钾掺杂对纤锌矿型氧化锌电子结构和光学性质的影响

针对纯纤锌矿型ZnO禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了钾掺杂ZnO的4种超胞模型,并对4种模型进行几何优化,计算了KXZn1-XO的能带结构、态密度和光吸收性能。结果表明:采用广义梯度近似法(GGA)+U方法计算得到纯氧化锌带隙为3.373 eV,与实验值一致;随着钾掺杂量X的增大,ZnO的禁带宽度Eg出现先增大后减小再增加的现象,KXZn1-XO吸收带发生先蓝移后红移的现象。

偏硼酸锂熔融-酒石酸络合-超声提取-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定岩矿型锆矿石中10种元素的含量

为实现岩矿型锆矿石样品中锆、铪、钾、钙、钠、镁、铝、铁、钛、锰等10种元素含量的准确测定,优化了熔融、提取等试验条件,提出了题示方法。取干燥后的样品0.1 g于铂坩埚中,加入0.5 g偏硼酸锂,搅匀后盖上坩埚盖,于1 000℃熔融30 min。冷却后将铂坩埚置于装有25 mL含20 g·L^(-1)酒石酸的20%(体积分数)盐酸溶液中,超声振荡至熔块完全溶解,用水定容至100 mL,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定。结果显示:上述10种元素的质量浓度分别在一定范围内与对应的谱线强度呈线性关系,检出限(3s)为1.90~40.8μg·g-1;方法用于由锆含量较低的基性岩岩石标准物质和锆精矿标准物质复配成的以锆石、斜锆石为主的岩矿型锆矿石样品的分析,测定值的相对误差为-1.9%~4.0%,测定值的相对标准偏差(n=12)为0.46%~4.5%,准确度和精密度试验结果的绝对值均优于DZ/T 0130.3-2006规定的控制指标,且方法可拓展应用于砂矿型锆矿石的准确测定。

利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿制备Fe-Cr-Ni合金

我国是不锈钢第一生产大国,但作为冶炼不锈钢主要原料的镍矿及铬铁矿资源贫乏,占红土镍矿资源总量60%以上的褐铁矿型红土镍矿与低品位铬铁矿愈发受到关注。同时,不锈钢冶炼通常需先分别生产铬铁和镍铁,工艺流程长,生产成本高。因此,本文基于烧结—高炉工艺,利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿低成本地一步制备出了Fe-Cr-Ni合金。通过热力学分析及熔炼参数的优化,重点研究了不同Cr_(2)O_(3)含量的含镍烧结矿(S1:4.84 wt%;S3:7.72 wt%)的熔炼特性。在熔炼时间60 min(S1)/90 min (S3)、熔炼温度1600℃、焦粉用量20 wt%、炉渣碱度1.0的最佳条件下,成功制备出了铬品位5.6 wt%~9.3 wt%、镍品位1.55 wt%~1.70 wt%、铁品位84 wt%~88 wt%的Fe-Cr-Ni合金,其铬、镍和铁的回收率分别在90%、98%和96%以上。研究表明,含镍烧结矿Cr_(2)O_(3)含量的提高会造成熔炼时间的延长,这不利于焦比的降低与不锈钢产量的提高。在后续研究中,将开发出由含镍烧结矿与含铬球团矿构成的综合炉料结构,以更有效地实现高铬镍铁的冶炼。

中条山古元古代沉积岩容矿型铜钴矿床钴来源及富集过程

赋存在石墨片岩和大理岩内的山西中条山沉积岩容矿型铜钴矿床,其矿化类型为细脉浸染状和热液脉状,与中非铜矿带的钴矿床非常相似。本文以关键金属钴作为主要研究对象,综述了中条山矿集区钴矿成因研究近年来取得的重要进展。获得以下主要认识:(1)钴富集形成热液脉状矿化发生在造山抬升阶段,时间为~1.82Ga,而不是在沉积成岩阶段直接富集成矿;(2)黄铁矿原位Fe-S同位素揭示硫化有机质页岩是钴成矿的重要矿源层;(3)蒸发岩在造山作用过程中形成的高温、高盐、强氧化性流体是钴释放-迁移的关键介质;(4)热液白云石化导致流体pH升高和石墨片岩“褪色”反应导致流体氧逸度降低促进含钴硫化物的沉淀。基于上述认识,建立沉积-变质两阶段钴富集过程模型解释赋存在变沉积岩内的钴矿成因,它不同于经典的沉积岩容矿型层状铜钴矿床成矿模型。

秦冶炉顶在热矿型高炉炉顶项目上的应用

从秦冶炉顶技术的发展、热矿型无料钟炉顶设备设计的关键点以及秦冶热矿型炉顶的技术优势等方面进行了阐述和分析。BFT系统为秦冶高炉无料钟炉顶装料设备简称,近年来秦冶在以BCQS型布料器“溜槽倾动采用液力平衡控制技术,溜槽旋转采用变频控制技术”为标志的拥有自主知识产权的高炉项目上取得了突出成果,相关炉顶技术和使用经验有了大量的积累。凭借成熟的炉顶技术、炉顶产品良好的应用业绩、及时有效的交流和沟通,获得了乌克兰麦特集团亚速钢铁3号热矿型高炉大修项目的认可。针对热矿型无料钟炉顶设备的需求,秦冶为其量身定制了成套无料钟炉顶设备,为能够更好地满足工艺生产需要提供了解决方案,同时该项目的成功充实了秦冶自主知识产权产品的系列,也为即将开发的俄罗斯等亚洲地区、欧洲地区等炉顶项目树立了新典型。

川西呷村超大黑矿型矿床成矿流体稀土元素组成

本文用 ICP- MS首次测定了呷村银多金属黑矿型矿床矿石流体包裹体中的稀土元素含量。研究表明 ,主成矿期流体稀土元素配分模式均为轻稀土富集 ,Eu具明显正异常。通过初步对比 ,本区主成矿期流体与东太平洋脊、大西洋脊等现代高温酸性地热系统热液具有相似的稀土模式 ,反映了它们物化条件的相似性 ;但前者ΣREE高于后者 ,且两者 Eu/ Eu* 值不同。经过分析 ,本区成矿流体 Eu正异常主要为 T、p H、f O2 控制 ,另外 ,围岩性质和水 -岩主反应带压力也可能影响了 REE含量及 Eu异常的不同。至于 (L a/ Yb) cn>1。

炸药爆炸冲击波合成纤锌矿型氮化硼

本文报道了用国产石墨型氮化硼(gBN)为原料在炸药爆炸产生的冲击波作用下合成纤锌矿型氮化硼(wBN)的技术。对冲击波作用后的回收产物进行化学分离,得到杂质含量低于0.5％的wBN产品;回收产物的wBN的转化率高于50％;单发试验产量达11—12g。目前已经利用这一技术生产出少量wBN产品。 在相同的冲击波条件下,对四种不同来源的gBN进行了合成试验。发现wBN的转化率强烈地依赖于原始gBN的结晶特性。比表面积测量及X射线衍射观察表明,冲击波合成的wBN是一种多晶微粉,平均颗粒度约0.1μm,平均晶粒度约17.5nm。差热分析显示放热反应起始温度为1055K,峰顶温度1238K。

黑矿型矿床成矿物质来源:日本上向黑矿铼-锇和氦同位素证据

上向黑矿(Uwamuki Kuroko)是日本最典型的黑矿型矿床,它形成于日本岛弧中新世夭折岛弧裂谷环境,产于双峰式岩石组合的长英质火山岩系中。矿床由下部筒状硅矿带和上部块状黑矿带构成,后者显示典型的上黑(黑矿)下黄(黄矿)金属分带。为探索研究长期争议的成矿物质来源,系统测定了矿石和主岩的Os,He同位素组成。含矿流纹岩系的 R/R_A值介于0.93～1.14间,证实该岩浆可能主要来源于陆壳重熔。上向黑矿的上部块状黑矿矿石具较高的^(187)Os/^(188)Os值(2.246～7.608),反映矿石Os主体来源于壳源沉积物或矿区基底岩系;下部脉状—网脉状硅矿、块状黄矿和少量黑矿则具低^(187)Os/^(188)Os值(0.423～0.793),证实矿石Os具两源性,估计幔源物质贡献约57％～89％,壳源物质贡献约11％～43％。此外,在上部块状黑矿带内部,矿石^(187)Os/^(188)Os显示清楚的垂向韵律性变化,揭示了成矿流体及成矿物质的周期性混合,据此,本文提出了一个新的两阶段成矿模式。

纤锌矿型氮化硼及其应用的研究(Ⅰ)——纤锌矿型氮化硼的冲击波合成

用hBN(Ⅰ、Ⅱ型层状结构的六角氮化硼)作原料,在斜冲击波的高温高压作用下,实现了hBN向wBN(纤锌矿型氮化硼)的转变。X光结构分析表明,生成的超硬氮化硼全部为wBN,没有发现zBN(闪锌矿型氮化硼)生成的任何证据。X光荧光光谱分析结果,得到的wBN的纯度接近99％。差热分析显示,在空气中温度为1127K时,开始吸热反应,吸热峰位于1260K。这表明wBN的热稳定性介于zBN和金钢石之间。

呷村黑矿型矿床高^(18)O成矿流体的成因

本文基于流体包裹体和石英18O资料 ,提出呷村高18O成矿流体的成因有两种可能性 :一种 ,指示岩浆流体的参与 ,这已被成矿流体的高盐 [w (NaCleq) =5.7%～ 2 1.3% ]和极度富气所证实。另一种 ,指示海水与高18O火山岩或沉积岩发生过高温、低m水/m岩石 反应。现代和古代VMS矿床热液对流深度、水 -岩反应理论计算结果及遍布矿区成矿前的低温 ( <150℃ )和高m水/m岩石 反应表明后一种可能性的存在。高18O成矿流体来源的确对完善VMS矿床成因模式具有重要意义。

四川呷村黑矿型矿床硅质岩的硅、氧同位素组成及其与现代海底硅质烟囱比较研究

本文首次报道了川西呷村黑矿型矿床硅质岩的硅、氧同位素组成,其δ^(18)O为12.8‰-18.3‰纵,形成温度约99-120℃,δ^(30)Si为0.0‰-1.5‰,与Mariana和GalaPagos热液硅质烟囱的δ^(30)Si值范围基本相当,揭示两者具相似的形成机制。硅质岩和硅质烟囱δ^(30)Si最大值与相伴火山岩δ^(30)Si值一致,反映硅质来自被热液淋滤交代的火山岩系。根据SiO_2溶解度-温度关系提出,来自海底之下1-2km处的水-岩反应带、温度高于320℃的初始流体,通过绝热上升或传导冷凝,可在海底形成硫化物矿体,残余热液与海水大量混合及传导冷凝,可产生硅质岩和硅质烟囱。

水热法制备板钛矿型TiO_2纳米材料

0.15mol/L TiCl3的饱和NaCl水溶液加添加剂尿素(尿素/Ti3+摩尔比为1∶10)用水热法170℃下反应4h在玻璃基板上制备了TiO2纳米材料(粉末和薄膜),SEM和XRD技术表征结果说明,生成的TiO2为板钛矿型晶体,TiO2粉末是由TiO2纳米棒自组装成的微米球,薄膜则是大面积纳米棒阵列形成。探索了制备TiO2纳米材料的最优条件,并讨论了反应机理。

纤锌矿型氧化锌电子结构的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下局域密度近似平面波超软赝势法,计算了纤锌矿型ZnO的能带结构、态密度和复介电常数,计算结果与其他文献结果吻合较好,并从理论上分析了它们之间的关系。结果表明,纤锌矿型ZnO在(100)和(001)方向上具有光学各向异性,为纤锌矿型ZnO的应用提供了理论依据。

古代与现代海底黑矿型块状硫化物矿床矿石地球化学比较研究

选择西南太平洋冲绳海槽（ＯｋｉｎａｗａＴｒｏｕｇｈ）现代海底烟囱硫化物矿床、日本小坂矿山上向（Ｕｗａｍｕｋｉ）黑矿（第三纪）和中国西南呷村黑矿型矿床（三叠纪）进行了矿石地球化学比较研究。黑矿型矿床矿石吨位－品位模式与其他火山成因块状硫化物（ＶＭＳ）矿床类似，矿田（２０－５０ｋｍ２）矿石吨位与单个喷气－沉积型（Ｓｅｄｅｘ）矿床相当，金属总量４－６Ｍｔ，为矿田范围内热液流体搬运的最大金属量。与洋脊环境ＶＭＳ矿床相比，岛弧裂谷环境产出的黑矿型矿床相对富Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ａｇ、Ａｕ等，相对贫Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｅ等。不同时代的黑矿型矿床的矿石化学存在一定差异。矿床硫化物成分受岛弧张裂程度制约，与岛弧壳层物质及海相火山岩系密切相关，证实成矿物质来源于壳层火山岩系。古代与现代黑矿型矿床块状矿体内元素化学分带型式十分一致，揭示硫化物堆积过程高度类似。基于现代海底烟囱－硫化物生长过程实地观察和古代黑矿的具体剖析，建立了古代黑矿硫化物淀积新模式，强调硫化物堆积发生于已固结的结壳或烟囱及火山碎屑堆下部，表现为开放空间的充填、交代与动态迁移。

川西哩村黑矿型多金属矿床成矿流体化学和热演化历史与成矿过程

川西呷村含金富银多金属矿床是典型的黑矿型Zn-Pb-Cu-Ag矿床,其形成于与岛弧裂陷相伴的“双峰式”火山活动末期,产于岛弧裂谷带内的酸性火山岩系中。矿床由下部网脉状矿和上部块状矿组成,具“双层结构”金属分带和蚀变分带特征,矿体与喷气岩-喷气沉积岩密切伴生。成矿作用可分为四个阶段,每一阶段均形成特定的矿物共生组合。本文在已往研究基础上,拟就成矿流体的化学成分和热演变历史,探讨矿床金属分带、蚀变分带机理和成矿作用过程。

川西呷村黑矿型矿床含矿火山岩系热液蚀变与物质-化学变化

川西呷村黑矿型矿床产于酸性流纹质火山岩系上部。矿区蚀变可分为矿化热液蚀变和区域低温蚀变。后者广布矿区:前者绕网脉矿(硅矿)形成蚀变岩筒,并具明显的蚀变分带:自内而外由石英-钡冰长石带向绢云母-石英带递变,自下而上由绿泥石带向石英-绢云母带递进。采用"惰性"微量元素方法恢复了含矿岩系原岩成分,定量估算了蚀变引起的物质-化学变化。在蚀变岩筒中,Cu、Pb、Zn 强烈富集,远离蚀变岩筒,Cu 略有亏损,Pb 和 Zn 显著亏损,证明成矿物质 Pb 和 Zn 主要来自被热液交代淋滤的酸性火山岩系。根据蚀变岩石的物质变化,概略性地固定了呷村矿区蚀变火山岩物质变化图,可准确地追溯热液流体运移轨迹,进行矿体圈定。

华北地台东部花岗岩容矿型金矿床的时空演化

华北地台东部分布有众多的花岗岩型金矿床 ,按照岩体与矿化的时间关系可分为同侵入岩型及后侵入岩型两类。前者主要分布在冀、辽接壤地区 ,成岩与成矿时代相近 ,为中侏罗世 ;后者主要分布在辽宁及山东等地 ,成矿比成岩要晚 2 0～ 12 0Ma以上 ,成岩时代主要为侏罗纪 ,成矿时代为白垩纪。NWW向SEE方向金矿化时代变新 ,可能显示出中生代太平洋板块使华北地台活化的作用向东迁移并对金矿床形成起了控制作用 ,同时在华北地台北缘从南向北矿化变新也显示出西伯利亚板块在中生代时期对华北地台造成的影响。

碎斑熔岩在黑矿型矿床成矿作用中的地位

白银矿田火山碎屑岩及赋矿岩石的深入研究表明，该地区存在一种长英质侵出相火山岩——碎斑熔岩。其主要特征是：①产于矿田酸性火山岩穹的火山活动中心或古火山喷口位置，代表中酸性火山作用晚期岩浆活动的产物，其典型者如折腰山石英角斑质碎斑熔岩体，规模为2×0．5km2，有次火山相石英钠长斑岩和各种火山碎屑岩如晶屑凝灰岩、集块岩及熔岩等分布在其四周；②碎斑熔岩中碎斑为长石和石英，具破而不碎、碎而不离或离而不远的特征，③基质具霏细结构，但多数已发生绢云母化、绿泥石化和黄铁矿化等；④岩石化学上同该地区喷出相石英角斑岩相当，SiO2均大于70ωB％，具有较高的Al2O3含量和Na2O／K2O值，分别为11．16～14．90和1．78～7．43，具I型与S型的混合型特征，⑤稀土元素配分型式具平坦型和富集型两种，分别与白银矿田东西两段酸性火山岩成因类型相对应，微量元素地球化学研究表明碎斑熔岩与区内石英角斑岩属同源岩浆的衍生物．海相火山岩中碎斑熔岩的确立，不仅增加了海相火山作用形式，即便出作用，而且因其占据火山活动中心或岩浆通道位置，在成岩或火山作用期后便成为海底热液对流循环成矿作用中心即热液喷流口．它既标志着黑矿型块状硫化物矿床成矿的相对时期。

水热法制备板钛矿型TiO_2纳米颗粒及其表征

采用水热法成功合成板钛矿型TiO2纳米颗粒。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、拉曼光谱仪、激光粒度分析仪对样品进行分析表征,结果表明TiO2纳米颗粒为棒状,直径约为10nm,长度约为100nm。发现所合成的样品随着反应时间,其长度有明显的增加,而直径没有明显的变化。

高压高温下纤锌矿型氮化硼(wBN)的合成及其结构的转变

wBN通常是在动态超高压高温条件下由六方氮化硼(hBN)直接转变而成的。文章就静态高压高温条件下wBN的合成问题、高压下wBN转变为类石墨型氮化硼的规律性及其机制、高压高温下对wBN向cBN的转变以及S i3N4在该转变过程中对cBN颗粒生长的影响等进行叙述。