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第1篇 磷灰石矿物学特征 3

第1章 中国磷灰石矿物资源分布特征 3

1.1 四个聚磷成矿带的特征 3

1.2 大陆伸展盆地之形成证据 6

1.3 伸展盆地的增生和扩展作用 6

1.4 找矿方向 7

第2章 磷灰石矿物学特征 8

2.1 磷灰石成因及矿物学特征 8

2.2 磷灰石的晶体化学特征 9

2.3 磷灰石类质同象替换 10

参考文献 13

第3章 磷灰石矿物研究方法 17

3.1 化学方法 17

3.1.1 简易化学分析 17

3.1.2 化学全分析 17

3.2 物理方法 19

3.3 物理-化学方法 20

3.4间接研究法 20

3.4.1红外光谱法 20

3.4.2 X射线衍射峰对法 20

3.4.3电子探针-化学式计算法 20

参考文献 21

第4章 磷灰石矿物表征方法 22

4.1 X射线衍射 22

4.2 红外光谱 25

4.3 Raman光谱 28

4.4 电子显微镜 30

4.5 电子探针 32

4.6 X射线光电子能谱 33

4.7 固态魔角自旋核磁共振 34

参考文献 36

第5章 磷灰石矿相学特征 37

5.1 概述 37

5.2 地质概况 38

5.3 矿石的自然类型与工业类型 38

5.3.1 致密条带状磷块岩 38

5.3.2 白云质条带状磷块岩 39

5.3.3 页岩条带状磷块岩 39

5.4 矿石的矿物成分 39

5.4.1 原矿的矿物种类分析 39

5.4.2 碳氟磷灰石 40

5.4.3 白云石 42

5.4.4 钠长石 43

5.4.5 钾长石 43

5.4.6 黏土矿物 44

5.4.7 硅质矿物 44

5.4.8 铁碳质矿物 44

5.5 磷块岩条带和脉石条带的矿石工艺性质 45

5.5.1 条带的化学成分及其主要组分的分布 45

5.5.2 条带的宽度分布 46

5.5.3 条带的单体解离特征和硬度 46

5.5.4 条带的密度分布 46

5.6 全层样品多元素分析及不同粒级成分分析 48

5.6.1 原矿全层多元素分析 48

5.6.2 原矿磨矿粒度分析 49

5.6.3 全层矿不同粒级主要被考查组分的成分分析 49

5.7 全层矿主要考查组分在矿物中的赋存状态研究 51

5.7.1 各矿物在全层矿中的含量测定 51

5.7.2 主要考查组分在各矿物中的赋存状态研究 51

5.8 全层矿中各类矿物的嵌布粒度分析 52

5.9 矿物的嵌布嵌镶特征分析 54

5.9.1 矿物的嵌布特征 54

5.9.2 矿物的嵌镶特征 55

5.10 矿物的单体解离度分析 55

5.10.1 胶磷矿的单体解离度测定 55

5.10.2 碳酸盐矿物单体解离度测定 56

5.10.3 石英-长石-黏土类矿物的单体解离度测定 56

5.10.4 铁碳质矿物的单体解离度测定 56

5.11 总体矿相学特征 57

5.11.1 自然类型与工业类型 57

5.11.2 矿石的矿物成分与含量 57

5.11.3 磷块岩条带和脉石条带的矿石工艺性质 57

5.11.4 全层样品多元素分析及不同粒级成分分析结果 57

5.11.5 主要考查组分在各矿物中的赋存状态研究结果 58

5.11.6 全层矿中各类矿物的嵌布粒度分析结果 59

5.11.7 矿物的嵌布嵌镶特征分析结果 59

5.11.8 矿物的单体解离度分析结果 59

第2篇 磷灰石矿物的选矿提纯 63

第1章 磷矿资源概述 63

1.1 国外磷矿资源 63

1.2 我国磷矿资源的基本情况 64

1.2.1 资源储量与资源分布 64

1.2.2 赋存条件与资源特点 65

第2章 磷矿物、磷矿石工艺特征 66

2.1 磷矿物 66

2.2 磷矿石 67

2.2.1 磷灰石矿 67

2.2.2 磷块岩矿 67

2.2.3 磷灰岩矿 68

第3章 磷矿床 69

3.1 沉积磷矿床 69

3.1.1 震旦纪磷矿床 69

3.1.2 寒武纪磷矿床 69

3.2 变质磷矿床 70

3.3 内生磷矿床 71

3.4 次生磷矿床 71

3.5 鸟粪磷矿床 72

第4章 磷矿选矿工艺与药剂 73

4.1 磷矿选矿工艺 73

4.1.1 浮选工艺 73

4.1.2 擦洗脱泥工艺 74

4.1.3 重介质分选技术 74

4.1.4 焙烧消化工艺 75

4.1.5 化学选矿 75

4.1.6 光电拣选技术 75

4.2 磷矿浮选药剂 75

参考文献 77

第5章 磷灰石矿选矿 78

5.1 岩浆型磷灰石矿选矿 78

5.1.1 河北省矾山磷矿 78

5.1.2 河北省丰宁招兵沟铁磷矿 78

5.1.3 河北省承德兴林磷矿 79

5.1.4 河北省承德宽城磷矿 79

5.1.5 辽宁省建平磷铁矿 79

5.2 沉积变质型磷灰岩矿选矿 80

5.2.1 宿松磷矿 80

5.2.2 黄梅磷矿 81

5.2.3 黄麦岭磷矿 82

5.2.4 锦屏磷矿 82

参考文献 82

第6章 沉积磷块岩选矿 83

6.1 荆襄磷矿胡集矿区磷矿选矿 83

6.1.1 湖北放马山磷矿选矿 83

6.1.2 王集磷矿 84

6.1.3 大峪口磷矿 84

6.2 宜昌磷矿选矿 85

6.2.1 宜昌磷矿的直接浮选 85

6.2.2 宜昌磷矿的单一反浮选 86

6.2.3 宜昌磷矿的正-反浮选 86

6.2.4 宜昌磷矿的双反浮选 86

6.2.5 宜昌磷矿的重介质选矿 87

6.3 保康磷矿的选矿 87

6.4 云南海口中品位磷矿选矿 88

6.4.1 海口磷矿直接浮选 89

6.4.2 海口磷矿单一反浮选 89

6.4.3 海口磷矿正-反浮选 89

6.4.4 海口磷矿双反浮选 90

6.4.5 海口磷矿重浮联合选矿工艺 90

6.5 贵州瓮福磷矿矿石实验室试验 91

6.6 湖南洗溪磷矿试验 91

6.7 四川马边磷矿单一反浮选 91

参考文献 92

第3篇 磷灰石的比较晶体化学特征 95

第1章 矿物比较晶体化学的研究内容 95

1.1 非常温常压条件（高温、低温及高压）下的比较晶体化学 95

1.2 常温常压条件下的成分比较晶体化学 95

1.2.1 Vegard定律 95

1.2.2 Pauling第一规则 96

1.2.3 Smith-Bailey关系式 96

1.2.4 Hazen-Finger关系式 96

1.2.5 成分比较晶体化学研究发展趋势 96

第2章 阳离子替换磷灰石固溶体的成分比较晶体化学特征 98

2.1 不同阳离子替换的磷灰石固溶体的制备 98

2.2 不同阳离子替换的磷灰石固溶体结构 98

2.3 端员二价阳离子磷灰石结晶常数的变化 99

2.4 同价阳离子替换磷灰石固溶体的成分比较晶体化学 100

2.5 异价阳离子替换磷灰石固溶体的成分比较晶体化学 100

2.6 “铅异常”成分比较晶体化学的XRD分析 101

2.7 不同阳离子替换磷灰石固溶体FT-IR结构表征 102

第3章 通道位离子替换磷灰石固溶体的成分比较晶体化学 103

3.1 不同通道位离子替换磷灰石固溶体的制备 103

3.2 通道位离子替换固溶体磷灰石的结构 103

3.3 OH-ClAP、F-OHAP、F-ClAP三系列固溶体的晶胞参数的变化 104

3.4 OH-ClAP、F-OHAP、F-ClAP三系列固溶体XRD特征峰研究 105

3.5 OH-ClAP、F-OHAP、F-ClAP三系列固溶体晶体化学的FT-IR谱表征 106

3.5.1 F-OHAP的FT-IR谱 106

3.5.2 F-ClAP的FT-IR谱 108

3.5.3 OH-ClAP的FT-IR谱 109

第4章 不同Ca／P摩尔比羟基磷灰石的成分比较晶体化学 111

4.1 不同Ca／P摩尔比HAP的合成 111

4.2 不同Ca／P摩尔比HAP的晶粒大小与晶形 111

4.3 不同Ca／P摩尔比HAP的结晶度 113

4.4 不同Ca／P摩尔比HAP的晶格缺陷度 113

4.5 不同Ca／P摩尔比HAP的晶格缺陷模型 114

4.6 不同Ca／P摩尔比HAP的相变（热稳定性） 114

4.6.1 相变特征 114

4.6.2 相变机理 115

第5章 碳酸根替换磷灰石（CHAP）的成分比较晶体化学特征及其相变 118

5.1 不同CO 2- 3掺量CHAP的制备 118

5.1.1 磷灰石中CO 2- 3含量测定方法 118

5.1.2 纳米CHAP的合成与处理 118

5.2 不同原始Ca／P摩尔比与CHAP中CO 2- 3最大替换量的关系 118

5.3 CHAP中的CO 2- 3替换结构表征及替换结构模型 121

5.3.1 有关样品制备 121

5.3.2 表征方法 121

5.3.3 CHAP中的CO 2- 3替换结构表征 122

5.4 不同CO 2- 3掺量的CHAP的相变 129

5.4.1 CHAP相变的FT-IR和DTA／TG表征 129

5.4.2 CHAP相变的缺陷化学分析 130

5.4.3 CHAP相变的晶体化学参数分析 131

参考文献 132

第4篇 磷灰石矿物材料的功能开发 137

第1章 磷灰石固体碱催化功能材料 137

1.1前言 137

1.1.1 固体碱 137

1.1.2 生物柴油的制备 141

1.2 固体碱锶化合物／CHAP的制备与表征 143

1.2.1 固体碱锶化合物／CHAP的制备 143

1.2.2 固体碱锶化合物／CHAP的表征 144

1.3 固体碱锶化合物／CHAP在豆油酯交换反应中的作用 149

1.3.1 酯交换反应与表征方法 149

1.3.2 固体碱锶化合物／CHAP在豆油酯交换反应中的作用 150

1.3.3 影响因素的讨论 152

1.3.4 酯交换反应动力学及固体碱锶氧化物／CHAP催化机理 154

1.3.5 结论与展望 155

参考文献 156

第2章 磷灰石化学分离功能材料 161

2.1 选择吸附机理 161

2.2 草鱼肌肉亮氨酸氨肽酶的分离纯化 162

2.3 螺旋藻藻蓝蛋白提取纯化 163

2.3.1 钝顶螺旋藻藻蓝蛋白提取纯化 163

2.3.2 极大螺旋藻藻蓝蛋白的提取纯化 165

2.4 猪肾二胺氧化酶的纯化 166

参考文献 167

第3章 磷灰石生物功能材料 169

3.1 磷灰石的生物特质 169

3.1.1 羟基磷灰石的生物活性 169

3.1.2 羟基磷灰石的生物可降解性 169

3.2 抑制癌细胞 170

3.3 骨缺陷的修复与替换 170

3.4 生物复合材料 171

3.5 掺锶羟基磷灰石在口腔保健领域中的应用 172

3.6 载银HAP复合材料的抗菌作用 172

参考文献 173

第4章 磷灰石智能材料 174

4.1 湿敏元件和传感器 174

4.2 感湿机理 175

4.2.1 接触粒界势垒理论 175

4.2.2 质子导电理论 176

4.3 免疫传感器 177

4.4 纳米药物控释载体 177

参考文献 179

第5章 磷灰石除镉功能环境材料 180

5.1 实验方法 180

5.2 除镉行为的影响因素 180

5.3 除镉动力学研究 183

5.4 天然磷矿石除镉行为研究 185

5.5 磷灰石除镉过程的等温吸附曲线分析 187

5.6 除镉作用机理 188

参考文献 198

第6章 磷灰石除氟功能环境材料 200

6.1 实验方法 200

6.2 吸附理论 200

6.2.1 吸附平衡 200

6.2.2 吸附等温线 201

6.3 离子交换理论 202

6.3.1 离子交换平衡 202

6.3.2 离子交换等温线 202

6.4 固相反应法合成磷灰石的除F-行为 203

6.4.1 平衡吸氟量与吸附机理 203

6.4.2 固相反应法合成磷灰石的除F-行为与pH的关系——活化条件 205

6.5 Sol-gel法合成的不同Ca／P摩尔比（R）羟基磷灰石（HAP）的除F-行为 206

6.5.1 不同Ca／P摩尔比（R）HAP的结晶特征与静态吸附行为的关系 206

6.5.2 纳米尺寸效应吸附机理分析 207

6.5.3 不同Ca／P摩尔比（R）HAP的动态吸附特征 207

6.6 碳羟磷灰石（CHAP）的吸F-行为 209

6.6.1 CHAP的成型温度与吸F-容量的关系 209

6.6.2 CHAP的晶形与吸F-容量的关系 211

6.6.3 CHAP的CO 2- 3掺量与吸F-容量的关系 215

6.6.4 影响CHAP吸F-效率的介质条件因素 218

6.6.5 CHAP动态吸F-实验 220

6.6.6 CHAP的吸F-机理 221

6.6.7 CHAP的吸F-动力学 228

第7章 磷灰石除铅功能环境材料 232

7.1 磷灰石去除水溶性铅离子的作用 232

7.1.1 磷灰石去除水溶液中铅离子 232

7.2 磷灰石固定水溶性铅离子的机理 240

7.2.1 离子吸附与离子交换 240

7.2.2 溶解-沉淀作用 240

7.3 影响磷灰石固定水溶性铅离子的因素 241

7.3.1 磷灰石的晶体化学特征 241

7.3.2 介质条件 241

7.3.3 磷灰石的用量与处理时间 241

7.3.4 杂质离子 241

7.4 结语 242

7.4.1 反应机理 242

7.4.2 磷灰石的应用 242

参考文献 242

第5篇 磷灰石矿物材料的溶液湿化学法改性合成 247

第1章 泡界模板自组装法制备孔形碳羟磷灰石（CHAP）材料 247

1.1 绪论 247

1.1.1 CHAP简介 247

1.1.2 CHAP形貌控制的研究现状 249

1.1.3 多孔CHAP的制备方法 250

1.1.4 CHAP的应用现状和发展趋势 251

1.1.5 多孔CHAP目前存在的问题 252

1.2 多孔CHAP的控制制备与表征 253

1.2.1 原料和反应装置 253

1.2.2 样品的制备 254

1.2.3 表征方法 254

1.2.4 样品的表征 255

1.3 影响因素与控制条件 259

1.3.1 钙磷初始浓度对产物组成的影响 259

1.3.2 缓释剂浓度对产物形貌的影响 260

1.3.3 模板剂浓度对孔径的控制 261

1.3.4 分形调孔剂浓度对孔径的控制 262

1.4 控制机理研究 265

1.4.1 结晶热力学研究与产物成分分析 265

1.4.2 多孔CHAP的生长过程与结晶动力学研究 269

第2章 CHAP不同晶形的控制合成 276

2.1 粒状-短柱状晶形纳米CHAP的制备及其TEM形貌表征 276

2.2 CHAP晶须的制备、表征及其SEM形貌 277

2.2.1 制备装置 277

2.2.2 制备过程 277

2.2.3 制备条件 278

2.2.4 成分与结构表征 278

2.2.5 SEM形貌表征 278

2.3 片状纳米CHAP的制备、表征及其TEM形貌 279

2.3.1 片状纳米CHAP的制备 279

2.3.2 TEM形貌分析 280

2.3.3 XRD结构表征 281

2.3.4 FT-TR结构表征 281

2.3.5 胶原蛋白模板诱导机理分析 281

2.4 碳羟磷灰石（CHAP）结晶习性的负离子配位多面体生长基元模型分析 282

2.4.1 平行双面c｛0001｝面族的显露与［PO4］3-四面体结晶方位 283

2.4.2 六方柱m｛1010｝、a｛1120｝显露与［PO4］3-四面体结晶方位 283

2.4.3 六方锥面O｛1011｝和S｛1121｝显露与［PO4］3-四面体结晶方位 283

参考文献 286