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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