氧缺位磁铁矿直接转化SO_2为S的研究

本文研究了用H2在573K条件下制备的氧缺位铁矿（Fe3O4-8，δ＞0）分解SO2为单质硫的反应．对反应时间和温度等进行了试验研究，结果表明：反应时间越长，分解SO2的量越多，反应温度越高，分解SO2的活性越高速度越快．氧缺位磁铁矿分解SO2为单质硫的转化率为100％，而且反应后磁铁矿可再生重复使用。     

硫磺回收装置尾气处理

在石油上业中,净化天然气和炼厂气普遍采用克劳斯(claus)法回收硫磺。其总反应式为2H_2S O_2=2S 2H_2O。在克劳斯催化反应器中,125℃时 H_2S 转化率接近100%。然而在通常所采用的温度下,硫收率却受热力学平衡的影响。要使硫收率达到99%以上,采用的温度必须低于硫的露点温度。但这样,硫将凝结在催化剂表面上使其活性降     

热液作用形成的黄铁矿晶形

<正> 黄铁矿(FeS_2)在硫化物和二硫化物溶液中的溶解度相对来说很差,但在 NaCl 或 NH_4Cl 溶液中其溶解度却大幅度提高,据 Haas 和 Barnes(1965)的研究结果,当温度为253℃,气压为59巴时,黄铁矿在 NH_4Cl溶液中溶解度为526毫克/升。文献资料对人工合成黄铁矿的结晶动力学和晶体形态几乎没有记载和论述。本文将在这方面进行探讨。     

酸性条件下黄铁矿氧化机制的研究

以黄铁矿粉末制备成的碳糊电极为工作电极,利用循环伏安曲线和极化曲线等电化学手段,对酸性条件下黄铁矿的氧化过程和机制进行了研究.结果表明,黄铁矿的氧化主要包括以下两个过程:首先,黄铁矿(FeS2)矿物晶格中的Fe2+溶出而被氧化为Fe3+,此过程会伴随有如硫单质、缺铁硫化物(Fe1-xS2)和多硫化物(FeSn)等氧化中间产物的生成,覆盖在黄铁矿的表面而形成一层钝化膜,阻碍了其氧化溶解过程;接着,黄铁矿表面的钝化膜被进一步氧化为可溶性的SO24-.在酸性条件下,黄铁矿氧化反应的最终产物为Fe3+和SO24-.另外,在所研究的酸度范围内,随着H2SO4溶液浓度的增大,体系的开路电位和腐蚀电位均正移,氧化和还原的峰电流值升高,腐蚀电流增大,说明增加体系的酸度会促进黄铁矿的氧化过程.     

黄铁矿吸附-还原金络合物的实验研究进展

金的吸附成矿作用是表生和低温条件下的一种重要成矿机制。本文综述了黄铁矿吸附-还原金络合物的实验研究方法,探讨了黄铁矿吸附-还原不同金络合物的反应机制和影响因素。黄铁矿对Au-S络合物的吸附作用主要是黄铁矿与Au-S络合物之间的静电吸附以及表面络合,由于吸附的Au-S络合物的还原反应相当缓慢,随着周围环境的变化很容易发生解吸附作用;而黄铁矿对Au-Cl络合物的吸附作用实质上是黄铁矿表面金络合物迅速的还原反应,通过还原作用形成自然金而使得解吸附率极低。As掺杂形成的p型黄铁矿以及和n型黄铁矿构成p-n结是导致金络合物在黄铁矿表面发生电化学沉淀的驱动因素。目前有关金的吸附实验都是在温度小于90℃的表生条件下进行的,开展一定温度和压力条件下的吸附成矿实验,尤其是利用电化学方法原位研究高温高压下黄铁矿-金络合物溶液之间的界面反应以及原电池效应对金络合物还原作用的影响,是今后研究的重点。     

天然黄铁矿吸附去除水中Sb(Ⅴ):性能与机制

比较了3种铁矿石(黄铁矿、赤铁矿和磁铁矿)对于五价锑[Sb(Ⅴ)]的吸附效果,选用效果最好的黄铁矿作为Sb(Ⅴ)的吸附剂,考察了黄铁矿粒径、投加量和pH对吸附效果的影响.结果表明,当Sb(Ⅴ)初始浓度在90～100μg·L~(-1)时,黄铁矿粒径200M(过200目筛,0.074 mm)、投加量1 g·L~(-1)和pH=7时吸附效果最好,对Sb(Ⅴ)的去除率在80%以上;离子竞争实验结果表明,PO_4~(3-)对吸附Sb(Ⅴ)有抑制作用,而SO_4~(2-)和CO_3~(2-)对吸附Sb(Ⅴ)无明显不利影响,这可能是因为PO_4~(3-)会与Sb(Ⅴ)竞争黄铁矿表面的活性配位吸附点;准二级动力学模型和Langmuir模型能更好地模拟吸附过程,表明吸附过程是单层吸附行为,主要作用是化学吸附;红外分析表明黄铁矿对Sb(Ⅴ)的去除过程是配位离子交换反应; EDS与XPS数据证实锑被吸附到黄铁矿表面,并且没有被还原成毒性更高的三价锑[Sb(Ⅲ)].     

密西西比河谷型铅锌矿床中的硫酸盐-硫化物-碳酸盐组合

本文描述了石膏-硬石膏、白云石-方解石和闪锌矿-方铅矿之间的平衡状态的一些特征,这些特征对解释以碳酸盐岩为主岩的铅锌矿床具有一定的意义。人们注意到,除非在交代过程中出现生成氢离子被“耗尽”的过程,否则,通常观测到的硫酸盐被碳酸盐矿物交代的现象是不会发生的。这一“耗尽”的过程一般是硫酸盐还原为H_2S或硫的过程,但也可能为别的一些反应。 平衡反应途径的计算结果表明,在含Mg~(+2)的卤水中,当温度为100—150℃时,有机碳与硫酸钙反应,若无金属离子存在则可导致白云石(与矿区内的白色亮晶白云石相似)沉淀,否则将会导致硫化物沉淀,而白云石则溶解。在没有同时发生还原反应的情况下,这种卤水中金属与H_2S反应可导致更多的白云石溶解(为标准情况下的7.5倍)。在缺少由其他反应(如硅酸盐蚀变反应)引起溶液的pH增加的情况下,碳酸盐和硫化物不能同时沉淀。本文还介绍了表示储集层与流体关系的各种密西西比河谷型矿床模式的综合图解。     

利用从泥炭分离的黄单孢菌DY44降解H_2S

从二甲基二硫化物驯化的泥炭中,分离到一株能降解硫化氢(H_2S)的黄单孢菌DY44。H_2S单独存在或者与硫化物共存时,此菌均能降解此菌在基本无机盐培养基中的分批实验表明在稳定期后期pH7.0、30℃最高的H_2S清除率比为3.92m mol/克干细胞,因此菌不能以H_2S为基质进行自养生长,所以H_2S的清除不是无机化能营养的结果。X射线光电子波谱法分析表明氧化H_2S的产物是与元素硫性质相似的多聚硫化物。120℃20分钟干燥的细胞不能降解H_2S,而被r—射线杀死的细胞及细胞提取液能氧化H_2S说明有一热不稳定的氧化H_2S的胞内酶系存在。把此菌接种到纤维状泥炭中时能迅速降解H_2S表明此菌有很强的废气脱H_2S能力。 H_2S是废气中难闻气味的主要组分。在含硫化物中此气体浓度最高。通常采用物理化学方法去除H_2S。然而利用微生物除H_2S已引起人们的注意,因为如果条件适合微生物方法更经济且有效。人们研究了许多微生物去除H_2S的过程表明机理都是以H_2S的氧化为基础。有人利用硫杆菌把H_2S氧化为硫,也有人试图利用细菌混合培养处理废气。这些细菌大多数是自养菌。由于这些细菌的生长比异养细菌慢得多所以很难应用。在利用光和细菌时,光或人工能是生长的限制因素。 本文描述了能降解H_2S的异养细菌的一些特征。黄单孢菌DY44     

可见金在黄铁矿和毒砂表面的电化学聚积(摘要)

在原电池装置中，金从充气及饱和H2S的1moVLKCI含金溶液中以电化学方式沉积在半导电的硫化矿物（黄铁矿、毒砂、黄铜矿）上。由一种充气溶液中的硫化物（阴极）和另一种饱和HZS溶液中的硫化物（阳极）构成的装置中观测到的电位差约为0．4～0．6V这与众所周知的天然硫化矿体的“自然电位”不相上下。金优先聚积在阴极上即氧化条件下。将成分不同的硫化物连结在同样环境中（氧化或还原环境）产生高达20mV的电位差。这种组合模拟了一般出现在化学成分不均匀的单晶（例如环带）表面的条件。硫化矿物或者显n型电导性，或者显p型电导性，视化…     

赫姆洛矿床具特征同位素组成的黄铁矿:在太古代地体中识别这类金矿化的一种潜在的工具

太古代各种岩石类型和矿化的大多数硫化物显示,其硫同位素值(δ~(34)S)接近0％。这是由于通常缺乏适合于为同位素分馏所必需的氧化-还原反应的环境造成的。然而,太古代金矿化的一些重要的矿产地确实显示有明显的δ~(34)S变化。具异常同位素组成的这种矿产地之一是赫姆洛金矿床。矿石中黄铁矿的δ~(34)S值一般<-6‰至最小值-17.5‰。该黄铁矿的同位素组成与Au的含量有关,这说明它们在成因上是有关的。 硫同位素数据表明,赫姆洛热液体系中的硫的化合物经历了氧化还原反应;硫酸盐在Au矿化之前就已存在了。该硫酸盐可能是外生成因的:来源于隔离盆地,也可能是内生成因的:来源于岩浆热液流体。赫姆洛矿床的其他特征,诸如富集Sb、Tl和Hg,也可解释如下:矿石在中等氧化条件下沉淀。 特征的δ~(34)S值也在下述地点的黄铁矿中观测到:赫姆洛西面30km的赫伦贝Au矿化;赫姆洛以西约21至27km及近似走向方向的重晶石层。这些矿产地也是含硫酸盐热液体系,就这一点而论,这些矿产地给出的有关赫姆洛金矿化异常环境的信息是不明确的。既然硫同位素对氧化环境敏感,那么硫同位素可以用来识别这类金矿化特征的水热活动,也可用来勘探太古代地体中有硫酸盐堆积的其他异常区。     

废水中硫化物的分离和测定

<正> 当用比色法测定硫化物时,由于废水有颜色、浑浊、含有的干扰物质多,因此须将硫化物从废水中分离出来,再进行测定才有较好的准确度。目前分离硫化物的方法多采用吹气法,即向已固定的水样中加入适量的酸,使S~(2-)呈H_2S气体随着载气逸出而分离。这种分离方法听需装置较复杂(需载气钢瓶、吹气装置等),操作不方便,为此笔者采用在水样中加入浓H_2SO_4和锌粒,所产生的H_2作载气,使S~(2-)呈H_2S气体随载气H_2逸出。为使H_2S气体逸出效果好,需将水样保持在接近沸腾的温度(约96℃)下进行分离。分离后的H_2S气体用醋酸锌溶液吸收测定。     

模拟煤环境中几种无机硫的热分解行为

采用活性焦作为构造煤大分子网络的基质,将无机硫(黄铁矿、硫酸亚铁)混合于其上,形成模拟煤的环境.利用程序升温热解-火焰光度检测器或质谱联用(TPD-FPD/MS)技术和X-射线吸收精细结构(EXAFS)光谱对比研究了FeS₂、FeSO₄在活性焦上及纯态下热分解过程中硫逸出的动态特征及结构变化.结果表明:担载于活性焦上FeSO₄的分解主要发生在200℃～500℃,而纯态FeSO₄的分解温度范围为450℃～600℃,说明活性焦的存在使其分解温度显著降低,且硫的逸出情况更为复杂.黄铁矿与活性焦的物理混合并没有使FeS₂的分解温度降低,但对其分解程度有一定的影响,并与热解气氛密切相关;温度高于400℃后FeS₂分解的硫开始大量逸出,在550℃左右基本失去结构中与铁配位的第2层硫原子而形成FeS.     

1株分离自煤矿废水的铁硫氧化细菌LY01的鉴定及其氧化特性研究

从贵州省某煤矿废水中分离出1株嗜酸性的铁硫氧化细菌菌株LY01,经过对该菌株的形态特征、理化特征检测及16S rRNA序列分析,初步鉴定菌株LY01为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans).在无机盐培养液中菌株LY01可以从氧化Fe2+、单质硫(S0)及黄铁矿(FeS2)获得能量生长,对Fe2+的氧化速率最快,反应30 h即可将44.2 g.L-1的FeSO4.7H2O完全氧化,菌体细胞达到4.2×107个.mL-1;反应21 d可将溶液中10 g.L-1含量的S0氧化6.7%,溶液中SO24-浓度达2 001 mg.L-1,菌体细胞达到8.9×107个.mL-1;反应20 d可将溶液中30 g.L-1含量的FeS2氧化10%,溶液中SO24-浓度达4 443 mg.L-1,菌体细胞达到3.4×108个.mL-1.研究重金属离子Ni2+、Pb2+对菌株LY01氧化FeS2活性的影响,结果发现10～100 mg.L-1的Ni2+对菌株LY01氧化FeS2活性有一定的影响,而10～100 mg.L-1Pb2+对菌株LY01氧化FeS2的活性无影响.     

长江口邻近海域痕量金属黄铁矿化度研究

采用三步逐级提取方法,对长江口沉积物中痕量金属(Fe、Mn、U、Mo、Cr、Ni、Cu、Pb和Zn)的黄铁矿化程度进行分析。结果表明,痕量金属的化学形式主要以活性态为主,黄铁矿态组份含量较低。Fe、Mn、V、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn和Mo的黄铁矿化程度分别介于4.3%～15.9%、0.1%～0.7%、0.7%～4.3%、2.4%～7.3%、3.5%～6.6%、18.4%～47.4%、0.7%～2.6%、2.1%～9.6%和47.2%～82.1%,并且按以下顺序(均值)递减:MoCuFePbCrNiZnMnU。U的黄铁矿态组分末被检出。这些差异与每一种痕量金属的地球化学行为有关。在剖面上,DOP随深度增加而增大。河口的水动力条件、总硫及有机碳含量是影响痕量金属黄铁矿化程度的主要因素。细粒、富硫及有机质的沉积物中痕量金属的黄铁矿化程度较高。与其它沉积环境相比,长江河口沉积物中铁及痕量金属的黄铁矿化程度都较低。这可能代表了一种端元模式。高沉积速率、低有机质含量、贫硫的河口沉积物中,黄铁矿并不是痕量金属重要的捕获器及载体。     

湿式空气氧化过程中氧气、二氧化碳和水蒸气分压的理论

介绍了亨利常数随温度、压力变化的经验公式,并采用湿式空气氧化（WAO） 工艺处理城市污水厂活性污泥,验证了湿式氧化过程中亨利常数经验估算公式,以期为湿式氧化工艺设计和运行实践提供依据．结果表明,在180 ℃时,氧气的初始分压为0.98MPa,氧气和二氧化碳的亨利常数分别为2.5778×10⁹、5.9894 ×10⁹N/mF²．     

白铁矿转变和黄铁矿前身物的岩相学鉴定

利用综合的关于由白铁矿合成的黄铁矿，以及由白铁矿和磁黄铁矿形成的黄铁矿的天然样品的特征，就能识别薄片中由白铁矿转变和由磁黄铁矿氧化淋滤而形成的黄铁矿。由白铁矿转变而形成的黄铁矿的特征有：其孔隙空间约为实际矿物的2％、孔隙内无副产物充填、光学各向异性（暗绿至暗红色）和呈相对于白铁矿母晶具两个取向的他形子体黄铁矿晶畴。由磁黄铁矿氧化溶解（与淋滤作用相反）形成的黄铁矿或白铁矿的特征有：孔隙空间达实际矿物的32％、黄铁矿与磁黄铁矿母晶之间有缝隙、孔隙和缝隙中充填着副产物（菱铁矿、磁铁矿和水硅铁石或其它含铁相）、光学各向同性（对黄铁矿而言）、晶面发育和相对于磁黄铁矿母晶为随机取向。由磁黄铁矿中的铁氧化淋滤（与完全溶解相反）形成的白铁矿也具有大量孔隙，但相对于磁黄铁矿母体呈优选取向。由白铁矿形成的黄铁矿可用作表征白铁矿母晶沉积期间的沉积条件为pH＜5和t＜～240℃的指示剂。紧随磁黄铁矿溶解后沉淀出的白铁矿，也可以指示矿物变换期间的沉淀条件。由磁黄铁矿氧化淋滤形成的白铁矿不能用作这些沉淀条件的证据。     

西伯利亚地台南部铁矿床的黄铁矿中钴和镍

黄铁矿是西伯利地台南部暗色岩系夕卡岩磁铁矿矿床中分布最广泛的硫化物矿物之一。但是这些矿床中黄铁矿的化学成分特点至今尚未研究。关于这些矿床黄铁矿中钴和镍含量与分布特征在文献中也缺少资料,而     

新型气体脱硫化氢(LO—CAT)法

一、概述新型LO—CAT法气体脱硫化氢,是一种新的制硫方法。回收率达99.99％。此法不用求助于尾气处理或焚烧。因此,消除了对环境的污染。过程中应用了一种浓度较低的用有机螯合剂溶解的铁水溶液(ARI—310),铁使吸收在溶液中的H_2S氧化成硫,而不是SO_2。铁溶液还原再生使用。本过程只脱除H_2S,不脱除CO_2、COS、硫醇,但     

海域高温油田1株耐高温耐盐硫酸盐还原菌的筛选与生理特性及活性抑制

油田中硫酸盐还原菌(SRP)的生长代谢能产生大量H_2S,会引起油藏酸化和微生物腐蚀等严重的生产和环境问题,而关于油田环境中SRP微生物多样性与生理活性的研究仍十分缺乏.为了深入了解我国渤海湾海域高温酸化油藏中SRP代谢特点并探究其潜在危害控制方法,本研究采用厌氧纯培养技术从渤海湾某高温油田采出水中分离筛选到1株耐高温、耐盐的SRP菌株BQ1,研究了其生理特性,并评价了不同杀菌剂和代谢抑制剂对其产H_2S活性的影响.结果表明,菌株BQ1的细胞呈短杆状,大小为(1.2~2.5)μm×(0.5~0.8)μm,有运动性.尽管BQ1与普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris Hildenborough)的16S rRNA基因序列相似性达99%,但两者生理特性具有明显差异.BQ1可在温度为14~70℃(最适30℃)、p H 6.0~9.0(最适7.0)、盐度为0%~10%条件下生长代谢.BQ1可利用甲酸钠、乳酸钠、乙酸盐等多种碳源,能以硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐或单质硫为唯一电子受体产生H_2S.次氯酸钠(600 mg·L~(-1))、苄基三甲基氯化铵(300 mg·L~(-1))或NaNO_3(800 mg·L~(-1))对BQ1产H_2S活性无明显抑制效果.戊二醛(50 mg·L~(-1))、溴硝醇(30 mg·L~(-1))、二氧化氯(50 mg·L~(-1))或NaNO_2(70 mg·L~(-1))可抑制BQ1产H_2S活性达30 d以上,是控制渤海湾高温油田微生物酸化的潜在有效抑制剂.     

黑钨矿的氧扩散动力学

在水压100 MPa,温度500~800℃和富18O水的热液条件下,开展了黑钨矿氧扩散动力学的实验研究。并由离子探针质谱测定平行于c轴和垂直于c轴的黑钨矿氧同位素扩散剖面。经实验研究获得了黑钨矿氧扩散的Arren ius关系。黑钨矿平行于c轴氧扩散的指数前因子D0为1.15×10-6cm2/s,扩散活化能Q为171.4±7.4 kJ/mol;垂直于c轴的氧扩散的指数前因子D0为8.51×10-7cm2/s,扩散活化能Q为170.8±7.8 kJ/mol。黑钨矿的氧扩散无明显方向性。黑钨矿的氧扩散交换封闭温度低于透辉石、角闪石和金红石,高于钙长石,与磁铁矿十分接近。