南秦岭大型钡成矿带中硫钒铜矿的特征及成因意义

在南秦岭下寒武统硅岩建造中的毒重石-重晶石矿床中,产出大量硫钒铜矿。硫钒铜矿呈正方形,长方形及不规则状,粒度大小变化较大,一般为0.01mm～1mm,最大可达7mm。反光显微镜下为淡柠檬黄色,显微硬度134.5kg/mm2～139.8kg/mm2,相当于摩氏硬度3.46～3.50。主要化学成分为:Cu47.18～52.02(平均50.44),V6.50～14.32(平均11.95),Sn0.00～12.85(平均2.15),S31.77～34.34(平均33.29),As0.00～5.12(平均0.86),Fe0.00～3.27(平均0.77),部分样品含有极少量的Fe,Ni,Co,Sb,Se,Te,In。相应的平均化学分子式为Cu3.04(V0.90,Sn0.07,Fe0.05,As0.04,Sb0.01)1.07(S3.98,Se0.02)4.00,简化式为:Cu3(V,Sn,As,Fe)S4。矿物为等轴晶系,晶胞参数值a=0.5392nm。成矿带中硫钒铜矿的形成与钒的富集,与有机质演化受热和生物降解作用有密切联系。

石煤硫酸浸出过程中含钒矿物的浸出行为

以陕西省商南县石煤钒矿为研究对象,研究了直接酸浸、氧化酸浸及活化酸浸的提钒效果,分析了酸浸过程中含钒矿物钒的浸出规律和活化浸出机理。结果表明:在硫酸浓度250 g/L、液固比5 mL/g、温度90℃条件下,浸出12 h,钒浸出率仅为48.55%;在相同条件下,加入3%氯酸钠,氧化酸浸9 h,钒浸出率增加到61.42%;再添加9%氟化钙,仅活化浸出6 h,钒浸出率可达到92.90%。工艺矿物学研究表明:在活化酸浸过程中,氟化钙与硫酸反应生成的氢氟酸,促进了硫酸对含钒矿物结构的破坏,同时参与了含钒云母的反应,促进了含钒矿物中钒的浸出;矿物中含钒云母、钒钛矿、褐铁矿、钒硫化物中钒的浸出率分别为98.47%、42.22%、98.09%、89.70%,与氧化酸浸相比,分别增加了31.77、26.90、18.01、89.70个百分点。

硫钒铜矿化合物电子结构和电致变色特性的第一原理研究

基于密度泛函的第一原理赝势平面波方法,计算晶体结构、电子结构和光学性质,研究硫钒铜矿化合物Cu3VS4、Cu3NbS4和Cu3TaS4的电子输运及电致变色特性,探讨作为透明半导体材料应用于太阳能电池和电致变色器件的可能性.电子结构的计算表明这类化合物是间接带隙半导体,其电子能带的导带底和价带顶分别位于布里渊区的X点和R点.价带顶的电子本征态主要来自于Cu原子的d电子轨道,而导带底电子态主要来源于VB族元素原子的d电子轨道.能带结构、电荷布居分析、电子局域化函数和光吸收及反射谱的计算表明这些硫钒铜矿化合物属于极性共价半导体,具有较高的电荷迁移率和优良的电致变色特性,可应用于高效电致变色器件.

福建紫金山金铜矿钨锡钼硫化物的发现

笔者最近在对福建紫金山铜金矿床的矿物学研究中发现了一系列罕见的含W-Sn-Mo的硫化物,包括硫钨锡铜矿(Kiddcreekite)、硫钼锡铜矿(Hemusite)、硫钒锡砷铜矿(Colusite)、硫铁锡铜矿(Mawsonite)等,其中硫钼锡铜矿在中国是首次发现,并且硫钼锡铜矿与硫钨锡铜矿一同出现在该地区,二者共同产出的现象是在全球其他地方绝无仅有的。