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九潭冲-楠木冲地区位于湘潭成锰沉积盆地东南部,属扬子陆块东南缘锰矿成矿带.区内发现有九潭冲、楠木冲2 个锰矿床及隐山锰矿点,属海相沉积型锰矿床.研究表明锰矿层赋存于南华系中统大塘坡组第一段炭质页岩中,呈层状、似层状或透镜状产出,原生矿石类型为碳酸锰矿石;锰矿的形成及分布主要受古构造、岩相古地理、地层及岩性控制;九潭冲矿区、楠木冲矿区已知锰矿体的北东延深方向,以及两矿区之间的工作空白区,找矿潜力巨大.
为了实现对山西废弃矿的生态恢复与景观营造,以山西废弃矿区为研究对象,对矿区的地理位置、生态系统情况和植物覆盖情况进行了调研,从建设矿山公园的角度出发,根据矿区的实际情况,从矿区除尘、地形处理、种植植物和水土保持等4 个方面进行生态恢复改造.形成了形态各异、丰富多彩的小型灌木丛、草地、树林等人造自然景观,同时也形成了不同功能性的植物群落,分别是自然植物群落、观赏植物群落,构成稳定的植物生态系统.生态景观设计,结合矿区的地形和自然条件,因地制宜,进行植物覆盖种植,与原有矿区的自然风光融合,形成具有代表性的矿山公园景观.实现充分保护好矿区生态环境、历史文化和人文景观,建立保护与开发的良性互动机制,协调处理好矿山公园旅游开发与生态环境的关系,保持自然和文化的持久魅力.
贵州遵义高山锰矿床位于张家湾-木杠台Ⅳ级地堑盆地内,通过利用高山锰矿勘查成果,较详细地总结了矿床地质、矿体地质和矿石特征.区内锰矿体赋存于茅口组第三段,呈透镜体、似层状产出,产状与地层一致,矿石矿物成分为菱锰矿、软锰铁矿、褐铁矿,主要脉石矿物有硅质、黏土矿物等;矿石具胶状结构、晶粒状结构和块状构造,Mn平均含量为20.79%,矿区Mn矿石品位总体由南向北变高.锰矿石自然类型为碳酸锰矿石;矿石工业类型为高铁、低磷铁锰矿石.矿床成因属内生外成气液喷溢沉积型锰矿床.
官房铜矿是云南目前所发现的规模较大的玄武岩型铜矿床之一.现已控制铜金属资源量近50 万t,目前主采矿段向阳山矿段矿石储量接近枯竭,寻找新的接替资源成为当下的重点工作.研究通过野外及井下地质调研,在前人的研究成果基础上,以官房铜矿矿区向阳山矿段为研究对象,结合对成矿地质条件的认识和实测勘探线,运用 3DMine建模软件,构建了向阳山矿段矿体三维地质模型.通过对官房铜矿成矿规律的总结,以向阳山矿体三维模型为基础,进行了深部找矿预测,圈出有利找矿空间2 处.
用盐酸和硫酸对样品进行前处理,在硫酸介质中,用抗坏血酸为还原剂,以乙醇为稳定剂,当磷与钼酸铵、硝酸铋出现蓝色络合物的显色反应后能快速测定四氧化三锰产品中磷的含量.研究结果表明,磷量在 0～10 μg/50 mL范围内线性良好,遵守比耳定律,加标回收率达 98.7%～104.9%,相对标准偏差是1.64%～4.04%.此方法操作简单、快速稳定,结果准确可靠,能够满足测定要求.
青海景日强玛地区位于雁石坪镇通天河上游一带,雁石坪弧后前陆盆地三级构造单元带.内涉及1 处1∶5万水系沉积物异常、3 处1∶1万土壤综合异常,异常元素以Pb、Ag、Zn、Sb、Cu为主,相同位置不同比例尺的化探异常,元素对异性、重显性较好,特别是主要的成矿元素Pb和Ag,异常浓集中心显著,异常的强度大.通过对研究区内1∶5万和1∶1万地球化学异常特征和所处地质成矿条件综合分析,结合已有的找矿效果,圈出9 条铅银铜矿体.综合分析区内具有成矿有利地层、良好的化探异常,总结找矿标志,指出区内下步找矿方向应以地表找矿为主,钻探深部验证为辅展开工作;寻找中低温热液型铅银多金属矿为主攻方向,对区内下步找矿方向具有较好指示意义.
青海省都兰县伊和让贵铜矿区内圈出9 处辉长岩体,岩体主要沿F3、F4 及其他近东西向构造线呈岩株状展布,岩体空间分布形式为断续重现.岩体暗色组分多,颜色较深,化学成分Cu、Ni、Co、Pt、Pd等元素含量较高,岩体偏基性.此次通过开展1∶5 000 磁电工作,圈出多处物探异常,通过分析物探异常反映深部岩体及对应矿体的延伸拓展情况,推测深部可能存在超基性岩体.通过开展地球物理工作,在该区发现多处物探异常,异常显示岩体向深部延伸稳定,说明该区有一定的成矿潜力.
以贵州省为例,通过分析锰产业的发展及锰污染现状、锰污染治理情况、电解锰渣减量化、无害化和资源化利用技术路径,指出了锰渣无害化、资源化技术、渣库治理、锰行业相关质量标准以及锰产业结构等方面存在的问题,并针对性地提出了建议,为加强锰渣污染防治及生态环境综合治理提供决策参考.
针对陕北采煤沉陷区生态环境脆弱及荒漠化严重的问题,研究以铃铛刺、梭梭及粗毛甘草为指示作物,通过野外田间小区试验和室内主成分分析相结合的方法,观测了试验植被及灌溉方式对土壤性质和植被生长的影响.结果表明:①灌溉条件相同时,种植铃铛刺(即TR-1)对沙土含水率、pH提升最大,同时降低沙土容重效果最好,相较于梭梭(即TR-2)和粗毛甘草(即TR-3),TR-1 处理组含水率和pH分别提高了 36.03%、26.82%和 0.81%、1.29%,容重分别降低 2.74%和 1.39%.TR-3 对沙土孔隙度提升最大,相较于TR-1、TR-2 处理组孔隙度分别提高0.21%和4.01%,灌溉方式不同时,处理组相较于对照组,含水率、孔隙度和pH显著提升,容重显著降低.②相同灌水条件下,TR-2 处理组株高表现最好,相较于TR-1、TR-3 处理组分别提升 48.47%、146.94%,TR-3 处理组的盖度及存活率表现最好,与对照组相比,TR-1、TR-2 和TR-3 处理组株高、盖度和存活率均显著提升,说明在沙土中种植梭梭更易存活,播种后持续每周浇水 2 次植被生长更好.③由主成分分析方法得出,当植被相同时,灌溉处理得分均大于对照组,灌溉条件相同时,种植粗毛甘草效果最好,综合得分为2.73.
青海省曲麻莱县废弃砂金矿山长期粗放无序开采,导致三江源地区生态环境破坏、水土流失和沙漠化等一系列地质环境问题.在充分收集已有地质资料的基础上,开展曲麻莱县废弃砂金矿山地质环境现状和问题调查,并提出具体的恢复治理措施,为青藏高原金属矿矿山生态环境保护和三江源下游的生态平衡提供理论依据.
针对锰矿开采过程中存在的安全隐患,以遵义长沟锰矿为例,基于AHP-FAHP综合评价法,综合考虑工作场所安全、作业设备安全、人员安全等 3 大类因素,建立了合理的、科学的遵义长沟锰矿安全影响因素结构图,得到了体系中各种影响因素的权重及影响因素评价指标占比.进一步根据模糊数学、最大隶属度理论,建立模糊综合评判模型,进行分析和计算得到各因素的组合权重,从而得到最终的评判向量,为遵义长沟锰矿安全评价指标体系提供一定理论依据.
金属磁粉芯是以金属软磁粉末为原料,经绝缘包覆、加压成型和热处理等工艺处理后制备的软磁复合材料,其中绝缘包覆工艺是制备金属磁粉芯的关键技术.通过介绍金属磁粉芯有机、无机、有机-无机复合包覆工艺,对比磷酸、氧化物、铁氧体等包覆工艺对磁粉芯性能的影响,展望了包覆工艺技术的发展方向,为磁粉芯包覆工艺的研究和发展提供参考.
采用高温还原技术成功制备出B掺杂石墨烯,然后通过高能球磨法将MgH2 与B掺杂石墨烯相复合,研究了B掺杂石墨烯对MgH2 组织结构与吸放氢性能的影响及机理.结果显示:基于氧化石墨烯与硼酸的机械研磨与高温烧结,可实现氧化石墨烯的还原以及B原子在石墨烯中的掺杂;B掺杂石墨烯在MgH2 中的分散程度与其球磨时间密切相关;球磨6h后,B掺杂石墨烯可实现在MgH2 中的均匀分散,MgH2 颗粒较同等球磨条件下的纯MgH2 而言明显细化且其尺寸相对均匀;相对于纯MgH2 而言,其初始放氢温度降低了 25.2℃,且其吸放氢速率明显提升;其原因可能在于B掺杂石墨烯对MgH2 发挥了催化-限域协同改性作用.
采用激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)对土壤样品中的Mn元素进行了分析,以MnⅡ403.06 nm、MnⅡ403.33 nm、MnⅡ403.46 nm光谱线作为分析线,在设定实验条件下,开展了单脉冲和共线双脉冲Mn元素光谱强度实验、定量分析实验、灵敏度和检测稳定性比较实验、检测灵敏度和检测限实验研究.经过研究比较,共线双脉冲相比单脉冲,在光谱强度高、灵敏度和准确度方面具有优势.相对误差单脉冲约是共线双脉冲的 5 倍,证明共线双脉冲检测方法优于单脉冲检测方法.单脉冲检测方法检测到的Mn元素的最低浓度为6.5 μg/L,双脉冲检测方法检测到的最低浓度为245 μg/L,因此,双脉冲比单脉冲稳定性更好.双脉冲的标准差与单脉冲的标准差之比为35.87,LIBS共线双脉冲检测方法稳定性是单脉冲检测方法的2 倍,共线双脉冲的稳定性都小于10%.实验结果表明,相较于单脉冲激光诱导击穿光谱检测,采用共线双脉冲LIBS检测方法,可以大幅提高检测精度、检测限和稳定性.
三维地质建模及可视化是现代地质学中的关键技术之一,其通过将地质数据转化为三维模型,使得地质结构的分布和形态能够以更加直观的方式呈现出来.在实际应用中,三维地质建模及可视化技术在矿产资源勘探、地质灾害预测以及城市规划等多个领域具有广泛的应用前景.研究探索了大范围复杂地质构造高效建模的技术方法与流程,并搭建了大规模三维模型可视化平台.运用DepthInsight软件利用多源数据,首先采用数字化、标准化的方法进行数据处理,其次导入DepthInsight软件采用人机交互的方式建立三维地质模型,最终建立重庆市整体三维地质模型并对其进行可视化.大规模高精度三维地质模型的建立,不仅对重庆市的地质构造、地层展布等进行了空间展示,为该地区深部资源勘查奠定了坚实基础,也为三维地质建模提供了一套具有动态更新、即时监测的标准化技术流程.
西岔沟铜-铁-锰多金属矿位于塔里木板块东北缘,窑洞努如-公婆泉志留纪早古生代岩浆弧带上.华力西期二长花岗岩沿构造薄弱区大量侵入,并携带了大量的Cu、Fe、Pb、Zn、Mn、Ag和Mo等成矿元素,与围岩接触,形成糜棱岩化矽卡岩矿化带,在中温热液条件下富集形成方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁铁锰矿和黄铜矿等金属矿物.经调查发现,矿区内存在南北 2 个矿化矽卡岩带,控制铜-铁-锰矿化体7 条,与矿区内磁异常、激电异常有较好的对应关系.本文通过研究西岔沟铜-铁-锰多金属矿矿床地质特征及控矿因素,总结找矿标志,为北山地区同类型矿床的勘查提供依据.
以贵州松桃县本地锰矿石所产电解锰渣为研究对象,利用压滤机在线洗涤的方式进行电解锰渣无害化处理工艺研究,通过实验发现,当渣水比为 1∶3,洗水温度为 50℃时,可将电解锰渣中87%的Mn洗出.要达到无害化处理标准,经过实验得出用水量预测公式,6 t电解锰渣经压滤洗涤需要144 m3 水,使得电解锰生产成本超市场承受能力,所以单纯用压滤机洗涤这个方法无法实现工业化的电解锰渣无害化处理.
针对某锰矿山部分巷道支护方案决策难的问题,结合其实际情况和行业政策的倾向,通过引入层次分析法,选出5 个评价指标,构建了矿山支护方案评价层次结构模型.以某锰矿山斜坡道地质条件复杂的区域为例,基于构建的支护方案评价层次结构模型对提出的3 种支护方案进行权重评价,得出"注浆+钢筋砼"联合支护方式最优.工程实践表明,此支护方案权重评价体现了某锰矿山以人为本的安全理念,越来越注重工人的作业安全和职业卫生情况;同时,"注浆+钢筋砼"联合支护既巩固了注浆的效果,还保障了该区域巷道的稳定,可为类似工作面的支护方案决策提供参考.
以类球形四氧化三锰为锰源,通过高温固相法制备类球形锰酸锂(LMO)正极材料,并研究铝掺杂改性对该材料性能的影响.结果表明:适量的铝掺杂可以提升锰酸锂材料循环性能,而过量的铝掺杂会使材料性能劣化;当氢氧化铝掺杂质量分数为3.0%时,LMO材料0.2C首次放电比容量为117.22 mAh/g,常温1C循环100 次容量保持率为98.34%,铝掺杂改性类球形锰酸锂具有较高的放电比容量及较好的循环性能;交流阻抗测试表明,该锰酸锂材料的锂离子扩散系数为7.03×10-13 cm2/s,具有良好的锂离子扩散能力.
