轻骨料纤维喷射混凝土力学性能及破坏特征数值研究 被引量：4

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作者 孙秋荣 刘磊 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第4期28-34,49,共8页

以喷射混凝土配比为基准,将3种不同掺量的陶粒和玄武岩纤维进行组合,配制出9组轻骨料喷射混凝土(Lightweight Aggregate Fiber Shotcrete,简称"LAFS")来探究陶粒与玄武岩纤维对LAFS抗压、抗拉及抗剪强度的影响规律,根据试验... 以喷射混凝土配比为基准,将3种不同掺量的陶粒和玄武岩纤维进行组合,配制出9组轻骨料喷射混凝土(Lightweight Aggregate Fiber Shotcrete,简称"LAFS")来探究陶粒与玄武岩纤维对LAFS抗压、抗拉及抗剪强度的影响规律,根据试验结果建立了LAFS强度预测模型,同时借助RFPA~(2D)软件模拟得到了LAFS受力过程中陶粒及玄武岩纤维的受力特征和破坏规律。结果表明:陶粒掺量与玄武岩纤维掺量对LAFS抗压、抗拉及抗剪强度的影响是交互的。试验分析得到陶粒掺量为116.248 kg/m~3、玄武岩纤维掺量为5.26 kg/m~3时LAFS性能最优。陶粒与LAFS的充分粘结是保证LAFS强度的关键,纤维在LAFS受力过程中整体性良好,在LAFS破坏之前可与混凝土基体共同受力。本研究可为工程上发展LAFS提供试验及理论依据。 展开更多

关键词 轻骨料喷射混凝土 力学性能 陶粒 玄武岩纤维 RFPA^(2D) 复合材料

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煤矸石对草原煤矿区生态风险影响研究 被引量：9

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作者 王新富 王彦君 +5 位作者 高良敏 周晓芳 赵恒 何建国 陈军 吴求刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期226-234,共9页

鄂尔多斯市处于农牧交错带型生态脆弱区,是我国北方地区的生态屏障,也是我国重要的煤炭能源生产基地,属于典型的草原煤矿区,整体生态弹性力较差。目前,煤田开发与环境相协调已成为矿区建设的重要议题,草原煤矿区脆弱的生态系统使得煤矸... 鄂尔多斯市处于农牧交错带型生态脆弱区,是我国北方地区的生态屏障,也是我国重要的煤炭能源生产基地,属于典型的草原煤矿区,整体生态弹性力较差。目前,煤田开发与环境相协调已成为矿区建设的重要议题,草原煤矿区脆弱的生态系统使得煤矸石带来的环境污染问题越来越突出。为明确煤矸石的理化特征及草原煤矿区所面临的生态风险,通过采集鄂尔多斯市某矿区的煤矸石,进行煤矸石理化特征及生态风险评价研究,结果表明:煤矸石岩性以泥岩为主,整体上呈现出分选性较差,磨圆度呈棱角状至次棱角状的特征,表面裂隙宽度大于10μm,矿物组成以石英和高岭石为主,化学成分主要为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)及Fe_(2)O_(3),占比分别达53.17%~61.23%、18.27%~22.55%和1.92%~8.42%,Ba、Ga、Zn、Cu、Cr和V等元素在煤矸石中的富集程度较高,新鲜煤矸石中微量元素的质量分数高于风化煤矸石;重金属Hg和Zn的潜在生态风险处于严重污染水平,Cd、Cu和Pb处于中度污染水平,As和Cr属于偏中度污染水平,Ni属于轻度污染水平,其中Hg是重金属综合潜在生态危害指数评价中贡献度最大的污染因子,导致综合指数处于很强污染等级;重金属污染的程度的强弱顺序为Zn>Hg>Cd>As>Pb>Cu>Cr>Ni,研究区生物毒性不利影响的可能性在33%~81%。 展开更多

关键词 煤矸石 理化特征 草原煤矿区 重金属污染 生态风险

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粉煤灰与生活污泥混合制备吸附剂对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的试验研究 被引量：3

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作者 吴蒙 王晓青 +5 位作者 毛礼鑫 王新富 朱士飞 张谷春 许乃岑 秦云虎 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期689-696,共8页

以粉煤灰和生活污泥为原料,经过物理活化、物理-化学活化制备了改性污泥吸附剂,通过比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和Zeta电位仪等设备研究了污泥吸附剂的性质,分析了改性污泥吸附剂对Cd(Ⅱ)... 以粉煤灰和生活污泥为原料,经过物理活化、物理-化学活化制备了改性污泥吸附剂,通过比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和Zeta电位仪等设备研究了污泥吸附剂的性质,分析了改性污泥吸附剂对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除效果和吸附机理。结果表明,原污泥吸附剂(RSA)结构致密,BET比表面积为12.604 m^(2)/g,改性污泥吸附剂(MSA)表面粗糙,孔洞明显变大,BET比表面积为52.573 m^(2)/g。RSA和MSA吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)在360 min后基本达到平衡。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除率较RSA分别增大了30.83%和61.81%。随着pH值(2≤pH≤6)增大,RSA对Cu(Ⅱ)的去除率从16.83%上升到74.32%,对Cd(Ⅱ)的去除率从3.17%上升到36.33%;MSA对Cu(Ⅱ)的去除率从51.50%上升到95.77%,对Cd(Ⅱ)的去除率从25.00%上升到48.17%。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附容量分别从298 K时的7.230 mg/g和15.480 mg/g增加到318 K时的9.540 mg/g和16.206 mg/g。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)最大理论吸附量分别为18.69 mg/g和20.92 mg/g,Langmuir吸附等温模型R 2分别为0.9965和0.9980,准二级动力学模型R 2均为0.99以上,表明MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附过程以羟基和羧基反应的化学作用为主,单分子层吸附的物理作用为辅。MSA吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)是一个吸热过程,且吸附Cu(Ⅱ)是自发的。因此,改性污泥可以作为一种潜在的吸附材料处理含重金属的废水。 展开更多

关键词 生活污泥 粉煤灰 Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ) 吸附 动力学

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苏北盆地层状盐穴储气库CO_(2)封存数值模拟研究 被引量：8

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作者 宗师 刘世奇 +3 位作者 徐辉 王文楷 曹泊 皇凡生 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期27-36,共10页

地下盐岩溶腔是CO_(2)封存的有效地质体,CO_(2)沿盐岩软弱夹层和盐层-夹层交界面泄漏是制约地下盐岩溶腔CO_(2)安全封存的关键。以苏北盆地金坛地区CO_(2)盐穴储气库为研究对象,建立了层状盐穴储气库CO_(2)封存的流-固耦合数学模型,分... 地下盐岩溶腔是CO_(2)封存的有效地质体,CO_(2)沿盐岩软弱夹层和盐层-夹层交界面泄漏是制约地下盐岩溶腔CO_(2)安全封存的关键。以苏北盆地金坛地区CO_(2)盐穴储气库为研究对象,建立了层状盐穴储气库CO_(2)封存的流-固耦合数学模型,分析了盐岩及泥岩夹层中CO_(2)运移泄漏规律及其对CO_(2)安全封存的影响,并探讨了盐岩及泥岩夹层渗透率的动态响应特征。结果表明:渗透率是决定盐岩层中CO_(2)运移速率和泄漏范围的关键,在其影响下,相同封存时间内泥岩夹层中CO_(2)运移速率和影响范围远大于盐岩,但随封存时间延长,盐岩和泥岩夹层中CO_(2)运移速率和压力增幅均呈降低趋势,并随着CO_(2)压力传播至模拟边界而趋于稳定。渗透率动态变化是上覆地层压力负效应与盐岩层中CO_(2)压力正效应共同作用的结果,并受盐岩和泥岩夹层力学性质的影响。CO_(2)封存时间<3 a时,上覆地层压力是盐岩渗透率降低的主控因素,随封存时间延长,CO_(2)压力对盐岩渗透率的影响逐渐占据优势,使得CO_(2)影响范围内盐岩渗透率有所恢复。相较于盐岩,泥岩夹层的弹性模量较小,上覆地层压力和CO_(2)压力对其渗透率的影响更显著。泥岩夹层的渗透率一般高于盐岩,CO_(2)主要沿泥岩夹层运移泄漏,CO_(2)盐穴储气库选址、建设和运行中,应充分考虑泥岩夹层的影响,对其进行适当防护和监测,避免CO_(2)沿其泄漏;盐岩溶腔中CO_(2)储气压力对盐岩层中CO_(2)运移速率和泄漏范围无显著影响,但较高的储气压力提高了CO_(2)影响范围内盐岩层中的CO_(2)压力,盐岩与泥岩夹层渗透率恢复程度更高,间接影响了CO_(2)运移泄漏规律,因此储气压力的设置应充分考虑盐岩和泥岩夹层渗透率、力学强度等影响。 展开更多

关键词 盐岩溶腔 泥岩夹层 CO_(2)封存 渗透率 苏北盆地

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硅灰对粉煤灰-磷尾矿基地聚物注浆材料泛碱的影响研究 被引量：7

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作者 吴求刚 赵恒 +5 位作者 王新富 王彦君 崔红标 周晓芳 何建国 章梅 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期38-45,共8页

多项研究表明硅灰可用作抑制碱激发地质聚合物泛碱行为的添加剂,但硅灰易与体系中的碱分发生反应,且在不同水固比、粉砂比等条件下其对泛碱行为的影响及其机理目前并不明确。该研究以粉煤灰-磷尾矿砂为基体原材料,NaOH为碱性激发剂,通... 多项研究表明硅灰可用作抑制碱激发地质聚合物泛碱行为的添加剂,但硅灰易与体系中的碱分发生反应,且在不同水固比、粉砂比等条件下其对泛碱行为的影响及其机理目前并不明确。该研究以粉煤灰-磷尾矿砂为基体原材料,NaOH为碱性激发剂,通过浸出实验和微观分析,并对泛碱行为进行了量化表征,考察了不同硅灰添加量、水固比和粉砂比条件下硅灰对粉煤灰-磷尾矿砂基地质聚合物泛碱的影响。结果表明,较于单一NaOH激发组,硅灰的添加可以大幅度降低碱激发地质聚合物Na+浸出量及其浸出液pH值,同时可不同程度地增加样品体系致密性;在不同水固比和不同粉砂比条件下,其Na^(+)浸出量的降低幅度各为38.2%~40.8%和21.9%~34.1%,浸出液pH值的降低幅度各为4.7%~6.1%和6.2%~7.9%,说明硅灰的添加明显降低了地聚物泛碱趋势。该研究结果对硅灰在抑制碱激发地质聚合物泛碱行为的应用方面具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 硅灰 碱激发 地质聚合物 泛碱行为

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我国煤系锗镓资源前景及研究方向 被引量：8

13

作者 宁树正 黄少青 +6 位作者 严晓云 代国标 朱士飞 徐强 徐小涛 张莉 刘亢 《中国矿业》 2023年第11期1-11,共11页

2023年7月3日,商务部和海关总署发布公告称,决定自2023年8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制。我国锗镓资源储量和产量均居世界前列,但随着需求端的不断增长,锗镓资源的储量优势正在不断下降,因此,需要寻找新的锗镓资源储量,稳固我... 2023年7月3日,商务部和海关总署发布公告称,决定自2023年8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制。我国锗镓资源储量和产量均居世界前列,但随着需求端的不断增长,锗镓资源的储量优势正在不断下降,因此,需要寻找新的锗镓资源储量,稳固我国的资源优势。在特定的地质作用下,煤系中可以高度富集镓、锗、稀土等战略性关键金属。在战略金属资源供应日趋紧张的大环境下,煤系战略性金属矿床能够成为战略性金属资源的重要来源。我国煤系锗富集异常点主要分布于海拉尔-二连盆地、鄂尔多斯盆地周缘、郯庐大断裂一带及滇西-滇中盆地等区域,其余地区煤系锗富集异常点均为零星分布。我国煤系镓主要富集在阴山南麓准格尔煤田和山西省北部石炭系-二叠系煤田,准东煤田侏罗系煤层中镓富集异常点出现成片分布情况,其余地区的不同成煤时代煤层中镓富集异常点零星分布,如四川盆地周边、重庆市南武矿区和南桐矿区、贵州省西南矿区二叠系煤层、山东省滕县煤田、河南省登封煤田石炭系煤层、宁夏回族自治区磁窑堡矿区侏罗系煤层等。煤系锗镓矿产成矿机理、提取工艺和综合勘探与综合开发利用的研究具有广泛前景,研究重点应该集中在资源成矿条件、成矿机制和成矿模式、多种金属协同提取工艺、勘查评价规范制定、综合勘查示范工作等方面。 展开更多

关键词 煤系锗 煤系镓 资源前景 成矿条件 协同提取

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黑山矿区煤岩煤质特征及清洁高效利用研究 被引量：4

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作者 何建国 马荣 +1 位作者 张宁 朱士飞 《中国煤炭》 2021年第7期77-82,共6页

以新疆黑山矿区为研究对象,通过对已有勘探报告的煤质测试数据进行整理,结合采样测试数据,分析了黑山矿区132号煤层的煤岩煤质特征,绘制了相应煤质指标等值线分布图,用以分析其变化规律。参照直接液化用煤指标、固定床气化用煤指标和煤... 以新疆黑山矿区为研究对象,通过对已有勘探报告的煤质测试数据进行整理,结合采样测试数据,分析了黑山矿区132号煤层的煤岩煤质特征,绘制了相应煤质指标等值线分布图,用以分析其变化规律。参照直接液化用煤指标、固定床气化用煤指标和煤炭清洁利用潜势评价体系,划分了煤层的直接液化、固定床气化用煤等级和洁净等级。研究表明,黑山矿区132号煤层煤岩显微组分以镜质组分为主,其次为惰质组,为特低低灰分、高中高挥发分、特低低硫分、高热稳定性、低黏结性煤,适合作为Ⅱ级直接液化用煤和Ⅱ级固定床气化用煤原料,同时还具有低砷、低氟、低氯、高发热量的特征,为Ⅱ级洁净等级煤,可作为优质动力用煤。 展开更多

关键词 黑山矿区 煤岩煤质特征 液化 气化

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巴里坤纸房矿区西山窑组B4煤层清洁利用研究 被引量：2

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作者 王康 王文强 《中国煤炭》 2021年第3期114-117,共4页

通过对巴里坤纸房矿区主采煤层煤质特征进行对比分析,并参照煤炭清洁利用潜势评价体系和煤质评价体系研究后,对B4煤层的洁净等级进行了划分。研究结果表明,西山窑组B4煤层洁净等级为Ⅲ级较好洁净煤,适宜作为动力煤、炼焦配煤、兰炭以及... 通过对巴里坤纸房矿区主采煤层煤质特征进行对比分析,并参照煤炭清洁利用潜势评价体系和煤质评价体系研究后,对B4煤层的洁净等级进行了划分。研究结果表明,西山窑组B4煤层洁净等级为Ⅲ级较好洁净煤,适宜作为动力煤、炼焦配煤、兰炭以及气化液化用煤,对该矿区煤炭资源的清洁利用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 煤层特征 西山窑组 洁净等级 清洁利用

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基于损伤耦合演化过程的黏土-结构物界面统计损伤本构模型 被引量：3

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作者 李怀鑫 晏长根 +2 位作者 石玉玲 余柄学 梅颢鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2260-2272,共13页

为了评估粗糙度对土与结构物界面强度特性的影响,首先,开展不同法向应力条件下黏土和不同粗糙度黏土-结构物界面强度的直剪试验,分析了土体剪切面强度和界面强度的相互关系;其次,利用图像处理软件分析黏土-结构物界面的剪切机理,提出了... 为了评估粗糙度对土与结构物界面强度特性的影响,首先,开展不同法向应力条件下黏土和不同粗糙度黏土-结构物界面强度的直剪试验,分析了土体剪切面强度和界面强度的相互关系;其次,利用图像处理软件分析黏土-结构物界面的剪切机理,提出了考虑结构物表面粗糙度影响的界面损伤耦合演化过程;第三,引入考虑界面粗糙度影响的等效初始损伤因子,基于连续损伤理论和统计强度理论建立了考虑界面损伤耦合演化过程的黏土-结构物界面统计损伤本构模型;最后,结合室内试验结果验证了模型适用性。研究结果表明:在相同法向应力条件下,界面粗糙度越大,界面强度越接近土体强度;界面强度与结构物表面粗糙度呈幂函数关系增加,其增长速率随结构物表面粗糙度增加而降低;黏土-结构物界面剪切全过程的损伤演化过程可分为等效初始损伤阶段和加载损伤阶段,其中,等效初始损伤阶段受界面粗糙度影响,加载损伤包括受荷损伤和耦合损伤。本文模型所得结果与试验结果的吻合度较高,能较好地反映黏土与结构物界面损伤本构特征。 展开更多

关键词 土与结构物界面 粗糙度 等效初始损伤因子 损伤耦合演化 统计损伤理论 本构模型

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弱碱性土壤中原位钝化联合叶面喷施ZnO对镉在不同品种小麦体内转运和积累的影响 被引量：1

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作者 吴求刚 刘奇奇 +6 位作者 刘笑生 赵恒 王新富 秦云虎 王彦君 章梅 周俊 《土壤》 CSCD 北大核心 2024年第6期1311-1318,共8页

为研究原位钝化联合叶面喷施ZnO对弱碱性土壤中镉(Cd)在不同小麦品种体内的转运和积累效应,本研究通过大田试验,评估了土壤施用铁尾矿和石灰、叶面喷施ZnO,以及两者联合应用对3个小麦品种籽粒中Cd积累的影响,并分析了土壤中Cd不同形态... 为研究原位钝化联合叶面喷施ZnO对弱碱性土壤中镉(Cd)在不同小麦品种体内的转运和积累效应,本研究通过大田试验,评估了土壤施用铁尾矿和石灰、叶面喷施ZnO,以及两者联合应用对3个小麦品种籽粒中Cd积累的影响,并分析了土壤中Cd不同形态的变化及其在小麦不同部位间的转运和富集规律。研究发现,原位钝化联合叶面喷施ZnO有效降低了土壤Cd的生物有效性,进而减少了小麦籽粒中的Cd含量,尤其在对Cd积累能力较强的小麦品种中效果更为明显。相较于对照,各处理使小麦籽粒Cd含量分别降低了20.81%~31.67%、2.48%~11.39%和5.75%~10.92%。此外,原位钝化及其与叶面ZnO喷施的联合应用使土壤中Cd的有效态含量降低了7.19%~11.25%,且土壤pH提高了0.4~0.9个单位。结果还表明,该联合处理方法减少了Cd在土壤-小麦体系中的向上转运和积累,并在不同小麦品种中对Cd的转运和积累产生了品种依赖性影响。本研究为通过农艺管理措施减少小麦对Cd的积累提供了策略。 展开更多

关键词 小麦 原位钝化 叶面喷施 氧化锌 弱碱性土壤 镉污染

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张家川县耕地土壤肥力评价及空间分布特征 被引量：1

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作者 章梅 《现代农业科技》 2024年第8期97-101,114,共6页

本研究通过对张家川县闫家乡、张家川镇、恭门镇3个乡镇的耕地土壤肥力指标进行测定,采用主成分分析法评价了土壤肥力质量,并结合GIS分析了各肥力指标及土壤综合肥力的空间变异性。结果表明:研究区耕地土壤呈碱性,其中恭门镇南部地区耕... 本研究通过对张家川县闫家乡、张家川镇、恭门镇3个乡镇的耕地土壤肥力指标进行测定,采用主成分分析法评价了土壤肥力质量,并结合GIS分析了各肥力指标及土壤综合肥力的空间变异性。结果表明:研究区耕地土壤呈碱性,其中恭门镇南部地区耕地土壤碱性较强;有机质含量中等,闫家乡有机质含量最丰富,达到16.75 mg/kg;全氮含量较丰富而速效氮缺乏,空间分布均呈现从西到东逐渐升高的特征;速效钾、有效磷的含量丰富,分别呈现东高西低、南低北高的分布趋势。主成分分析结果表明,张家川镇、恭门镇土壤速效养分供应能力强,但保肥能力较差;闫家乡土壤养分蓄积能力强。土壤综合肥力质量从高到低依次为闫家乡、张家川镇、恭门镇,呈现出东高西低的空间分布趋势。综上,研究区内土壤养分及综合肥力分布不均,需协调氮、磷、钾肥施用比例,做到“因地、因苗、因水、因时”分期精准施肥。 展开更多

关键词 耕地 土壤肥力 分布特征 空间变异 甘肃张家川

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东南极拉斯曼丘陵硼硅酸盐矿物组合硅硼镁铝矿-硼柱晶石-电气石的形成过程及其岩石学意义 被引量：7

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作者 任留东 宗师 +1 位作者 王彦斌 刘平 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期575-588,共14页

东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩中产出大量的电气石-硼柱晶石-硅硼镁铝矿之硼硅酸盐矿物组合,这些矿物(电气石除外)的形成晚于变质峰期一般的硅酸盐矿物。电气石可多次出现,硅硼镁铝矿之后形成硼柱晶石,很少见两种以上的硼硅酸盐矿物能... 东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩中产出大量的电气石-硼柱晶石-硅硼镁铝矿之硼硅酸盐矿物组合,这些矿物(电气石除外)的形成晚于变质峰期一般的硅酸盐矿物。电气石可多次出现,硅硼镁铝矿之后形成硼柱晶石,很少见两种以上的硼硅酸盐矿物能够同时结晶,各种硼硅酸盐矿物在同一期、甚至同一阶段内呈递进关系。在硼硅酸盐矿物的结晶过程中,B_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)较为活动从而SiO_(2)的活度相对受到抑制,即存在组分的分异和活性波动,表明络阴离子SiO_(4)^(4-)、PO_(4)^(3-)、BO_(3)^(3-)活动高峰并非同步因而,挥发分组分对深熔作用的影响可能是有限的;同时,结晶的金属阳离子组分不断发生分异。不同的硼硅酸盐矿物形成的介质条件有所差异:电气石形成于富钙的弱酸性溶液,硅硼镁铝矿应为近中-碱性溶液介质,而硼柱晶石形成于含少量氟的偏碱性介质环境。除温压因素外,流体挥发分种类和介质条件也影响到硼硅酸矿物的多期次、多阶段的变化,从而造成矿物组合的复杂性。本区长英质岩石中硼(B)及其他挥发分组分的较高含量可由原岩成分决定,亦可经由变质-深熔作用引起,即深熔作用时熔体的整体优先吸收硼(硼的第一次富集)及随后熔体结晶阶段的局部残留和富集硼(硼的第二次富集)。Gdd-Prs-Trn硼硅酸盐矿物组合的存在,表明发生了以脱水为主的高级变质作用,同时伴随强烈的深熔作用。挥发分组分在露头尺度体系中可能属于开放性质,而在更大尺度和范围内则基本封闭;在深熔作用中,硼等挥发分的存在影响了熔体的组成使得岩浆熔点降低、熔融成分调整粘度有所降低,更容易运移;而且,熔体可以携带这些挥发分,当熔体结晶时挥发分析出、结晶局部富集而形成硼硅酸盐矿物,尤其是沿着一些构造有利部位发生显著的聚集。 展开更多

关键词 硼硅酸盐矿物 挥发分 介质组成 变质演化 东南极拉斯曼丘陵

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青海木里煤田聚乎更矿区土壤肥力及重金属风险评价 被引量：14

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作者 王佟 章梅 +4 位作者 徐辉 张谷春 王彦君 方惠明 李媛 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期113-120,共8页

木里煤田聚乎更矿区在开采煤炭资源的同时,破坏了矿区生态环境。通过对矿区土壤肥力指标及重金属指标的测定,采用主成分分析法、潜在生态危害指数法对土壤肥力和重金属风险进行评价。结果表明:木里煤田聚乎更矿区土壤整体呈碱性,有机质... 木里煤田聚乎更矿区在开采煤炭资源的同时,破坏了矿区生态环境。通过对矿区土壤肥力指标及重金属指标的测定,采用主成分分析法、潜在生态危害指数法对土壤肥力和重金属风险进行评价。结果表明:木里煤田聚乎更矿区土壤整体呈碱性,有机质、全氮、速效钾含量较丰富而速效磷含量较缺乏,呈富氮富钾贫磷的特点,三号井田土壤中各肥力指标含量最好;土壤肥力综合得分分别为:哆嗦贡玛井田(-0.113)、九号井田(0.081)、八号井田(-0.369)、五号井田(-0.034)、四号井田(-0.145)、三号井田(0.692),三号井田土壤综合肥力最好;木里聚乎更矿区土壤中6种重金属的生态危害强度由弱到强的顺序为Cr、Pb、Cu、Hg、As、Cd,各井田土壤重金属风险评价结果均为轻微生态危害程度。综上,矿区排土场土壤肥力质量整体较差,重金属处于低风险状态,排土场土壤可作为土壤重构中的充填基质,但需混合牲畜肥料、有机肥来提高重构土壤的肥力质量,研究结果将为木里煤田聚乎更矿区土壤重构和植被修复提供基础与依据。 展开更多

关键词 木里煤田聚乎更矿区 土壤肥力 重金属 风险评价 潜在生态危害指数法

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