宝石级菱锰矿的鉴别与评价

市场上出现的“红纹石”和“印加玫瑰”等均是商业名称,其矿物学名称为菱锰矿,颗粒大、透明度高、颜色呈均匀鲜艳红色的菱锰矿被称为宝石级菱锰矿。鉴别时,菱锰矿与菱锰矿仿制品多有不同,与颜色相似的宝玉石可根据其物理性质、化学性质及光谱学特征等进行区分。宝石级菱锰矿的质量评价和收藏可从颜色、光泽与透明度、净度和重量等方面进行考量,保养时应注意划伤、高温和酸蚀。

黔北—滇东二叠纪锰矿主要成矿规律与成矿区带划分

这是一篇地球科学领域的论文。锰矿为我国十分紧缺的战略矿产之一。黔北-滇东地区是我国二叠纪锰矿最典型的分布区,在全球晚古生代也较为少见,该区锰矿资源丰富,找矿潜力巨大,称为“遵义式锰矿”。研究表明,该区锰矿产于二叠纪茅口晚期,分布严格受黔北裂谷盆地控制,锰矿在地堑盆地中心喷溢沉积成矿,在地垒区则无锰矿分布,矿体空间展布方向与盆地展布方向基本一致。其中,黔北遵义-黔西地区锰矿在空间上分布于盆地相区,并可分为中心相、过渡相、边缘相等三个锰矿相带,进一步指示了锰矿具体成矿位置,显示了锰矿受盆地中心控制非常明显的特点。在划分的遵义-宣威锰矿成矿带的基础上,详细划分出遵义-黔西锰矿成矿亚带中深溪—八里、龙坪—兴隆、团溪—尚稽、黔西4个锰矿矿集区,以及水城-宣威锰矿成矿亚带中水城—纳雍、格学2个锰矿矿集区。该研究成果对寻找黔北—滇东二叠纪隐伏锰矿床,开展成矿预测,具有重要的意义。

难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出工艺

【目的】提高难选高铁软锰矿的资源利用效率,缓解我国锰矿资源依赖进口的现状。【方法】采用流化床反应器作为焙烧装置,模拟发生炉煤气气体组分作为还原气体,对云南省某地区的难选高铁软锰矿进行流态化磁化焙烧。对还原后的焙烧矿进行磨矿-弱磁磁选,得到铁精矿和锰精矿。最后,对锰精矿中的锰进行酸浸浸出。【结果】在500℃流态化还原焙烧10 min,该难选高铁软锰矿即可达到最佳的还原状态效果,当样品的磨矿粒径<30μm的颗粒的质量分数为65%时,即可达到最佳的解离效果。选别后铁精矿铁品位和回收率分别为57.24%和76.55%,锰精矿锰品位和回收率分别为24.41%和73.84%,锰精矿的铁浸出率仅有1.94%。【结论】考察难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出规律,可以降低反应温度,缩短反应时间,低碳节能;抑制过还原反应的发生,可以提高铁资源利用率,降低浸出酸耗和除铁剂消耗。低能耗、低消耗和高利用率可以极大地提高难选高铁软锰矿的经济性,解决这部分资源难于利用的困境。

多源锰矿协同浸出技术研究

我国优质锰资源消耗殆尽,目前我国高纯硫酸锰的生产原料严重依赖进口锰矿,国内“锰三角”仍有巨量的低品位锰资源暂未得到利用。自产锰精矿酸浸液锰浓度和锰杂比低,难以经济制备高纯硫酸锰。本研究以国内锰精矿与国外进口矿为主要原料,通过分析两种矿物的物相及矿相组成,开发协同浸出技术,考察不同参数对浸出过程锰杂比和锰浓度的影响。研究表明,在自产锰精矿添加量15%,反应温度95℃,反应时间3 h的条件下,最终得到的浸出液中锰浓度可达到86.92 g/L,锰杂比可达79,可用于制备高纯硫酸锰。

青海东昆仑三通沟北锰矿成矿时代与物质来源:来自Re-Os同位素年代学与地球化学的约束

东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物质来源存在海底热液为主还是海底热液与陆源风化共同来源的不同认识。为了解决这些问题,本文在对三通沟北锰矿进行详细野外地质调查和钻孔岩芯编录的基础上,选择11件锰矿石进行Re-Os同位素分析,获得了442±15Ma的Re-Os等时线年龄,说明三通沟北锰矿带形成于晚奥陶世,不是前人认为的中-新元古代,这一成矿年龄与区域上的奥陶纪纳赤台群沉积岩的形成时代一致。同时Re-Os同位素分析获得的^(187)Os/^(188)Os初始值为0.67±0.02,该值明显低于同期海水的Os同位素组成(0.72),初步表明三通沟北锰矿的锰质来源以海底热液为主。矿石在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)、Al/(Al+Fe+Mn)-Fe/Ti、Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10和lgU-lgTh等图解上主要位于热水沉积区,矿石稀土元素配分型式也具有海底热液来源的特征。可见三通沟北锰矿的成矿物质来源主要与海底热液活动有关。

海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂对软锰矿脱硫尾液中镍离子的选择性去除性能研究

为了选择性去除软锰矿脱硫尾液中镍离子以提高硫酸锰纯度,以壳聚糖为基体,研究了采用离子印迹法和化学发泡法制备海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂Ni^(2+)-IIP,探讨了其在模拟二元溶液中的竞争和选择性吸附行为,并考察了温度、吸附时间和脱硫尾液pH对实际软锰矿脱硫尾液中镍离子吸附量和去除率、锰离子损失率的影响。结果表明:在模拟二元溶液中,虽然锰镍离子之间存在竞争吸附,但是Ni^(2+)-IIP仍对镍离子保持了较高的选择性;在实际软锰矿脱硫尾液中,当pH=5.0、吸附温度40℃、吸附时间1440 min时,镍离子吸附量和去除率分别为15.3 mg/g和90%,而锰离子损失率约11%;经过5次吸附—解吸循环,Ni^(2+)-IIP对脱硫尾液中镍的吸附量仅降低13.1%,再生性能良好。Ni^(2+)-IIP能选择性地去除脱硫尾液中的镍离子,实现硫酸锰溶液提纯。

柴达木盆地周缘沉积锰矿带:一个极具资源潜力的锰矿集中区

近年来在阿尔金、祁连山和东昆仑地区的沉积型锰矿找矿工作取得了突破性进展。从空间分布特征看,这些锰矿均沿柴达木盆地周缘展布。前人曾针对单个矿床地质特征进行过研究,但对于柴达木盆地周缘的锰矿为什么主要形成于中—新元古代至早古生代、锰矿与柴达木地块及周缘造山带演化之间的关系等尚缺少深入的研究与总结。本文从东昆仑、阿尔金、祁连山等环柴达木盆地周缘造山带的角度,分析了沉积锰矿床地质特征和产出规律,重塑了原特提斯洋在青藏东北部的演化过程,为深入理解原特提斯构造演化与沉积锰矿成矿作用的关系提供证据。

黔西水城区立火锰矿床成因的地质地球化学约束

二叠纪是华南地区重要的锰富集成矿期。本文以贵州省西部水城区立火锰矿含锰岩系为研究对象,分析影响贵州二叠纪成锰作用的岩相古地理,讨论锰质来源及成因、沉积环境及锰沉淀方式。采用光学显微镜、XRF、XRD和ICP-MS对水城立火锰矿含锰岩系、顶板及底板进行矿物组成、主量、微量及稀土元素分析测试。结果表明,该矿床含锰岩系形成于伸展拉张的台地内部裂陷盆地,锰矿石中见重晶石、石膏、天青石、菱锰矿及菱铁矿等热水沉积矿物,发育热水沉积典型纹层状构造及火山活动长石斑晶硅质交代结构,富含Fe、Mn、Co、Ni、V、Mo等热水沉积元素,具有显著Ce/Ce^(*)负异常稀土配分模式。Mn/Fe、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)/TiO_(2)、Co/Ni、Co/Zn、Y/Ho比值及Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10、Co-Ni-Zn、Co/Zn vs.(Cu+Co+Ni)、LogU/LogTh及Fe/Ti vs.Al/(Al+Fe+Mn)地球化学图解显示水城立火锰矿是热水沉积成因;V/Cr、V/(V+Ni)及Ce_(anom)特征值指示该锰矿床形成于氧化-弱氧化-弱还原海相沉积环境。综合地质、地球化学特征,该矿床锰成矿作用经历了铁锰氧化物(氢氧化物)初始沉淀及铁锰氧化物(氢氧化物)相转化为菱锰矿相的地质演化过程。

鄂东北地区典型锰矿床锆石U-Pb年代学:对锰成矿时代的制约

鄂东北地区黄麦岭组广泛发育沉积变质型锰矿床(如鹰咀山、四方山-团山沟和孙冲等锰矿床),含锰地层为一套片岩和大理岩组合,目前这些变质岩原岩的形成时代还不清楚。锰矿床赋矿地层沉积时代的确定对于该类矿床的成因研究有重要意义。本文对该区鹰咀山和团山沟锰矿床中的5件变(火山)沉积岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。结果表明,鹰咀山锰矿床2件含锰变沉积岩样品(绿泥石石英片岩17YZS04和硅质大理岩16YZS05)中最年轻的碎屑锆石年龄为687 Ma,代表了该区黄麦岭组的最大沉积年龄;团山沟锰矿床含锰变火山岩夹层中的绿片岩(TCK1-02)获得~650 Ma的原岩形成年龄,表明鄂东北地区锰沉积作用时间为~650 Ma。鹰咀山4件变沉积岩样品中碎屑锆石年龄峰值集中于0.68~0.80 Ga、~1.97 Ga和~2.45 Ga,表明黄麦岭组沉积物源主要为古元古代和新元古代物质。年龄对比研究显示,大悟-红安地区在新元古代应为扬子克拉通的一部分,扬子北缘也可能广泛发育古元古代基底。鄂东北地区锰矿成矿时代(~650 Ma)与扬子东南缘湘黔渝地区新元古代大规模锰成矿作用时间几乎一致,表明前者亦可能为Sturtian-Marinoan间冰期沉积的产物。该期锰沉积事件可能与Rodinia超大陆裂解在扬子北缘形成的浅海相沉积有关。

锰矿粉球团烧结新工艺研究

传统锰矿粉烧结工艺存在着固体燃耗高、锰矿烧结矿质量差等难题,开发锰矿粉造块新技术对于降低铁合金生产成本、扩大原料来源和促进铁合金行业低碳绿色发展具有重要意义。本文提出了一种锰矿粉球团烧结新工艺,并通过烧结杯实验与传统烧结工艺进行了对比。结果表明,相比于传统烧结工艺,球团烧结新工艺的烧结矿转鼓强度提高了4.35%,利用系数增加了16.22%,固体燃耗降低了21.79%;此外,锰矿球团烧结矿相比于普通锰矿烧结矿具有较好的抗热爆性能和高温软熔性能。本研究成果将为锰矿粉实现低碳烧结和强化矿热炉冶炼提供重要的参考。

亚硫酸铵还原焙烧软锰矿提取锰试验研究

研究了以亚硫酸铵为还原剂,通过高温焙烧直接把软锰矿中的二氧化锰还原成硫酸锰,从而实现软锰矿的高效提取,考察了亚硫酸铵与软锰矿质量比、焙烧温度及时间、浸出温度及时间等对锰提取率的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明:最优条件为亚硫酸铵与软锰矿质量比0.75∶1,焙烧温度500℃,焙烧时间1.5h,浸出温度25℃,浸出时间30min;在该条件下,锰浸出率约为93%,铁浸出率约9.5%。锰提取效果较好。

贵州石阡中坝钴锰矿床成因及其地质意义

成冰系-埃迪卡拉系转折期是地球演化的一段重要变革时期,不仅发生了地球环境的骤变、生命的繁衍进化,而且在陡山沱组底部广泛沉积含锰(钴)白云岩,甚至在局部地区形成钴锰矿床,具有非常重要的理论意义和工业价值。以贵州石阡中坝钴锰矿为例,初步探讨矿床成因及其地质意义,获得如下认识:矿体主要呈似层状、透镜状产出陡山沱组底部,矿石类型主要为含钴锰黏土岩、含钴锰白云岩,钴可能主要赋存于高价锰氧化物中。持续的热液活动为成矿提供了重要物质基础,风化作用改造对成矿具有重要控制作用,初始阶段沉积的含钴锰白云岩部分遭受风化形成含钴锰黏土岩,这一过程有利于钴的进一步富集成矿。初步认为扬子板块陡山沱组底部钴锰矿化现象发育,具有钴锰矿找矿的潜力和前景。

某低品位锰矿石抛废试验研究

针对某低品位锰矿石,进行了工艺矿物学和抛废试验研究,分别考察了跳汰机、智能视觉矿石分选机、智能射线矿石分选机、皮带永磁磁选干抛机、高梯度磁选干抛机等抛废设备对锰矿石抛废效果的影响。结果表明,该矿石中主要回收元素Mn含量为7.32%;含Mn矿物主要为软锰矿,分布率为61.99%。采用跳汰分选机、智能视觉分选机、高梯度磁选干抛机均无法对该矿石进行有效抛废;使用皮带永磁磁选机干抛可以抛除产率为63.32%,品位为5.81%的尾矿,此时皮带永磁磁选干抛机的磁场强度为1 T,入选粒度为-2.36 mm,出料口宽度为3 cm,皮带转速为5 cm/s;使用智能射线矿石分选机在最优抛废模型下可以直接获得Mn品位为17.47%、作业回收率为18.89%的高品位锰精矿。

贵州铜仁又有2个勘查区块发现富厚锰矿体

据9月5日报道,贵州铜仁市锰矿勘查进展顺利,部分区块已见富厚碳酸锰矿体,预计可新增锰矿资源量5 000万t,全市锰矿资源量2024年底可新增至8亿t以上。2024年以来,铜仁市建立5 000万元“富矿精开”专项发展资金,集中优势力量推进“152工程”,先后实施了松桃自治县杨家山锰矿普查、新民锰矿普查、耿溪锰矿详查,以及德江县金山萤石矿普查等地质找矿项目,进一步探明了锰矿和萤石矿等一批战略性矿产资源储量。

铜仁地区菱锰矿矿物学特征及其元素赋存状态研究

贵州铜仁位于中国的“锰三角”地区,锰矿蕴藏量丰富,主要以菱锰矿的形式存在。采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征分析方法,对菱锰矿中C、O、Mn、Ca等元素的赋存状态、矿物学特征及热解性质进行了研究。结果表明:该矿物锰质量分数为14.656%、锰铁质量比为4.22,属低品位中铁酸性菱锰矿;矿石中的化学成分及物相组成较为复杂,其中锰元素主要存在形式为碳酸锰,少量为二氧化锰;钙和镁元素主要以白云石形式存在,少量以硅酸盐形式存在;500~600℃时菱锰矿分解生MnO和CO_(2),高于600℃时菱锰矿中的白云石分解成生成CaCO_(3)、MgO和CO_(2),同时MgO与少量MnO会反应生成镁锰氧化物,温度达到800℃时,CaCO_(3)分解生成CaO和CO_(2)。研究结果可为铜仁地区菱锰矿的开发利用提供借鉴。

贵州遵义共青湖锰矿床主要地质特征及深部找矿潜力分析

共青湖锰矿床与铜锣井大型锰矿床、深溪大型隐伏富锰矿床同位于深溪-八里Ⅲ级地堑盆地中,含锰岩系为茅口组第三段,锰矿体位于含锰岩系下部,矿体埋深800~450 m,锰矿体厚度小但较稳定,一般为0.8~0.9 m,Mn平均品位为16.62%,目前深部矿体尚未圈边。通过对共青湖锰矿床地质特征分析,认为其属“气液喷溢沉积型”锰矿床,总体位于成锰过渡相中,显示该区深部有较大找矿潜力。

滇东南地区斗南沉积型锰矿床矿物相变化及沉积模式

斗南锰矿是滇东南地区大型的沉积型锰矿床,对其沉积成因的研究可反映滇东南地区沉积型锰矿床的成矿模式。笔者对采自斗南锰矿床的条带状锰矿石样品,进行了系统的锰矿石物相分析和红外光谱分析。通过对锰矿石中锰矿类型与氧化还原界面关系的探讨,提出了由海平面变化引起的氧化还原界面波动所控制的沉积型锰矿的成矿模式。

西昆仑“玛尔坎苏式”富锰矿主控因素及成矿模式

锰矿是我国战略性紧缺矿种,寻找锰矿尤其是富锰矿是我国地质工作者的迫切任务。在西昆仑造山带的西北段玛尔坎苏地区石炭纪沉积岩系中探明的大型碳酸锰成矿带,是我国近年最重要的富锰矿找矿新发现。然而,目前对该富锰矿带的成矿主要控制因素、形成机制及展布规律等地质问题的认识尚不深入,严重制约了该矿带深部及外围进一步找矿预测工作。本文从成矿地质背景入手,以典型锰矿床地质和地球化学特征的剖析为切入点,通过对比研究国内外典型锰矿的成矿特征,总结出西昆仑玛尔坎苏富锰矿带的控制因素主要包括伸展型边缘盆地、丰富多源的锰质来源、海洋氧化—还原界面的变化、有机质深度参与成岩成矿过程等;初步建立了“玛尔坎苏式”富锰矿的成矿模式,并提出了需要进一步研究的科学问题,这对丰富锰矿成矿理论及进一步找矿预测具有重要意义。

不同Mn/Fe比例天然含铁锰矿的As(Ⅲ)吸附性能与机制

水体中的砷主要以亚砷酸(As(Ⅲ))形态存在.金属氧化物常用于水体砷的去除,但其对As(Ⅲ)的亲和力较弱,导致水体砷很难去除,因此,寻求高效、廉价、绿色的除As(Ⅲ)材料具有显著的环境意义.天然含铁锰矿是一种高效的砷吸附剂,由于自然形成条件复杂,其不同含铁锰矿对As(Ⅲ)的去除性能存在较大差异.本研究以两种不同Mn/Fe比例的天然含铁锰矿(NFM-L、NFM-H)为研究对象,评估其对As(Ⅲ)的吸附性能,并结合XPS、XRD等光谱学表征手段探究其砷的去除机制.实验结果表明,NFM-L的Fe含量是NFM-H的5.61倍,其As(Ⅲ)的最大吸附量(24.82 mg·g^(−1))与吸附速率亦显著高于NFM-H(18.94 mg·g^(−1)),NFM-L和NFM-H对As(Ⅲ)的等温吸附曲线更符合Freundlich模型.影响因子实验表明,溶液pH值对NFM-L的影响更大,共存离子H_(2)PO_(4)^(−)能够显著抑制两种材料对As(Ⅲ)的吸附,但是材料粒径对As(Ⅲ)去除的影响较小.光谱学表征发现,两种矿物吸附砷后结构并未发生明显变化,但锰氧化物能将As(Ⅲ)氧化为As(V),从而显著提高了铁锰矿对砷的吸附能力.