铬铁矿

迎接最高的挑战——西藏地勘局中心实验室介绍 　　西藏高原是世界上最高最年轻的高原，有着独特的地质特征和丰富的矿产资源。然而，西藏和平解放前，这里一直是全国地质工作的空白地区 和平解放后，西藏开展了基础地质、矿产地质、能源地质、水文地质、工程地质等研究工作，取得了丰硕成果。在矿产资源方面，西藏地矿局普查发现1700多处矿点，探明了4个铬铁矿矿床储量约占全国铬铁矿储量的2/3。还探明西藏东部有巨大铜矿床，并且证明这一带地区存在着一个规模可观的以铜矿为主的多金属成矿带。此外，在硼、金、银、铅、锌等矿产资源的探查方面也取得了重要成果。已经发现了94种矿产，已探明有一定储量的各类矿产达46种，其矿产地有200处以上，居全国前5位的有11种矿产，其中铬、铜、硼、锂、菱镁矿、刚玉、工艺水晶等矿产的蕴藏量名列全国前茅 云母、自然硫、砷、石膏、陶瓷土和饰面花岗岩等矿产也储量丰富。 　　地质勘查工作相对比较艰苦，在西藏更是可想而知。很多“大学生志愿服务西部计划”志愿者来到西藏地勘局参加地质调查工作，翻山越岭，长途跋涉，刚开始爬山还觉得很轻松，但是从海拔4200米开始，呼吸便开始困难，每走50米就得休息一会儿。这样千辛万苦取回的样品，如果不能给出准确的成分测量结果，将使勘查工作的难度直线上升。测试是找矿的眼睛。西藏自治区地质矿产勘查开发局中心实验室就像孙悟空的火眼金睛一样，帮助地矿工作者沙里淘金。 　　西藏地勘局中心实验室，全称西藏自治区地质矿产勘查开发局中心实验室。作为西藏自治区重点实验室，名称为西藏自治区地矿测试研究实验室。成立于1972年，位于拉萨市西郊更培乌孜山脚下，拉萨市北京西路110号，与著名的哲蚌寺隔路相望，距拉萨市中区布达拉宫广场7.5km。交通方便。土地面积48355平方米，建筑面积11469.4平方米。属具独立法人资格的处级全额事业科研单位。拥有多种资质和称号：国家计量认证(西藏首家通过国家级计量认证的实验室)，全国首批地下水污染调查评价无机样品测试资格认定证书，西藏自治区政府“十一五”时期建设科研开发平台“地质矿产资源勘查开发实验研究中心”的依托单位，地球化学普查(1:50000)样品测试认定资格，GB/T 19001质量管理体系、GB/T 24001环境管理体系、GB/T 28001职业健康安全管理体系认证证书，国土资源部地质勘查地质实验测试甲级资质，国土资源部产品质量监督检验测试中心(国土资源部拉萨矿产资源监督检验中心)资质，全国第一批国土资源科普基地(科研实验类，西藏自治区第一个也是唯一一个国土资源科普基地)，等等。西藏地勘局中心实验室是区内管理体制完善，质量体系严密，技术力量雄厚的实验室，是区内唯一一家从事地质矿产实验测试的实验室，也是西藏自治区分析测试仪器比较齐全的实验室，在用大、中、小型分析测试仪器设备160余台(套)，价值700余万元。如大型等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、大型X荧光光谱仪(XRF)、火焰和石墨炉原子吸收光谱仪、离子色谱仪、紫外可见光分光光度计、一米二米光栅光谱仪、原子荧光光谱仪、示波极谱仪、离子计、分析天平、电子分析天平等，偏光显微镜(配有显微照相系统)、宝玉石显微镜、折光仪等岩矿珠宝玉石鉴定仪器，还有微型计算机和各种样品加工设备等。 最近刚刚购买了等离子体质谱(ICP-MS)，将使实验室的测试水平迈上一个新的台阶。西藏平均海拔在4,000米以上，素有“世界屋脊”之称.境内海拔在7,000米以上的高峰有50多座，其中8,000米以上的有11座，被称为除南极、北极以外的“地球第三极”。人在这里会有高原反应，那么仪器呢?他们在购买仪器时这是最重要的考虑之一。实验室拥有PerkinElmer公司的一台P-E3030型原子吸收光谱仪(AAS)已经服务了超过20年，依然可以使用，除了他们维护保养比较好之外，要买就买质量最好的仪器，多年来他们一直坚守这个信念。如等离子体发射光谱仪为PerkinElmer公司Optima5300DV型， X荧光光谱仪为帕纳科公司Axios pw4400/40型，火焰和石墨炉原子吸收光谱仪为PerkinElmer公司Aanalyst400和600型，离子色谱仪为戴安公司ICS-1000型，离子计为梅特勒-托利多公司SevenMulti型，电子分析天平为梅特勒-托利多公司XS205DU、AB204-S/FACT、AL104-IC等型号，配有显微照相系统的偏光显微镜为德国CARL ZEISS公司型，等离子体质谱仪为PerkinElmer公司ELAN DRC-e型，等等。 　　西藏地勘局中心实验室主要研究领域为无机及地质矿产实验测试及相关的科研课题。改革开放以来，由原来为地质找矿服务为主，逐步发展到面向全社会提供实验测试和技术咨询等服务，并承担和完成多项科研课题，有的达到国内先进水平。如“西藏自治区仲巴县扎布耶盐湖卤水中提取碳酸锂的可行性研究”和“西藏自治区仲巴县扎布耶盐湖卤水中提取碳酸锂的中间试验”[1993年自治区科技进步四等奖、1994年国家发明专利(公开号：CN 1106358A)]、“铜矿石铅矿石锌矿石锑矿石标准物质研制”(GBW 07169～GBW 07176、2006年自治区科学技术三等奖)、“西藏自治区锑矿中金的测定方法研究”(1999年自治区科技进步二等奖)、“西藏自治区岩石分类命名”、“西藏岩石矿物中砷的分析方法研究”(2003年自治区科技进步四等奖)、“西藏尼木县大骨节病区水质土壤中人体生命元素调查”、“西藏地质实验测试质量管理程序软件的编制开发、“盐湖沉积物标准物质研制”、“西藏某难处理硫化铜矿微生物冶金应用基础研究”、“鄂雅错盐湖卤水中提取碳酸锂流程研究”、国家自然科学基金项目“拉萨河流域水体重金属污染及其控制对策研究”(20767005)、“藏药材质量标准化研究(矿物藏药材)”、“高寒条件下低品位硫化铜矿细菌浸出应用基础研究”等。 　　优势矿产资源领域的勘探开发是西藏重点发展的领域之一，地质工作者完成了全区1：100万地图，填补了全国的空白。1：20万和1：5万区域地质调查正在进行，它的完成，必将在很大程度上提高西藏地质工作水平。地质工作者运用地质找矿新理论、新方法和新技术，对地质、物化探、遥感、矿产勘察资料以及科研成果的重要信息进行综合研究，重点开展西藏主要成矿区带优势矿产的成矿规律、成矿预测和找矿靶区研究，明确找矿勘查方向，科学预测区内优势矿种的资源量和潜在经济价值，为把西藏建成国家级和自治区级的有色金属和非金属生产基地提供决策依据 加强矿山采、选、冶和环境保护等方面先进技术的引进和开发，逐步解决落后的探矿及采、选、冶工艺，全面提高勘查效率和共伴生矿产的综合回收利用水平。到“十一五”末，西藏地勘队伍具备独立承担定向钻探矿的能力，钻探效率较“十五”时期末提高20%，勘探工程成功率达到80%，提高共伴生矿床的综合利用率。开展了铜矿、金矿等特色矿产资源的成矿地质条件与资源潜力研究 青藏铁路沿线(西藏段)铁锑铅多金属成矿地质条件与资源潜力研究 铬铁矿资源续接基地找矿靶区预测研究 盐湖资源、农用矿肥资源综合开发利用工艺研究 铜矿微生物提铜技术及开发利用综合研究 高原地区环境友好型矿产开发技术与工艺流程研究 高原特色矿产资源初加工与初级产品开发技术研究 重要成矿带的地质环境、生态环境调查评价与保护对策研究。 　　西藏地勘局中心实验室广大科技工作者大力发扬顽强拼搏、勇攀高峰、开拓创新的精神，刻苦钻研，求真务实，大力推进技术创新，有力促进了科研工作的开展，一批以西藏资源优势为依托的科研项目已取得阶段性成果。今后，西藏地勘局将整合资源，以自治区地质矿产勘查开发局中心实验室和地矿测试研究实验室为依托，组建地矿测试研究开发中心。向社会提供具有公信度的检测数据 开展地学基础研究、盐湖矿产资源开发和综合利用、特色矿产的选矿试验、微生物冶金试验、环境监测和保护的应用技术研究。解决西藏自治区资源开发、矿物加工、环境保护等亟待解决的技术难题。 　　地质勘查和测试工作虽然辛苦，为寻找祖国富饶的矿床攀高山、涉深谷、战严寒、斗缺氧，但是“无限风光在险峰”，在西藏辛勤工作的人们，也有幸看到了世间最美丽的风景。西藏自治区地矿测试研究实验室的高级工程师彭小云还帮人鉴定过一块玉石。彭小云是目前西藏唯一的一名国家珠宝注册质检师，在岩矿鉴定和珠宝玉石鉴定方面有着丰富的经验。有个老板在林芝地区米林县一条河附近行走时，发现河里竖立着一块大石头，在夕阳的余辉里，石头像活的一样，熠熠生辉，特别漂亮。凭直觉，老板觉得那块石头不寻常，就命工人把石头抬上车，拉到了拉萨。可两个月过去了，石头迟迟没卖出去。唐云开是拉萨市土特产协会的负责人，闲暇之余，他喜欢上了石头，并经常从采矿工人手里收购石头。唐云开第一眼看到石头，就非常喜欢，它的光泽、手感都特别好。他又拿起榔头敲了敲，榔头竟然被弹了起来。但当着卖主的面儿，唐云开是一点也不敢表露出自己的欣喜之情，他甚至连价都没开。“不敢开啊，也不知道开多少。”唐云开提到买玉石的过程，既高兴又后怕。就这样，唐云开按捺住了迫切得到石头的心情，一次次来到卖主家看石头，但一直没谈成价格。在此期间，卖主也请来了很多人看石头，但无一人识出石头的“真面目”。一转眼，半年过去了，看石头的人是络绎不绝，可就是没人买，卖主有点急了，最终与唐云开以15万元的价格成交。彭小云仅凭肉眼就判断出这块石头是玉石，尽管如此，他还是测了石头的折射率、矿物成分等，毕竟这么大的玉石在西藏还是头一次见。很快，彭小云就鉴定出石头百分之百是玉石，属于软玉。这块玉是目前西藏同类型的最大的天然玉石，彭小云说。现在，在唐云开家中已经收藏了很多石头，其中天然形成的“女人裸浴”、“老鹰”等天然奇石是他的最爱。他还说，目前西藏不是没有好石头，是没人去开发。实际上，西藏的宝藏，又何止这些石头呢?!

南京麒麟分析仪器集团今天参展第八届中国国际有色及特种铸造展览会 第八届中国国际有色及特种铸造展览会2011年4月12日-2011年4月14日 开幕日期：2011年4月12日 闭幕日期：2011年4月14日 报名日期：2011年3月1日- 2011年4月1日 展会地址：江苏南京 展会场馆：南京国际博览中心 展会详细地址：南京市建邺区江东中路300号 展会范围：各种材质铸件及零部件、总成、铸造装备、铸造原辅材料、铸件深加工设备等。 主办单位：中国铸造协会 承办单位：中国机械工业联合会丨中国汽车工业协会丨中国机械通用零部件工业协会等 协办单位：江苏省铸造协会丨浙江省铸造协会丨安徽省铸造协会 展 第八届中国国际有色及特种铸造展览会自1998年开始，由中国铸造协会主办的“中国国际有色及特种铸造展览会” 已成功举办了七届。该展览会立足华东，面向全国，是亚洲知名的国际有色及特种铸造展览会。 参展范围 　　一、各种材质铸件及零部件、总成 　　应用于汽车、机床、风电、船舶、通用机械、农用机械、工程机械、能源电力、轨道交通、电子信息及通信、石油化工管道泵阀等领域的各种铸件产品、零部件产品、总成（包括：各类汽车、摩托车用铸件、铸阀门、轧辊、铸铁管、钢锭模、艺术铸件、耐磨铸件、发动机系统、变速箱、排气系统、车桥、转向、制动悬挂系统、车身及附件、各种内燃机零部件等）。 　　二、铸造装备 　　精密铸造、实型铸造、压力铸造、低压铸造、金属型铸造、消失模铸造、连续铸造、离心铸造、真空吸铸等各类有色铸造装备（包括各种冷室、热室压铸机、镁合金压铸机、低压铸造机、铝合金熔炼炉、铸造模具、各类造型制芯设备、砂处理设备、铸件清理设备、除尘环保设备、时效处理设备、型芯烘干设备等，以及型砂在线检测设备等各类检测、分析、测试、控制仪器）。 　　三、铸造原辅材料 　　铝、铜、锌等有色金属材料、生铁、废钢、精炼剂、除渣剂、原砂、覆膜砂、铬铁矿砂、宝珠砂、铸造用树脂、铸造用焦、涂料、脱模剂、钢丸、固化剂、膨润土、耐火材料等。 　　四、铸件深加工设备 　　加工中心、数控机床、三坐标测量仪、高低温冲击试验箱、无损探伤设备、车床、刀具、量具、机械手等机械加工和检查设备（工具）、热处理设备、浸渗设备、焊接设备、表面处理设备等。 　　五、其他 　　与有色合金及特种铸造工艺相关的新材料、新工艺、新技术、科技成果、专业技术期刊、网站等。 南京麒麟分析仪器有限公司

“铬”污染对环境的危害铬是一种地球上含量十分丰富的元素，在自然界中主要以铬铁矿的形式存在。常见化合价有+2、+3、+6三种，其中，三价铬和六价铬对人体健康有害，六砎铬的毒性比三价铬约高100倍，是强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌，三价铬有致畸作用。近年来，生产金属铬和铬盐过程中产生的固体废渣——铬渣，以及由于风化作用进入土壤中的铬，容易氧化成可溶性的复合阴离子，经过淋洗转移到地面水或地下水中，已成为铬污染的重要环境污染问题。因此，测试表征方法的可靠性至关重要，可方便人们了解铬在环境和产品中的形态。许多国际组织制定了针对Cr(VI)表征的标准方案，以满足RoHS（《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》）对诸多消费品材料中Cr(VI)含量的限制 (RoHS规定大铬(VI)的质量分数为0.1%）。目前可用于准确表征固体样品中Cr(VI)含量的分析手段屈指可数，且存在系统性和实用性的缺陷。传统的比色分析法，在使用湿法化学提取方法（如液相萃取方法EPA 3060a）对塑料、矿石和尾矿以及油漆污泥进行处理时，Cr(VI) 往往会出现价态转变和萃取不完全的问题，大大低估了样品中Cr(VI)的质量分数。因此发展合适的测试方法来分析环境和制成品中Cr的形态和含量显得至关重要。“乘风破浪”的台式XAFS/XES谱仪现今常用的X射线光谱技术，例如X射线光电子能谱（XPS）仅能对样品表面进行分析，无法获得体相结构信息，且需要超高真空度，通常无法对塑料，环氧树脂和树脂进行测试；X射线荧光光谱（XRF）可用作元素分析技术，但其能量分辨率较低，无法实现对Cr元素不同化合物的甄别（图1）。近年来，基于同步加速器的X射线吸收精细结构谱（XAFS）和X射线发射光谱（XES）技术，得到了长足的发展和应用。其优点是样品需求量非常小，可以研究自然界不同样品中目标元素的电子结构，被广泛用于玻璃，土壤，塑料，煤，铬鞣革和超镁铁矿岩石中的Cr元素的价态和含量的分析。但XAFS和XES技术受限于同步辐射加速器光源，导致该技术无法在环境和工业应用领域进行有毒元素的合规性验证。图1. 传统XRF技术因其能量分辨率较低，导致无法对不同化合物Cr元素进行甄别 近期美国华盛顿大学Gerald Seidler教授等人成功设计并完成实验室台式XAFS/XES谱仪easyXAFS的开发工作（图2a），其以罗兰环为基本几何构型，使用球形弯曲晶体分析仪(SBCA)，实现了大的计数率/光通量和宽的布拉格角范围的技术提升，使XAFS (图2b)和XES分析(图2c)次在实验室内成为了可能，是分析环境和制成品中Cr形态和含量的。图2. (a) easyXAFS公司台式XAFS谱仪及创始人Devon Mortensen (b)XAFS工作原理示意图；（c）XES工作原理示意图 “铬”个击破:XAFS/XES在环境元素分析中的应用 图3显示了XAFS光谱Cr近边区结果（XANES）。研究人员利用台式XAFS技术轻松对铬元素进行分析检测，不仅完成了标准品化合物K2CrO4的测试及拟合分析，同时也实现了对实际生产样品的表征。图3. XAFS近边区光谱（a）六价参考化合物，铬酸钾；（b）CRM 8113a是基于RoHS描述的用于重金属分析的认证参考材料 台式XAFS谱仪也同时配置了XES模组，通过激发特定元素内层电子后使外层电子产生弛豫并发射X射线荧光，对其能量和强度进行分析可以的给出目标元素的氧化态、自旋态、共价、质子化状态、配体环境等信息。由于不依赖于同步辐射，且得益于特有的单色器设计，可以在实验室内实现高分辨宽角高通量的XES元素分析（包括P, S, V，Zn, Cr, Ni, As, U, etc.）。在图4中，在未知Cr含量的塑料样品中，当拟合Cr 元素XES Kα光谱时，可以充分观察到Cr的各种氧化态之间的精细光谱变化，且测试结果与同步辐射XAFS一致。对比Cr(VI)和Cr（III），可以在高于20 meV的能量分辨率下轻松辨别光谱特征的差异。Cr（III）在价态上具有更高电子密度，其光谱将会向更高的能量方向移动，且相对于Cr(VI)峰变宽，可以明显区分出Cr(VI)和Cr（III）。图4. 背景扣除和积分归一化后的Cr(VI)和Cr（III）铬化合物的Cr Kα XES 光谱 此外，从标准塑料样品中收集的XES光谱（图5），利用线性superposition analysis技术，经拟合与参考化合物光谱的线性叠加，推断出的Cr(III)/Cr(VI)比例再结合传统的XRF技术，就可以实现Cr(VI) ppm别的定量分析。图5. 不同样品中Cr Kα XES光谱的垂直偏移（所有光谱均经过背景校正和归一化） 未来展望XAFS/XES技术不仅可以应用于多种聚合物样品中Cr元素的测定，同时也可应用于P、S、V、Zn、Cr、Fe、Co、Ni、Au、As、U等元素分析。此方法是无损测试，只需少量的样品，就可由实验室测试仪easyXAFS完成。基于实验室XAFS/XES的Cr测量可能成为未来环境领域及工业届的标准测试方法。 参考文献：[1] Analytical Chem. 90, 6587 (2018)[2] J. Phys. Chem. A 122 5153 (2018)[3] Rev. Sci. Instrum. 88 073904 (2017)