Beneficiation and Characterization of Detrital Zircons from Beach Sand and Red Sediments in India

This paper deals with the recovery of zircon minerals from beach sand and red sediments of bad land topography and flow sheets with material balance are suggested. The experimental data reveal that the total heavy mineral content of red sediment sample is 43.9% in which zircon mineral concentrate is 2.75% by weight, where as for beach-dune sand sample the THM content is 16.7% in which zircon mineral concentrate is 0.16% by weight. It is found that U and Th and REE elements contents are much higher in red sediment zircon sample than beach sand zircon. Zircon concentrates recovered from beach-dune sand and red sediments contain 98 to 98.1% zircon with 79.6 to 80% recovery respectively. These zircon minerals from both the sources are suitable for industrial applications.

预合成镁锆砂和煅烧温度对镁锆质材料性能的影响

为了改善镁锆质材料的高温使用性能,以岫岩二级菱镁矿、脱硅锆为原料制备的预合成镁锆砂和电熔镁砂为原料,经混合、成型、烘干、煅烧制备了镁锆质材料。研究了预合成镁锆砂加入量(质量分数分别为10%、20%、30%)和煅烧温度(1500、1600、1700℃)对镁锆质材料体积密度、显气孔率、烧后线收缩率、常温抗折强度、抗热震性、抗渣性的影响,并分析了其物相组成和显微结构。结果表明:1)随着预合成镁锆砂加入量和煅烧温度的提高,试样体积密度和常温抗折强度增大,显气孔率减小;2)试样线收缩率随预合成镁锆砂加入量的增加而减小,随煅烧温度的升高而增大;3)当预合成镁锆砂加入量为20%(w),煅烧温度为1600℃时,试样的抗热震性最优,这是由于预合成镁锆砂引起的微裂纹增韧提高了抗热震性;4)当预合成镁锆砂加入量为20%(w),煅烧温度为1700℃时,试样的抗渣性最优,主要原因在于ZrO_(2)与渣反应生成CaZrO_(3)和尖晶石,阻碍了钢渣的进一步侵蚀与渗透。

海南岛西部近岸海域碎屑锆石U-Pb同位素年代学物源示踪及其地质意义

海南岛西部近岸海域海砂资源丰富、经济价值巨大,对其物质来源却缺乏系统研究。为解决这一科学问题,为该区域海砂资源的开发利用提供科学依据,对海南岛西部近岸海域和昌化江入海口1 471粒碎屑锆石开展了U-Pb同位素年代学和微区元素地球化学研究。海南岛西部近岸海域年龄范围在3.45 Ga~82 Ma,具有99、241、252 Ma 3个主要年龄峰值,以及113、155、325、357 Ma 4个次要年龄峰值;昌化江入海口具有2.3 Ga~96 Ma的年龄范围,存在101、244、254 Ma 3个主要年龄峰值,以及122、266、281、307、342 Ma 4个次要年龄峰值。结果表明:海南岛西部近岸海域沉积物以具有~99 Ma的显著年龄峰,并缺乏晋宁期、加里东期和喜山期年龄峰为识别标志,海南岛应是其主要物源区,区内丰富的海砂资源来源于海南岛内岩浆岩和沉积岩的风化剥蚀和搬运沉积;海南岛西部近岸海域与昌化江沉积物年龄峰值的差异,指示海南岛西部近岸海域沉积物并非单纯来源于近源昌化江输入,也在北部湾逆时针环流的作用下接受琼西南部河流的物源贡献;更新昌化江入海口的碎屑锆石年龄组成,新识别出的380~310 Ma年龄群,可作为昌化江流域物源的识别标志;本次碎屑锆石年龄频谱特征与海南岛经历的多次重要地质事件相吻合,有助于了解海南岛复杂的地质演化历史。

黄河和长江碎屑物质扩散研究——来自江苏沙脊物源示踪的约束

研究源-汇系统对于理解岩石风化、河流输砂、泥砂沉积以及陆地和海洋沉积过程具有重要意义。我国江苏省东海岸具有丰富的沉积物供应,在某些沿海地段形成了一系列沙脊,是进行沉积物源-汇过程研究的理想沉积记录之一。但目前对其物源区来自哪里还未达成共识。我们利用已发表的碎屑锆石U-Pb年龄和钾长石Pb同位素数据,结合江苏沙脊及其周缘区域的数据结果,详细厘定江苏沙脊的物源区,并运用蒙特卡罗反演模型定量评估江苏沙脊潜在物源区对其物质贡献率。结果表明江苏沙脊北部的碎屑物质主要受大别山(45%)和鲁中山区(24%)的共同影响;黄河(29%)、古黄河(27%)和长江(25%)的碎屑物质对江苏沙脊中部的物质组成起重要影响。江苏沙脊南部的物源主要来自长江(68%)。江苏沙脊的出现得益于黄河和长江这样的大陆尺度的大河搬运了丰富的碎屑物质到下游,南黄海西海岸的平坦地貌有利于保存这些碎屑物质,末次冰期后东亚陆架海动力过程(潮汐、海浪和沿岸流等)持续对其改造,这体现了河流-海洋在塑造河口-海岸地貌中的交互作用。

西拉木伦构造带克德河砂砾岩的时代及构造意义

内容提要:西拉木伦构造带北部双井地区发育一套巨厚的、低成熟度快速堆积的近源粗碎屑沉积建造,与构造环境紧密相关,前人称其为克德河砂砾岩并将其沉积时代分别划为中二叠统(哲斯组)或上二叠统(林西组)。本次工作对该套地层进行了大比例尺剖面测量,对取自剖面下、中、上(1、25、86层)三个部分的砂岩样品进行LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,结果显示:3个样品具有类似的碎屑锆石年龄分布特征,多数测年值集中分布在485~405Ma、463~401 Ma、520~363 Ma区间,其峰值年龄分别为427 Ma、445 Ma、440 Ma,锆石数量分别占总量的48.0%、52.5%和38.8%,其次为大于1000 Ma的年龄,锆石数量分别占30.7%、22.5%、45.0%,且均具有1800Ma和2500Ma左右的峰值年龄,明显具有华北板块基底年龄信息。自下而上3个测年样品最年轻峰值年龄分别为312Ma、376Ma,282Ma,最年轻的锆石年龄分别为304Ma、244Ma和245 Ma。在第85层杂色复成分砾岩的灰岩砾石中发现上石炭统—下二叠统阿木山组的■和珊瑚化石,在41及43层发现中生代孢粉化石。依据碎屑锆石测年数据及生物化石鉴定结果,结合其被晚三叠世岩体侵入接触的地质现象,判断克德河砂砾岩的沉积时代可能为中三叠世。推测西拉木伦构造带经历了一个较长的演化过程,从中二叠世开始华北板块和西伯利亚板块进入碰撞造山阶段,克德河砂砾岩可能是山脉快速隆升、山体遭受强烈剥蚀堆积的产物,据此判断华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合造山一直延续到中三叠世才结束。

某化学锆生产企业放射性水平调查与对策研究

为摸清化学锆生产企业在利用锆英砂生产过程中可能造成的辐射环境影响,对某典型企业生产过程中涉及放射性转移的原料、主副产品、废物以及周围环境中放射性核素进行监测与分析。结果显示,进口原料锆英砂中主要天然放射性核素活度浓度均大于1 Bq/g;主要产品中的含量均远小于1 Bq/g,处于豁免水平;固体废物中均有单个核素超过1 Bq/g,排放废水中总放射性超过污水综合排放标准限值,废气中放射性核素浓度基本处于当地本底水平;厂区内环境γ空气吸收剂量率高于当地本底水平;周围辐射环境质量总体良好,尚未对环境造成实质影响。

朝鲜北部狼林地块构造归属与地壳形成时代

朝鲜半岛北部的狼林地块一直被认为是中朝克拉通的重要组成部分。传统认为,它向南与我国辽东半岛的辽南太古宙地体相接,与其北部的鞍山-辽北-吉南太古宙地体（龙岗地块）具有基本类似的物质组成。两大太古宙地体之间是著名的以辽河群、集安群和老岭群为代表的辽吉古元古代岩系。辽吉岩系目前最主要的学术争论是,它是原本一体的太古宙地体的裂解产物,还是两个性质不同的太古宙地体拼合的结果。无论采用何种模型,学术界都普遍接受狼林地块主要由太古代岩石组成这一基本假定。为准确厘定狼林地块的地壳性质与形成时代,本文选择大同江、清川江、城川江、长津江、厚州川、厚昌江和秃鲁江中的河沙样品作为研究对象。这些河流均发源于狼林山脉,是狼林地块的核心区域,因而这些河流沉积物能够较好地全面反映狼林地块的物质组成情况。上述河流不同部位8件样品的分析结果显示,狼林地块主要由18~19亿年的古元古代岩石组成,太古宙岩石比例极为有限。但锆石Hf同位素模式年龄集中在28亿年左右,与华北克拉通全岩样品的Nd同位素模式年龄基本一致。结合狼林地块大量麻粒岩相变质表壳岩系和古元古宙花岗岩的发育,本文认为狼林地块是与辽吉岩系基本类似的古元古代地体,它可能是华北克拉通在古元古代期间东南大陆边缘的巨型造山带,我们可将其简称为辽-吉-朝古元古代造山带。因此,先前认为狼林地块主要由太古宙岩石组成的观点需要重新检查和认识。

选区激光烧结用覆膜锆砂的制备及其SLS成形工艺研究

采用冷、热法制备了覆膜锆砂,并进行了选区激光烧结成形工艺研究,着重探讨了单层扫描面积和激光功率对SLS覆膜锆砂砂型抗拉强度的影响。结果表明:在树脂含量相等条件下,相对于冷法,热法制备的覆膜锆砂的SLS成形砂型抗拉强度明显更高;单层扫描面积对覆膜锆砂砂型抗拉强度影响显著,随着扫描面积的增大,在同样烧结参数下,其成形初强度由0.27 MPa迅速下降到0.04 MPa;而激光功率是决定覆膜锆砂砂型抗拉强度的关键因素,115/170目覆膜锆砂粘结剂含量为2%的条件下,扫描面积约1 900 mm^2,合适的激光功率为35 W,成功制备覆膜锆砂砂型,并浇注出轮廓清晰、表面光亮的钛合金铸件。

熔模铸造型壳耐火材料及其选择

针对型壳耐火材料对熔模铸造的质量、成本、生产率的影响,介绍了熔模铸造型壳常用耐火材料锆砂、熔融石英、高岭石、铝矾土、电熔刚玉的性能及其特点。根据实际生产中不同的工艺技术条件、铸造材料和零件精度要求,阐述了型壳耐火材料的合理选择。必须在保证铸件质量的前提下,选择性价比高、实用方便的耐火材料。

陶瓷熔块制备过程中的机械力化学效应及其对釉面性能的影响

在行星振动球磨机中粉磨陶瓷熔块用料，机械力化学效应使熔块熔融温度由１６８３Ｋ降至１６４８Ｋ和１６０３Ｋ，同时改善了釉面性能。粉磨时使用了几种助磨剂。

CaCl_2和NaOH复合分解锆英砂工艺研究

采用CaCl2做添加剂,研究了CaCl2加入量对锆英砂碱熔分解工艺锆转化率的影响。将锆英砂和固体氢氧化钠按质量比1∶1.2混合均匀,分别加入0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%的氯化钙(以锆英砂的百分比计),然后置于坩埚中,在马弗炉中按设定的温度和时间进行高温烧结。对CaCl2和NaOH复合分解锆英砂产物的物相组成和反应过程中的热变化进行了分析。研究结果表明,当CaCl2加入量为0.8%时,烧结料中可溶性锆含量达到最大值31.04%。锆英砂经CaCl2和NaOH高温烧结后,烧结料中不溶物的物相组成主要为Na2ZrO3。

某厂锆英砂生产氧氯化锆过程中放射性核素的转移和辐射防护

通过对某厂利用锆英砂生产氧氯化锆过程中原料、成品、中间产品及废弃物中天然放射性核素进行分析,探讨生产过程中放射性核素的转移和辐射防护。分析结果表明,原料中铀、钍、镭等天然放射性核素大部分转移到三次废酸中,废酸中铀、钍、镭-226含量分别为1.52 g/L、1.31 g/L、801 Bq/L,最终86%的U、99%的Th进入废水处理后的污泥中,14%的U进入处理后的废水中。氧氯化锆生产所产生的污泥需要按照放射性废物管理。氧氯化锆成品中天然放射性核素含量甚微,可以忽略。对工作人员附加外照射剂量进行了估算,得出工作人员最大附加外照射剂量为1.61 m Sv/a,并提出了相应的辐射防护建议。

2011年中国锆工业年评

对2011年中国锆产业的生产状况进行了统计,重点分析了生产及进口情况。2011年中国共生产锆英砂约5×104t,进口锆英砂总量(折合成精矿)为67.38×104t,总需求量为72.38×104t;生产氯氧化锆229034t,生产二氧化锆(由氯氧化锆转型而来)21180t,生产硫酸锆12830t,生产碳酸锆12546t,生产电熔锆48288t,生产硅酸锆325000t。由于国际金融危机和中国控制通胀措施的影响,锆制品的市场需求下降,开工不足,再加上原材料价格高居不下,全行业陷入微利状况。建议企业开发高新技术产品,实现产业的升级,并鼓励上下游企业间相互融合,促进行业的健康平稳发展。

2012年中国锆工业年评

统计了2012年中国锆产业的生产状况,重点分析了生产和进口情况。2012年中国共生产锆英砂约4.0×104t,进口锆英砂总量(折合成精矿)为5.89×105t,总需求量为6.29×105t;生产氧氯化锆197 250 t,生产二氧化锆17 972t,生产硫酸锆6 844 t,生产碳酸锆20 541 t,生产硅酸锆255 000 t,生产电熔锆44 300 t。与2011年相比,中国锆英砂、化学锆及金属锆产量均出现不同程度下降。2012年中国锆企业在需求下降和原料高涨的双重压力下,效益普遍不好。因此,建议我国锆企业大力发展高技术产品,实现产业升级,并能够主动走出去,开发利用国外锆资源。

用碱分解锆英砂制备ZrO_2工艺中放射性的分布、处理和回收研究

研究和检测用氢氧化钠分解锆英砂制备ZrO2工艺过程的放射性的走向分布。结果表明,在工业ZrO2的生产工艺中,U和Th主要富集于废酸和ZrOCl2的母液中,也分散于硅渣和水洗液中;两者放射性超标,经转化和处理之后达到排放和堆放要求,并可利用做建筑材料;废酸和母液可以通过TBP萃取分离和回收U和Th,具有工业和经济价值;处理工艺是可行和有效的;废液经沉淀处理之后,沉渣和上清液都达到国家排放和堆放的标准。

优质硅莫砖的制备及其性能

以特级高铝矾土和高纯碳化硅为主要原料制备硅莫砖,研究锆英砂加入量对硅莫砖性能的影响。结果表明:锆英砂含量对硅莫砖物理化学性能有很大的影响,随着锆英砂含量的增加,试样呈现体积密度和强度先增大后减小的变化趋势,热震稳定性和耐碱侵蚀能力明显增强,锆英砂的最佳加入量为10~15%。

耐碱玻璃纤维原料用锆英砂中二氧化锆(铪)含量测定方法的探讨

探讨了EDTA快速测定锆英砂中二氧化锆(铪)含量的方法,对试验酸度、滴定温度和Fe3+对测定的影响进行了研究,着重选用简便的标定物Zr标准溶液对操作步骤进行简化,通过4种锆英砂样品进行方法验证以及加标回收试验,结果表明,Zr标准物质标定结果与基准试剂标定结果吻合,二氧化锆(铪)测定结果与重量法测的值比对绝对差均不大于0.18%,加标回收率达到98%以上。

锆砂/PEPSET树脂自硬砂工艺性能研究

目的 研究锆砂 /PEPSET树脂自硬砂工艺性能 ,用于解决复杂铝铸件由于型砂质量所带来的铸造问题 .方法 对锆砂 /PEPSET树脂自硬砂的常温性能和高温性能进行了实验研究及结果分析 .结果 指出该种新型自硬砂在硬化速度、流动性、发气性、溃散性和激热膨胀等方面性能良好 .结论 利于复杂铝铸件的造型制芯 ,有望成为树脂自硬砂工艺的一个重要发展方向 .

梯度化铸型导热系数的实验研究

在树脂砂中加入石墨粉和锆砂,利用导热系数仪测量砂型导热系数,研究了锆砂和石墨粉的含量对铸型导热系数的影响,进行了实验验证,与Maxwell模型模拟计算的导热系数进行对比研究。结果表明,在石墨粉含量为8%、锆砂含量为30%时,砂型导热系数达到最大值,与树脂砂型相比导热系数提高了90%;混合砂型的晶粒比树脂砂型的细4μm。混合砂型浇注得到的铸件的抗拉强度比树脂砂型的抗拉强度高3%～4%,伸长率下降了0.8%～0.9%。

我国锆英砂矿的放射性分析

调查分析了我国3个典型矿区锆英砂堆放表面γ剂量、放射性比活度、铀系和钍系平衡状况以及放射性元素含量;测定了我国海南万宁矿区锆英砂的组成及放射性。结果表明:①我国矿区锆英砂的放射性比活度比澳大利亚的锆英砂高了一个数量级,澳大利亚的锆英砂基本上是符合工业使用要求;②我国山东荣城锆英砂的放射性比活度与澳大利亚锆英砂的放射性比活度接近,但是其中铍的含量很高,不适于用做化工原料;③锆本身不具有放射性,锆英砂的放射性主要是由于锆英砂中存在的独居石等含有少量的铀、钍和镭,使得锆英砂具有了放射性。