砂岩型铜矿中铜溶解的影响因素：孔雀石溶解实验

论文摘要

砂岩型铜矿床是仅次于斑岩型铜矿床的的第二大铜金属来源,而孔雀石又是砂岩型铜矿床氧化铜矿物中主要的含铜矿物之一,所以对于孔雀石的研究也不容忽视。本文主要通过使孔雀石在H2O中溶解不同的时间,不同浓度的Na2SO4溶液中溶解,不同浓度的NaCl溶液中溶解,并在各自的条件下改变温度,测得其在每个温度下溶解不同时间时所活化出的Cu离子浓度;通过比较孔雀石在不同温度下,溶剂为去离子水/不同浓度的Na2SO4溶液/不同浓度的NaCl溶液的条件下的溶解出的Cu离子浓度以及对比孔雀石在同一温度,同一溶解时间,不同溶剂的条件下的所活化出的Cu离子浓度。本次实验结果表明:（1）孔雀石在H2O中溶解能力很低,改变温度对溶解几乎无影响;Na2SO4溶液和NaCl溶液对孔雀石的溶解都有明显影响,但是孔雀石在NaCl溶液中溶解效果显著,相比之下,在Na2SO4溶液溶解能力有限,同时两种溶液浓度的升高,能进一步促进孔雀石的溶解,在辅助性实验纯铜分别在水中和NaCl溶液中的溶解也验证了上述规律。实验中发现的溶剂为Na2SO4溶液时温度在250℃前后孔雀石中活化出的Cu离子浓度发生的变化的现象可能是由于溶解反应过程中生成的中间产物容易被氧化,和孔雀石争夺SO42-,故而使得孔雀石的溶解出Cu离子的能力下降;而溶剂为NaCl溶液时温度在300℃前后活化出的Cu离子浓度发生的突变现象可能是由于Cu、Cl络合物的生成和离解导致的。实验结果与之前学者提出的砂岩型铜矿中参与砂岩型铜矿成矿作用的卤水温度在250℃左右,以及高盐（NaCl eq）（8%40%）和低温（<300℃）可以形成砂岩型铜矿的结论是一致的。这个结论也很好的解释了砂岩型铜矿常常与蒸发岩盆地,盐泉、盐壳以及盐丘和膏盐建造,甚至是盐矿与铜矿化伴生的现象,也就是说具有相当浓度的卤水经流砂岩型铜矿地层时,铜矿中某些含铜矿物会被适量溶解,重新搬运并聚集成矿。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘英俊

导师: Yildirim Dilek,杨立强

关键词: 孔雀石,砂岩型铜矿,卤水溶液,溶解实验,热力学

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P618.41

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000509

总页数: 86

文件大小: 4433K

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