元素的赋存状态及其研究方法
矿石中元素赋存状态研究
四、元素赋存状态研究的常用方法
1、矿物分离法(重砂分析法)
重矿物分析方法是一种较经典而有效的传统精确 方法,直到目前该方法仍不适为最精确的方法。
2、扫描电镜结合能谱、波谱法
该方法将会成为我院在工艺矿物学研究中首选方法 。 本方法的最大优点是快速、能大量减少人工工作量, 能完成工艺矿物学研究的矿物种类、百分含量、粒度、 解离度等多项工作,但扫描电镜做工艺矿物研究不能完 全替代偏反光显微镜的观察和鉴定。
例如:将来我们的扫描电镜+能谱来了以后,我 们很容易在某种矿物的不同颗粒或同一颗矿物的不 同测点上测得大于5组以上主元素x和寄生元素y的 值,然后就可进行数理统计。
方法和步骤:
化学分析和物理方法,获得x和y(可能还有z元素)
大于5组以上的实测值。
用 x
x1i
公式分别计算出X和y平均值
矿物进行扫描看已知矿物中客体元素在主矿物中 分布是均一的还是很不均一的。均一的一般为类 质同象; 如果主矿物中某寄生有用有害元素在 矿物中分布是极不均匀的,则该元素多半是以细 微粒矿物包裹体形式存在。
A
B
黄铁矿的电子探针波谱砷La(A)、金La(B)成分扫描图像
激光显微光谱法:
其原理是依据主体矿物中某元素的激光特征谱 线,同时又出现另外一种寄生元素的谱线。 激光显微光谱仪可直接应用于光片、薄片、手标 本和砂状颗粒,所以它比电子探针、扫描电镜、 透线电镜对样品要求条件更宽更方便。
矿石中元素赋存状态研究
目录
前言 元素赋存状态的基本概念 元素赋存状态研究的主要内容 元素赋存状态研究的一般过程 元素赋存状态研究的常用方法
元素赋存状态概念及赋存形式
实例1:黑龙江省汤原县东风山金矿床产出于前寒武纪含铁建造中。
二十世纪七十年代初,只作为铁矿床进行开采、选矿。
由于当时只片而地注重了其量的属性,认为该矿床的全铁(TFe)平均品位己达32. 56%,可开采利用。
因而投资很多,自日建设了铁矿选矿厂。
但实际上铁矿石中60%以上的铁是以硅酸铁的形式存在,致使矿石选冶试验后铁的回收率很低,大部分铁不能为工业所利用,铁矿选矿厂未能开工既被废弃,给国家造成巨大的经济损失。
实例2:矿床中的金在1976年既被发现,但由于对金在矿石中的赋存状态未搞清楚,直至1987年才开始开发利用。
根据通‘常清况,开发者认为金也赋存于硫化物中,所以选矿试验设计为浮选工艺流程,结果两次矿石可选性试验效果均不理想,金的回收率均低于50%。
后通过研究查明,该矿床的自然金主要与造岩矿物锰铝榴石和铁锰闪石密切相关,大部分自然金主要赋存在锰铝榴石和铁锰闪石中,其次才赋存于硫化物中,据此研究成果,开发者设计了氰化法为主、浮选法为辅的选矿工艺流程,经可选性试验,金的回收率达到93. 66%。
一、元素赋存状态概念二、赋存形式1.独立矿物2.类质同象3.吸附形式元素赋存状态概念:人类对矿石的利用,除个别情况外,多数是从矿石中获取某种有用元素,直接将矿物拿来使用的情况非常少。
另一方面元素在矿石中多数都不以单质形式存在。
最主要的存在方式是几种元素结合成某种矿物,或者是“寄生”在某种矿物之中。
显然,为了使有用元素充分合理的利用,就必须掌握有用元素在矿石中的存在形式。
所以查清有用元素在矿石中的存在形式,以及他们在各组成矿物中的分配比例,就成为工艺矿物学必须回答的基本问题之一。
所有这些内容,即统称之为“有用元素赋存状态”考查。
一、独立矿物能够用肉眼或仪器进行矿物学研究的颗粒( 粒径大于0.001毫米),是元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
当矿物以独立矿物形式出现时,一般应具备两个基本条件。
煤中微量元素逐级化学提取实验及赋存状态研究
( . Ke b r t r fRe o r e Ex l r to s a c f He e P o i c ,H e e i e st 1 y La o a o y o s u c p o a i n Re e r h o b i r v n e bi Un v r iy
c a , nd t e e c ng ofl hi m oa ss ili n a y T hepr o l a he r s ar hi i u ofc li tl n i f nc . t ogr s hea e soft ppl a i n ofSCEP o s ud i to c t t y
I SN 10Βιβλιοθήκη 2 S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4956
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第 2 9卷
第 9期
21 年 9 02 月
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CN1 — 2 3 / 1 — 0 4 T
f rt e f r a in o o l e m.Th e u n ilc e c le t a t n e p rme t( CEP)i fe u n l s d i e o h o m t fc a a o s e s q e t h mia x r c i x e i n S a o s r q e ty u e r — n
Ab ta t The o c r e e o r c l m e t nd f r a in e ha i m a r vi m po t n o he ia ass src : c u r nc ft a ee e n sa o m to m c n s c n p o de i r a tge c m c lb i
工艺矿物学6元素赋存状态
➢以微细包裹体状态存在的元素,其分布通常极不均匀, 其特点是在一点、几点或某一微小区域内非常富集。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
2.矿床中有害杂质的查定,利用电子探针分析也起到了良 好的作用。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
6.2.2 选择性溶解法
1.酸碱浸出法
选择合适的溶剂,在一定条件下,对载体矿物进行溶 解或浸出,根据矿物中有关组分的可溶性,以及待测元 素与主元素可溶性的相关性,分析判断元素在载体矿物 中的赋存状态。 分析原理
当对载体矿物进行分解时,随着矿物的不断分解,矿 物中的主元素的溶出率逐渐增加,其溶解曲线是一条平 滑连续的曲线,矿物中待测元素的溶解行为分为2种情况:
2.溶剂浸出法一般用于那些在载体矿物中含量较低、可 能以类质同象、微细包裹体或吸附状态存在的元素的 赋存状态研究。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
2.无机盐或有机酸浸出法
当有用元素以离子吸附形式被吸附在黏土或其他 矿物中时,可用无机盐或有机酸浸出。
常用的选择性浸出试剂有:无机盐类、有机酸类、 无机酸、碱等。
当元素呈独立矿物形式产出时,该元素构成矿物的主要和稳定 的成分,并占据矿物晶格的特定位置。
例如,在铁矿石中,铁元素主要呈磁铁矿(Fe304)的形式产出, 铁构成了磁铁矿这种矿物的主要和稳定的成分(铁在磁铁矿中的理论 含量为72.41%),而且在磁铁矿中铁元素的2种价态的离子Fe2+和 Fe3+分别占据了磁铁矿晶体结构的特定位置,1/2的三价离子占据四 面体位置,剩余的1/2三价离子和二价离子共同占据八面体位置, 构成典型的反尖晶石型晶体结构。
第七章 元素赋存状态及其研究
所以说,矿石及其产物中的元素赋存状态是工艺矿物学
的基本任务之一,也是工艺矿物学必须回答的基本问题
之一,通过对元素赋存状态的研究,查明元素在矿石中 的存在形式及其分布规律,对矿物加工和冶金工艺的选 择和最优指标的控制具有重要的意义。
(1)研究元素赋存状态的研究任务
查明有益与有害元素的存在形式;
查明元素在矿物中的分布、配分及其比值;
为有价矿物和有价元素的利用提供必要的资料;
查明元素赋存状态的类型、特征与变化;
查明矿石结构、构造、矿物共生组合的关系; 探讨元素分散富集与转移的规律性,了解元素在成矿作 用中的演化特点。
因而,查明了元素的赋存状态,在很大程度上就解决了 矿物的化学成分的问题;
21世纪高等院校管理学主干课程丛书
第9章 元素赋存状
态及其研究方法
学习要求
1.1
了解元素赋存状态的概念及其矿石 熟悉元素赋存状态的研究方法;
中元素的赋存形式;
1.2
1.3
重点掌握元素在矿石中的配分及其
计算;
1、概述
(1)研究元素赋存状态的意义
为了使得有用元素能够被充分合理利用,矿物加工和冶金 都必须掌握有用元素在原料中的存在形式,这样才能有目 的地选择分离、提取的方法和工艺流程。
END THANKS FOR YOU石中的存在方式不同,其利用价值和分离、提取 的技术指标也不相同,
因此、某一矿石的可利用性不仅仅取决于其中的有价元素
的含量,而且取决于元素的赋存状态,只有当中的有价元 素以某特定的形式产出时,才能进行有效利用,并得到有 效利用并得到合理的分离与提取指标。
而当有价元素以某些赋存形式产出时候,。在当前的技 术水平下,无经济有效地进行利用;如硅酸铁。
典型富硒区岩石土壤植物中硒的赋存状态及环境行为研究
典型富硒区岩石土壤植物中硒的赋存状态及环境行为研究一、本文概述本文旨在深入研究典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及其环境行为。
硒是一种重要的微量元素,对人体健康具有重要作用,同时也是农业生产中的重要营养元素。
然而,硒的过量或不足都可能对人体和生态系统产生负面影响。
因此,了解硒在自然环境中的赋存状态及其环境行为对于合理开发和利用硒资源,保护生态环境和人类健康具有重要意义。
本研究选择典型富硒区作为研究对象,通过对岩石、土壤和植物中硒的含量、形态分布及其迁移转化规律进行系统分析,揭示硒在这些环境介质中的赋存状态及其环境行为。
研究内容包括:岩石中硒的地球化学特征,土壤中硒的形态分布、迁移转化及影响因素,植物对硒的吸收、转运和富集机制,以及硒在土壤-植物系统中的环境行为。
通过对典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及环境行为的深入研究,可以为合理开发和利用硒资源,提高农产品硒含量,保护生态环境和人类健康提供科学依据。
本文的研究结果也有助于丰富和发展硒元素地球化学和环境科学领域的理论体系。
二、研究区域概况本研究选取了中国典型的富硒区作为研究对象,这些地区因地质背景特殊,土壤中硒元素含量丰富,形成了独特的富硒生态环境。
研究区域地理位置分布广泛,包括南方湿润气候区和北方干旱半干旱气候区,涵盖了多种土壤类型和植被类型,以确保研究结果的全面性和代表性。
在地理位置上,研究区域主要位于我国的一些硒资源丰富的地区,如湖南、湖北、陕西、四川等地。
这些地区的硒含量普遍高于全国平均水平,为硒元素的生态地球化学研究提供了得天独厚的条件。
气候方面,研究区域的气候类型多样,包括亚热带季风气候、温带季风气候和干旱半干旱气候等。
这些不同的气候条件对土壤中硒的赋存状态和植物对硒的吸收利用具有重要影响。
土壤类型上,研究区域内的土壤类型丰富多样,包括黄壤、红壤、棕壤、黑土等多种类型。
不同类型的土壤对硒的吸附、解吸和迁移转化等环境行为具有不同的影响。
元素赋存状态概念及赋存形式
实例1:黑龙江省汤原县东风山金矿床产出于前寒武纪含铁建造中。
二十世纪七十年代初,只作为铁矿床进行开采、选矿。
由于当时只片而地注重了其量的属性,认为该矿床的全铁(TFe)平均品位己达32. 56%,可开采利用。
因而投资很多,自日建设了铁矿选矿厂。
但实际上铁矿石中60%以上的铁是以硅酸铁的形式存在,致使矿石选冶试验后铁的回收率很低,大部分铁不能为工业所利用,铁矿选矿厂未能开工既被废弃,给国家造成巨大的经济损失。
实例2:矿床中的金在1976年既被发现,但由于对金在矿石中的赋存状态未搞清楚,直至1987年才开始开发利用。
根据通‘常清况,开发者认为金也赋存于硫化物中,所以选矿试验设计为浮选工艺流程,结果两次矿石可选性试验效果均不理想,金的回收率均低于50%。
后通过研究查明,该矿床的自然金主要与造岩矿物锰铝榴石和铁锰闪石密切相关,大部分自然金主要赋存在锰铝榴石和铁锰闪石中,其次才赋存于硫化物中,据此研究成果,开发者设计了氰化法为主、浮选法为辅的选矿工艺流程,经可选性试验,金的回收率达到93. 66%。
一、元素赋存状态概念二、赋存形式1.独立矿物2.类质同象3.吸附形式元素赋存状态概念:人类对矿石的利用,除个别情况外,多数是从矿石中获取某种有用元素,直接将矿物拿来使用的情况非常少。
另一方面元素在矿石中多数都不以单质形式存在。
最主要的存在方式是几种元素结合成某种矿物,或者是“寄生”在某种矿物之中。
显然,为了使有用元素充分合理的利用,就必须掌握有用元素在矿石中的存在形式。
所以查清有用元素在矿石中的存在形式,以及他们在各组成矿物中的分配比例,就成为工艺矿物学必须回答的基本问题之一。
所有这些内容,即统称之为“有用元素赋存状态”考查。
一、独立矿物能够用肉眼或仪器进行矿物学研究的颗粒( 粒径大于0.001毫米),是元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
当矿物以独立矿物形式出现时,一般应具备两个基本条件。
矿石中元素赋存测定方法
矿石中元素赋存测定方法引言:矿石是地球上含有经济价值的矿物质的集合体,其中包含着各种不同的元素。
为了了解矿石中元素的赋存情况,科学家们开发了多种方法来进行测定。
本文将介绍几种常见的矿石中元素赋存测定方法。
一、化学分析法化学分析法是最常用的矿石元素赋存测定方法之一。
它通过将矿石样品与一系列特定试剂进行反应,利用反应结果来判断样品中所含元素的种类和含量。
常用的化学分析方法包括滴定法、重量法、比色法等。
这些方法可以对矿石中的主要元素和微量元素进行准确测定。
二、光谱分析法光谱分析法是一种利用物质对光的吸收、发射、散射等作用来测定元素含量的方法。
常用的光谱分析方法包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
这些方法可以测定矿石中各种元素的含量,并且具有高精度和高灵敏度的特点。
三、X射线衍射分析法X射线衍射分析法是一种通过矿石样品对入射的X射线进行衍射来测定样品中晶体结构和元素含量的方法。
通过测定衍射角度和衍射强度,可以确定矿石中各种晶体的存在情况和含量。
X射线衍射分析法可以对矿石中的主晶相和杂质晶相进行定性和定量分析。
四、扫描电子显微镜-能谱仪联用技术扫描电子显微镜-能谱仪联用技术是一种通过扫描电镜观察矿石样品表面形貌,并通过能谱仪测定样品中元素含量的方法。
扫描电子显微镜可以提供高分辨率的图像,能够观察到矿石中微小尺寸的颗粒和晶体。
能谱仪则可以通过分析样品中的X射线谱图来确定元素的存在和含量。
五、同位素测定法同位素测定法是一种通过测定矿石中不同同位素的含量比例来判断元素的来源和赋存状态的方法。
同位素测定法可以通过质谱仪、放射性计数器等设备进行测定。
通过测定同位素的含量比例,可以判断矿石中元素的地质历史和地球化学过程。
结论:矿石中元素赋存的测定是矿石研究的重要内容之一。
化学分析法、光谱分析法、X射线衍射分析法、扫描电子显微镜-能谱仪联用技术和同位素测定法是常用的矿石中元素赋存测定方法。
煤中微量元素逐级化学提取实验及赋存状态研究
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实 验 技 术 与 管 理
述了 SCEP 在 煤 的 微 量 元 素 赋 存 状 态 研 究 方 面 的 现 状,预 测 了 SCEP 对 煤 中 微 量 元 素 研 究 的 发 展 趋 势 和 方向,提出利用逐级 化 学 提 取 方 法 研 究 煤 中 锂 的 不 同 赋存状态及其研究意义。
赋存形态 酸可提取态
可还原态
表 2(续 )
步骤
提取方法
3 残渣加入 10 mL H2O2(pH=2~3),室 温 下 震 荡 1h,再 加 10 mL H2O2,加 热 至 85 ℃, 1h,重 复 上 步 操 作;加 50 mL、1 mol/L NH4OAC(pH=2),室温下震荡 16h,1 500g 下离心20min
张 健 雅1 ,秦 身 钧1,2 ,杨 晶 晶1 ,张 勇1
(1.河北工程大学 河北省资源勘测研究重点实验室,河北 邯郸 056038; 2.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083)
摘 要:煤中微量元素的赋存状态和成因机理可为研 究 煤 层 的 形 成 提 供 重 要 的 地 球 化 学 依 据 。 逐 级 化 学 提 取(SCEP)方法常用于煤中微量元素赋存状态的定性或定量 研 究。SCEP 早 期 主 要 被 应 用 于 煤 中 有 害 微 量 元 素的研究,近期开展了有益微量元素在煤中存在形式 的 探 究 工 作,对 煤 中 锂 的 研 究 尚 处 于 起 始 阶 段 。综 述 了 SCEP技术在煤中有害和有益微量元素赋存状态方面的应用进展,对煤中不 同 赋 存 状 态 的 微 量 元 素 进 行 了 分 类 总 结 ,提 出 利 用 逐 级 化 学 提 取 法 研 究 煤 中 锂 的 赋 存 状 态 ,为 煤 中 锂 成 矿 机 理 和 开 发 利 用 提 供 参 考 。 关 键 词 :煤 ;微 量 元 素 ;逐 级 化 学 提 取 ;锂 ;赋 存 状 态 中 图 分 类 号 :P599 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1002-4956(2012)09-0063-04
25581065_矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立
1000 0569/2021/037(09) 2791 04ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2021 09 12矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立:以长江中下游成矿带富钴硫矿精粉为例张一帆1,2 范裕1,2 陈静1,2 刘兰海1,2 李梦梦1,2ZHANGYiFan1,2,FANYu1,2 ,CHENJing1,2,LIULanHai1,2andLIMengMeng1,21 合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心(ODEC),合肥 2300092 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心,合肥 2300091 SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering,OreDepositandExplorationCentre(ODEC),HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China2 AnhuiProvinceEngineeringResearchCenterforMineralResourcesandMineEnvironments,Hefei230009,China2021 06 11收稿,2021 08 25改回ZhangYF,FanY,ChenJ,LiuLHandLiMM 2021 Establishmentofaresearchworkflowforoccurrencestateofcriticalmetalinoreconcentratepowder:Acasestudyofthecobalt richsulfuroreconcentratepowderfromtheMiddle LowerYangtzeRiverValleyMetallogenicBelt,China ActaPetrologicaSinica,37(9):2791-2804,doi:10 18654/1000 0569/2021 09 12Abstract TheMiddle LowerYangtzeRiverValleyMetallogenicBeltisoneofthemetallogenicbeltswithwell studiedeconomicgeologyresearchandcomprehensivemineralutilizationtechnologyinChina Inadditionofthemainore formingelementsCu,Au,FeandS,mostdepositsareassociatedwithpotentiallyavailablecriticalelementresources,suchasCd,Co,Se,TeandRe Atpresent,theminesprocessedandrecoveredCu,Fe,S,Pb,Zn,Au,Agandothermajorproducts Withoutchangingthemineralprocess,thekeyproblemsintheutilizationofcriticalelementresourcesaretheunderstandingoftheoccurrenceofcriticalmetalsinoreconcentrations Wehaveconductedasystematicchemicalcompositionanalysisofthemineproducts(i e ,copperconcentratepowder,sulfurconcentratepowder,ironconcentratepowderandgoldconcentratepowder)ofsixtypesofdepositsinthemetallogenicbelt,includingapatite magnetiteFedeposit,skarnFedeposit,skarnFe Cudeposit,skarnCu Audeposit,porphyryCu Audepositandbreccia hostedAudeposit Itisfoundthatthecontentsofcriticalelements(Cd,Co,Se,TeandRe)inthosemineproductsaregenerallylow,exceptCoenrichedinsulfurconcentratepowderofLongqiaoskarnirondeposit,whichhasthepossibilityofrecoveryandutilizationofcobaltresources Inthisstudy,theoccurrenceofcobaltinCo richsulfurconcentratepowderwasanalyzedbyTescanIntegratedMineralAnalyzer(TIMA),ScanningElectronMicroscope(SEM)andLaserAblationInductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry(LA ICP MS).TheanalysesresultsshowthatthecobaltindependentmineralsinLongqiaosulfurconcentratepowderarecobaltite,glaueodotandcarrollite,whichaccountfor9 93%,0 64%and0 01%ofthetotalcobaltinsulfurconcentratepowder,respectively Theamountofcobaltoccursasisomorphicforminpyritelatticeaccountsfor81 97%ofthetotal Inaddition,7 46%ofcobaltexistsinotherunknownminerals Researchworkflowofcriticalelementsdeportmentsinoreconcentratepowderisestablishedinitially,whichprovidesatheoreticalbasisfortherecoveryandutilizationofcobaltinoreconcentratepowderKeywords Cobalt;Occurrence;TescanIntegratedMineralAnalyzer(TIMA);Oreconcentrationpowder摘 要 长江中下游成矿带作为我国矿床学研究程度和矿产利用技术水平最高的成矿带之一,大部分矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫等,还伴生潜在可利用的关键金属资源镉、钴、硒、碲和铼等。
某铜精矿中杂质元素铅砷赋存状态研究
方铅矿 闪锌矿 单质硫 磁铁矿 钛铁矿 黑铜矿 金红石 铬铁矿 普通辉石 透辉石 绿泥石 钠长石 橄榄石 钾长石 钠钙长石 黑云母 镁闪石 斜帘石 铁橄榄石 蛇纹石 斜方辉石
石英
相对含量 63.66 0.42 1.74 0.85 17.64 0.26 0.03 0.26 0.45 0.28 0.40 0.02 0.37 0.05 微量 0.35 0.06 0.61 2.93 微量 0.85 0.16 2.10 0.07 0.36 0.15 0.02 0.01 5.16
云母、镁闪石、斜帘石、铁橄榄石、蛇纹石、斜方辉石、石英。
副矿物 :方解石、重晶石、磷灰石、石膏、榍石。
2.3 矿物(组)相对含量
该铜精矿中各矿物(组)的相对含量统计结果见表 3。
表 3 各矿物组分相对含量统计结果,/ %
矿物组分 金属硫化矿物 金属氧化矿物
硅酸盐矿物
矿物名称 黄铜矿
砷黝铜矿 斑铜矿 辉铜矿 黄铁矿
M 管理及其他 anagement and other 某铜精矿中杂质元素铅砷赋存状态研究
张媛庆1,2,王 瑄1,2,豆银丽1,2,李 琛1,2
(1. 镍钴资源综合利用国家重点实验室,甘肃 金昌 737100 ;2 金川镍钴研究设计院,甘肃 金昌 737100)
摘 要 :电解铜的主要原料来源为铜精矿,铜精矿中的铅、砷等杂质元素的含量及赋存状态,直接影响到铜冶炼工艺技术参数、
0.0037
0.02
2.2 矿物成分
通过扫描电镜、能谱仪微区元素分析,认为本实验中的铜精
矿主要由以下矿物组成。
金属硫化相 :黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、闪锌矿、
磁黄铁矿、砷黝铜矿、硫砷化铁、方铅矿、单质硫。
煤灰中元素赋存状态的研究手段和方法
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元素的赋存形态
元素的赋存形态元素是构成物质的基本单位,它们以不同的形态存在于自然界中。
元素的赋存形态指的是元素在自然界中所呈现的不同物质形态和状态。
这些赋存形态的差异,对我们了解元素的性质和应用具有重要意义。
首先,元素可以以自由形态存在。
自由元素是指元素以单质形式存在,不与其他元素形成化合物。
例如,氧气和氮气就是自由元素的典型代表。
氧气以O2的形式存在于空气中,是我们呼吸的必需气体。
氮气以N2的形式存在于空气中,是植物和动物体内重要的成分。
其次,元素可以以化合物的形态存在。
化合物是由两种或多种不同元素通过化学反应结合而成的物质。
在自然界中,元素与其他元素形成化合物的形态非常普遍。
例如,氧气与氢气反应生成水,这是氧的一种赋存形态。
氧化铁是由铁与氧气反应形成的化合物,是自然界中常见的铁矿石。
化合物的形态不仅帮助我们了解元素之间的相互作用,还为我们提供了利用元素的途径。
另外,元素还可以以离子的形态存在。
离子是带电的原子或原子团,它们形成的化合物被称为离子化合物。
离子化合物包括金属离子化合物和非金属离子化合物。
金属离子化合物是由金属元素和非金属元素通过电子转移形成的化合物,例如氯化钠。
非金属离子化合物是由两种或多种非金属元素通过共价键结合形成的化合物,例如二氧化碳。
离子的形态在化学反应中起着重要的作用,也是化学反应能够进行的基础。
此外,元素还可以以同素异形体的形态存在。
同素异形体是指同一种元素在结构上存在不同的形式。
这种形态的存在使得元素在化学反应中具有不同的性质。
例如,碳可以以钻石和石墨的形式存在,它们的结构和性质都不相同。
同素异形体的存在丰富了元素的化学性质,也为我们的生活和工业应用提供了更多的选择。
总结起来,元素的赋存形态包括自由形态、化合物形态、离子形态和同素异形体。
这些形态的存在使得元素在自然界中展现出丰富多样的性质和应用价值。
通过深入了解和研究元素的赋存形态,我们能够更好地利用元素的特性,推动科学技术的发展,并为人类的生活带来更多的福祉。
稀土元素赋存状态
稀土元素赋存状态稀土元素是指一组17种化学元素,它们在自然界中相对较少,并且具有独特的化学和物理性质。
这些元素通常被分为重稀土和轻稀土两类。
它们在各种工业和科技领域中发挥着重要作用,如电子设备、汽车制造、照明和医药等领域。
稀土元素的赋存状态对于它们的开发利用至关重要。
稀土元素在自然界中的分布状态主要包括矿石中的赋存状态和地表环境中的赋存状态。
在矿石中,稀土元素通常以氧化物、磷酸盐、碳酸盐等形式存在。
这些矿石多数存在于矿床中,包括硬岩矿床和软岩矿床。
稀土元素的提取和加工需要对矿石进行深度开发,通过选矿、浮选、萃取等工艺,将稀土元素从矿石中提取出来。
另一方面,稀土元素在地表环境中的赋存状态也是研究的重点之一。
由于稀土元素在生物体内的作用机制,其在土壤、水体和生物体中的存在形式和迁移转化规律对环境和生态系统的影响至关重要。
科学家们通过对稀土元素在环境中的迁移转化机制进行研究,可以为环境保护和资源利用提供重要参考。
除了自然界中的赋存状态,稀土元素还存在于工业产品和废弃物中。
在电子产品、汽车零部件、化工产品等工业产品中,稀土元素作为添加剂、催化剂、磁性材料等发挥着重要作用。
然而,这些工业产品的生产和使用过程也会导致稀土元素的排放和积累,对环境和人类健康造成潜在风险。
因此,对稀土元素在工业产品和废弃物中的赋存状态进行监测和控制也是当前亟待解决的问题之一。
总的来说,稀土元素的赋存状态涉及到自然界的地质过程、环境的地球化学循环以及工业产品的生产和利用过程。
对稀土元素的赋存状态进行深入研究,有助于更好地理解其在自然界和人类社会中的作用和影响,为其可持续开发利用和环境保护提供科学依据。
地球化学 (6)
• 1) 研究细小颗粒矿物的成分、结构构造、光 性、晶体构造等特征。一般电子探针的放大倍 数可达十万倍,按微区直径为1-2μm,可以分 辨直径为0.001mm的矿物颗粒。对微粒矿物化 学成分的测定可以部分代替单矿物分选。
• 电子探针
• 可以用来分析薄片中矿物微区化学组成。该仪器将高 度聚焦的电子束聚焦在矿物上,激发组成矿物元素的 特征X射线。用分光器或检波器测定荧光X射线的波 长,并将其强度与标准样品对比,或根据不同强度校 正直接计数出组分含量。
有时元素在一种地质体中可呈多种赋存状态, 它们之间常有一定联系,处于某种平衡。如花 岗岩中类质同象态Pb与微细分散状Pb之间处于 某种平衡,受岩浆中fS2控制。一定条件下可以 进行定量计算。在一些复杂地质体系中一个元 素的多种存在形式可能受多次作用叠加或多种 因素影响,如矿床围岩蚀变可以观察到几次叠 加形成的Pb,土壤中的Pb也是多种赋存状态共 存。
3. 超显微非结构混入物(超显微包体)
其成因和性质目前还不十分清楚。但大量 精细观察和分析都发现确实存在一种颗粒 极细的(<0.001mm)混入物。 主要特征是不 占据主矿物晶格位置,是独立化合物,但 又不形成可以进行矿物学研究的颗粒。成 因和性质介于独立矿物和类质同象之间。 因其具有独立的化学性质,一般可以使用 化学处理的方法进行分离和研究。
地壳流体中元素的主要赋存状态或迁移形式
表2、图2-16表示了天然水携带的自然颗粒 物的大小尺度变化范围,其中元素可以呈 分子状态-真溶液,胶体-胶体溶液和悬 浮物-悬浊液。图中还表示了病毒、腐殖 酸、细菌和藻类的大小尺度。
表2 质点粒径与其性质的关系 2-16 天然水携带的颗粒物质的尺度变化范围(Brownlow,1996)
• 含金黄铁矿和闪锌矿的a0比不含金小或相近; 而含金磁黄铁矿,方铅矿和黄铜矿的晶胞 参数均较不含金者稍大。证明类质同象和 超显微包体两种存在形式对晶胞参数的影 响不同。
元素的赋存状态及其研究方法
2、类质同象形式
也称结构混入物,由于参加主要元 素矿物晶格,用机械的或化学的方法不 易使二者分离,欲使其分离,只有破坏 原矿物的晶格。 独立矿物或类质同像都属于元素牢 固的结合形式。
3、超显微非结构混入物
也称超显微包体或机械混入物等,颗 粒小于0.001mm,其主要物征是不占据矿 物的晶位置,因此是独立化合物,但又 不形成可以进行矿物学研究的颗粒。其 成因和性质具有介于独立矿物和类质同 象之间,该种存在形式可以通过化学处 理的方法进行分离和研究。
一、地壳中元素主要存在形式
1、独立矿物 指形成能够用肉眼或显微镜下进行矿物学 研究的颗粒,粒径大于0.001mm,并且可以用 机械的或物理的方法分离出单矿物。 形成独立矿物与元素的丰度有关,常量元 素在地壳中主要以独立矿物形式存在,而微量 元素及稀有元素只有极少部分能形成独立矿物, 绝大多数处于分散状态。
元素的赋存状态及其研究方法
元素的赋存状态也称元素的存在形式,指元 素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态 及其共生元素的结合性质。 赋存状态包括元素所处的相态(气、液、 固)、化合物种类和形式、键型、价态及晶体构 造中的配位位置等多方面的物理化学特征。因此, 元素的赋存状态是化学作用的产物,是体系各种 条件的函数。研究元素的存在形式对揭示元素的 迁移历史,探索地球化学作用条件具有重要意义。
Ilm
3
Qtz (b)
Chl
2
Pl
1
Pl
(a)
0.2 mm
(b)
60 m
捕虏晶显微照片和背体 颗粒表面、矿物晶面、解理面所吸附, 这利种元素存在形式为一种非独立化合 物形式。元素以离子或单独分子存在, 又不参加寄主矿物的晶格构造,是一种 结合力较弱的、易于交换和分离的赋存 状态(活性赋存形式)
巴鲁巴矿床铜、钴元素赋存状态及相关性分析
罗 恩组 R 6的中上 部 , 矿 岩 石 为 白云 质 片岩 和泥 L 赋 质 岩 。从 下往 上逐 渐过 渡到 黄铁 矿 占硫化 物矿 物 的 绝 大 多数 , 少量 的钴 出现 在黄 铁矿 中 , 矿体 与上 盘 围 岩 的 界 限呈 渐 变过 渡 , 要靠 取样 分析 来界 定 。 需
验证 铜 、 品位 的相 关性 : 钴 ( )制作 相关 图 , 次研 究主 要是 制作铜 、 品 1 本 钴 位 的 自然相 关 折线 图 , 以此 来 直 观地 反 映二 者 之 间 的关 系 ;
般 都达 到 15 左右 , 品位 0 0 % ~ . % 。 .% 钴 .8 01 ( )黄铜 矿 一黄铁 矿带 , 度 3~1 位 于下 3 厚 5m,
其 中 的分布率 为 3 .5 , 余 2 3 % 以氧 化 钴 形 19 % 其 .8 式存 在 ,7 8 %分 散存 在于沸 石 、 1. 1 黑云母 、 泥石 等 绿
矿物 中。
岩 , 为矿 区 主要 的含 矿 层 位 。该 含 矿 带 全铜 品位 其
一
3 铜 、 元素相关性研究方法 钴
其绝 对 值 I 的大 小 反 映 XY之 间线 性 联 系 的密 切 RI , 程 度 大小 , 符 号反 映 XY问的变化 关 系 。 其 ,
.
当 R> 0时 , X y为 正 相关 , 当 X增 大 时 , 称 , 即 y
注 :—— 包括蓝辉铜矿 、 蓝等其它 硫化铜 矿物 ;—— 1 铜 2
表 2显示 , 矿 石 中 铜 主要 以黄 铜 矿 、 铜 矿 、 该 斑 辉铜 矿 、 蓝 等独立 硫 化铜 矿物 形式存 在 , 铜 铜在 其 中
的分 布率 为 9 .3 , 余 17 % 的 铜 以类 质 同象 35 % 其 .0 赋存 在 硫 铜钴 矿 与 黄 铁 矿 中 ,.7 的铜 以透 视石 47% 等独 立氧 化铜 矿 物形 式 存 在 或 分 散存 在 于褐 铁 矿 、
深海稀土矿床元素赋存状态、超常富集机制与评价技术-概述说明以及解释
深海稀土矿床元素赋存状态、超常富集机制与评价技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以是介绍深海稀土矿床的意义和研究背景,概括性地说明该篇文章的研究内容和目的。
以下是一个可能的概述内容:深海稀土矿床是指分布于海底深处的富含稀土元素的矿床。
稀土元素在现代科技和工业中扮演着重要角色,广泛应用于电子、磁性材料和环境保护等领域。
然而,陆地稀土矿资源的供应逐渐枯竭,这使得深海稀土矿床被视为未来稀土资源开发的重要方向。
深海稀土矿床具有丰富、多样且分布广泛的特点,但由于海底环境的复杂性,其形成和富集机制尚不完全清楚。
因此,研究深海稀土矿床的元素赋存状态和超常富集机制对于深入了解其形成过程以及评估其经济价值具有重要意义。
本文旨在对深海稀土矿床的元素赋存状态、超常富集机制进行探讨,并介绍相关的评价技术。
通过对已有研究和实验的整理与分析,将尝试揭示深海稀土矿床的物质来源、分布规律以及形成机制,为深海稀土矿资源的合理开发提供科学依据。
1.2文章结构1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织和论述:第一部分为引言,主要目的是引入深海稀土矿床元素赋存状态和超常富集机制的研究背景和意义。
在概述部分,将介绍深海稀土矿床的基本概念和研究现状,以及该研究领域存在的问题和挑战。
接下来的文章结构部分,将详细说明本文的结构安排以及各个章节的内容。
最后,通过总结部分,对全文的主要观点进行概括。
第二部分是正文,主要论述深海稀土矿床的特点、元素赋存状态和超常富集机制。
在2.1节中,将详细介绍深海稀土矿床的特点,包括地质背景、地球化学特征等。
2.2节将探讨深海稀土矿床中不同元素的赋存状态,包括单质、离子以及矿物等形式。
2.3节将阐述深海稀土矿床中超常富集的机制,包括构造作用、物理化学条件等因素的影响。
第三部分为结论,主要对深海稀土矿床的评价技术、超常富集机制和元素赋存状态进行总结和分析。
在3.1节中,将对深海稀土矿床的评价技术进行讨论,包括采样和分析方法等。
矿石中元素赋存状态
矿石中元素赋存状态矿石中有用和有害元素的赋存状态是拟订选矿试验方案的重要依据。
因此,研究元素的赋存状态是矿石物质组成特性研究中必不可少的一个组成部分,也是一项细致而又复杂的工作。
有用和有害元素在矿石中的赋存状态可分为如下三种形式:独立矿物、类质同象、吸附形式。
1、独立矿物形式指有用和有害元素组成独立矿物存在于矿石中,包括以三两种情况:(1) 同种元素自相结合成自然元素矿物,称为单质矿物。
常见单质矿物如自然金、自然铜、自然银、自然铋等。
(2) 呈化合物形式存在矿石中。
两种或两种以上元素互相结合而成的矿物赋存于矿石中,这是金属元素赋存的主要形式,是选矿的主要对象,如铁和氧组成磁铁矿和赤铁矿;铅和硫组成方铅矿;铜、铁、硫组成的黄铜矿等。
同一种元素可以以一种矿物形式存在,也可以不同矿物形式存在。
这种形式存在的矿物,有时呈微小珠滴或叶片状的细小包裹体赋存于另一种成分的矿物中,如闪锌矿中的黄铜矿,磁铁矿中的钛铁矿,磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。
元素以这种方式赋存时,对选矿工艺有直接影响,如某铜锌矿石中,部分黄铜矿呈细小珠滴状包裹体存在于闪锌矿中,要使这部分铜单体解离,就需要提高磨矿细度,但这又易造成过粉碎。
当黄铜矿包裹体中的粒度小于2μm 时,目前还无法选别,从而使铜的回收率降低。
(3)呈胶状沉积的细分散状态存在于矿石中。
胶体是一种高度细分散的物质,带有相同的电荷,所以能以悬浮状态存在于胶体溶液中。
由于自然界的胶体溶液中总是存有多重胶体物质,因此当胶体溶液产生沉淀时,在一种主要胶体物质中,总伴随有其它胶体物质,某些有意和有害组分也随之混入,形成象褐铁矿、硬锰矿等的胶体矿物。
一部分铁、锰、磷等的矿石就是由胶体沉淀而富集的。
由于胶体带有电荷,沉淀时往往伴有吸附现象。
这种状态存在的有用成分,一般不易选别回收;以这种状态混进的有害成分,一般也不易以机械的方式去除。
但是,同一是相对的,差异才是绝对的,由于沉淀时物质分布不均匀,这样就造成矿石中相对贫或富的差别,给机械选矿方法分选提供了一定的有利条件。
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元素的赋存状态也称元素的存在形式,指元 素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态 及其共生元素的结合性质。 赋存状态包括元素所处的相态(气、液、 固)、化合物种类和形式、键型、价态及晶体构 造中的配位位置等多方面的物理化学特征。因此, 元素的赋存状态是化学作用的产物,是体系各种 条件的函数。研究元素的存在形式对揭示元素的 迁移历史,探索地球化学作用条件具有重要意义。
2、类质同象形式
也称结构混入物,由于参加主要元 素矿物晶格,用机械的或化学的方法不 易使二者分离,欲使其分离,只有破坏 原矿物的晶格。 独立矿物或类质同像都属于元素牢 固的结合形式。
3、超显微非结构混入物
也称超显微包体或机械混入物等,颗 粒小于0.001mm,其主要物征是不占据矿 物的晶位置,因此是独立化合物,但又 不形成可以进行矿物学研究的颗粒。其 成因和性质具有介于独立矿物和类质同 象之间,该种存在形式可以通过化学处 理的方法进行分离和研究。
一、地壳中元素主要存在形式
1、独立矿物 指形成能够用肉眼或显微镜下进行矿物学 研究的颗粒,粒径大于0.001mm,并且可以用 机械的或物理的方法分离出单矿物。 形成独立矿物与元素的丰度有关,常量元 素在地壳中主要以独立矿物形式存在,而微量 元素及稀有元素只有极少部分能形成独立矿物, 绝大多数处于分散状态。
4、吸附状态
元素以离子或化合物分子形式被胶体 颗粒表面、矿物晶面、解理面所吸附, 这利种元素存在形式为一种非独立化合 物形式。元素以离子或单独分子存在, 又不参加寄主矿物的晶格构造,是一种 结合力较弱的、易于交换和分离的赋存 状态(活性赋存形式)
5、有机质结合形式 地壳中的生物及各种有机质除集中了 亲生物元素,如:C, H, O, P, S, Ca等外, 还吸收大量金属和非金属元素构成其次 要组分,其主要结合状态有: 1)金属有机化合物 2)金属有机络合物 3)螯合物
注意点:同一元素由于所处的地球化学环 境不同具有不同的赋存形式。 例如,Pb具有多种赋存形式: 1)独立矿物 2)类质同像 3)超显微非结构混入物 4)胶体吸附及有机质结合形式
二、元素赋存状态的研究方法 从肉眼观察到各种化学和仪器分析法。 1、矿物学观察 2、X光衍射法 3、电子探针 4、化学提取法
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(a)
0.2 mm
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60 m
捕虏晶显微照片和背散射照片