稀有金属赋存状态研究方法论文

稀有金属赋存状态研究方法论文

矿物鉴定和研究的物理方法是以物理学原理为基础，借助各种仪器，以鉴定和研究矿物的各种物理性质。主要方法有:

(一)偏光显微镜和反光显微镜鉴定法

偏光显微镜和反光显微镜鉴定法是根据晶体的均一性和异向性，并利用晶体的光学性质而鉴定、研究矿物的方法，也是岩石学、矿床学经常使用的一种晶体光学鉴定方法。应用这种方法时，须将矿物、岩石或矿石磨制成薄片或光片，在透射光或反射光作用下，借助显微镜以观察和测定矿物的晶形、解理和各项光学性质(颜色、多色性、反射率，折射率、双折射、轴性、消光角以及光性符号等)。

透射偏光显微镜用以观察和测定透明矿物(非金属矿物)。在装有费氏台的偏光镜下，还可用来研究类质同像系列矿物的成分变化规律以及矿物在空间上的排列方位与构造变动之间的关系。借此可以绘制出岩组图，用以解决地质构造问题。

反光显微镜(也称矿相显微镜)主要用以观察和测定不透明矿物(金属矿物)，并研究矿物相的相互关系以及其他特征，借以确定矿石矿物成分、矿石结构、构造及矿床成因方面的问题。

(二)电子显微镜研究法

电子显微镜研究法是一种适宜于研究1μm以下的微粒矿物的方法，尤以研究粒度小于5μm的具有高分散度的粘土矿物最为有效。可分为扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope简称:SEM)和透射电子显微镜(Transmissionelectronmicroscope简称:TEM)两种方法。

粘土类矿物由于颗粒极细(一般2μm左右)，常呈分散状态，研究用的样品需用悬浮法进行制备，待干燥后，置于具有超高放大倍数的电子显微镜下，在真空中使通过聚焦系统的电子光束照射样品，可在荧光屏上显出放大数十万倍甚至百万倍的矿物图像，据此以研究各种细分散矿物的晶形轮廓、晶面特征、连晶形态等，用此来区别矿物和研究它们的成因。

此外，超高压电子显微镜发出的强力电子束能透过矿物晶体，这就使得人们长期以来梦寐以求的直接观察晶体结构和晶体缺陷的愿望得到实现。

(三)X射线分析

X射线分析法是基于X射线的波长与结晶矿物内部质点间的距离相近，属于同一个数量级，当X射线进入矿物晶体后可以产生衍射。由于每一种矿物都有自己独特的化学组成和晶体结构，其衍射图样也各有其特征。对这种图样进行分析计算，就可以鉴定结晶矿物的相(每个矿物种就是一个相)，并确定它内部原子(或离子)间的距离和排列方式。因此，X射线分析已成为研究晶体结构和进行物相分析的最有效方法。

(四)光谱分析

光谱分析法的理论基础是:各种化学元素在受到高温光源(电弧或电火花)激发时，都能发射出它们各自的特征谱线，经棱镜或光栅分光测定后，既可根据样品所出现的特征谱线进行定性分析，也可按谱线的强度进行定量分析。这一方法是目前测定矿物化学成分时普遍采用的一种分析手段。其主要优点是样品用量少(数毫克)，能迅速准确地测定矿物中的金属阳离子，特别是对于稀有元素也能获得良好的结果。缺点是仪器复杂昂贵，并需较好的工作条件。

(五)电子探针分析

电子探针分析是一种最适用于测定微小矿物和包裹体成分的定性、定量以及稀有元素、贵金属元素赋存状态的方法。其测定元素的范围由从原子序数为5的硼直到92的铀。仪器主要由探针、自动记录系统及真空泵等部分组成，探针部分相当于一个X射线管，即由阴极发出来的高达35～50kV的高速电子流经电磁透镜聚焦成极细小(最小可达μm)的电子束———探针，直接打到作为阳极的样品上，此时，由样品内所含元素发生的初级X射线(包括连续谱和特征谱)，经衍射晶体分光后，由多道记数管同时测定若干元素的特征X射线的强度，并用内标法或外标法计算出元素含量。

(六)红外吸收光谱

简称红外光谱，是在红外线的照射下引起分子中振动能级(电偶极矩)的跃迁而产生的一种吸收光谱。由于被吸收的特征频率取决于组成物质的原子量、键力以及分子中原子分布的几何特点，即取决于物质的化学组成及内部结构，因此每一种矿物都有自己的特征吸收谱，包括谱带位置、谱带数目、带宽及吸收强度等。

红外吸收光谱分析样品一般需要，最常使用的制样方法是压片法，即把试样与KBr一起研细，压成小圆片，然后放在仪器内测试。

目前红外吸收光谱分析在矿物学研究中已成为一种重要的手段。根据光谱中吸收峰的位置和形状可以推断未知矿物的结构，是X射线衍射分析的重要辅助方法，依照特征峰的吸收强度来测定混入物中各组分的含量。此外，红外光谱分析对考察矿物中水的存在形式、配阴离子团、类质同像混入物的细微变化和矿物相变等方面都是一种有效的手段。

摘 要 砷是煤中常见的有害微量元素，由于其丰度较低，定量研究其赋存状态一直很困难。近年来，采用逐级化学提取实验方法对煤中不同赋存状态的砷进行了定量研究，综合分析这些研究可得出以下结论: ①煤中砷的赋存状态包括硫化物态砷、有机态砷、砷酸盐态砷、硅酸盐态砷、水溶态和可交换态砷。总体上，硫化物态砷 > 有机态砷 > 砷酸盐态砷 > 硅酸盐态砷 >水溶态和可交换态砷，但在不同的煤样品中，也表现出较大的差异性。②一般而言，煤中大部分砷存在于含砷黄铁矿中，含砷黄铁矿中的砷含量与黄铁矿的成因或类型有关。煤中的砷酸盐态砷主要与铁氧化物和氢氧化物共生; 硅酸盐态砷主要进入黏土矿物晶格。③在砷含量较低的煤样品中，有机态砷含量较高，其中在褐煤和低煤级烟煤中，可提取出与腐殖酸和富里酸结合的砷。当前还难以确认有机态砷的化学结构。④贵州特高砷煤中砷的赋存状态较为复杂，在某些样品中与氧结合的有机态砷为主要的赋存状态。

任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑

砷是煤中常见的有毒致癌微量元素之一，燃煤释放的砷是大气砷污染的重要来源，并已对人体健康产生严重危害。如燃煤型的砷中毒事件在我国贵州个别地区导致了皮肤癌、肝癌的发生，严重危害着人民的身体健康［1，2］。在前捷克斯洛伐克，燃煤电厂释放的As和Pb已经造成电厂附近儿童骨骼生长的延缓。最近，美国国家环保局(USEPA)将饮用水中砷含量的上限由50μg/L降低到5μg/L。因此，研究煤中砷的赋存状态对于发展洁净煤技术和环境保护具有重要意义。煤中砷可分为无机态砷和有机态砷。无机态的砷主要有2种形式，①水溶态和可交换态砷:指吸附在矿物和煤有机质表面、裂隙或孔隙中的砷;②矿物态砷:指赋存在砷独立矿物(毒砂、雄黄、雌黄)中的砷、以类质同象形式赋存于黄铁矿等硫化物矿物和黏土矿物晶格中的砷、以矿物包裹体形式存在于硫化物矿物中的砷。有机态砷是指与煤大分子中的氧、硫等杂原子或碳原子以化学键结合的砷。

一、煤中无机态砷

1.砷与黄铁矿等硫化物矿物

尽管煤中砷有时以雄黄、雌黄等砷的独立矿物形式出现，但这种形态的砷在煤中比较罕见。许多研究都表明［3～5］，煤中砷常常与黄铁矿共生。逐级化学提取实验表明(见表1)，煤中与黄铁矿等硫化物结合的砷为0%～85%，平均36%，其中，煤中硫化物态砷所占比例与煤中铁的含量正相关(斜率为，图1(a))，说明硫化物态砷主要与黄铁矿密切相关。那么，黄铁矿中的砷是以砷黄铁矿(毒砂)的形式还是以含砷黄铁矿的形式存在?含砷黄铁矿中的砷结构如何?不同成因(或类型)黄铁矿的砷含量有何差异?曾报道煤中砷以砷黄铁矿的形式存在［3，6］，但上述结论大多来源于间接证据［7］，即，煤的重密度级组分中硫化物矿物含量高，其砷含量也高，推测其中含有砷黄铁矿。到目前为止，除了运用X射线吸收精细结构谱(XAFS)方法在30个研究的煤样品中唯一的匹茨堡煤样中证明砷黄铁矿确切存在外［8］，还没有人能运用微区技术或X射线衍射技术确认煤中与砷共生的黄铁矿是砷黄铁矿。因此，煤中极少存在砷黄铁矿，煤中黄铁矿中的砷可能主要还是以含砷黄铁矿的形式存在。

表 1 煤中砷赋存状态的逐级化学提取实验数据

注:R°max:均质镜质体油浸最大反射率;Ast:样品总砷含量;Ad:样品灰分产率;Fe:样品铁含量;Asw/Ast:水溶态和可交换态砷与总砷的比值;Asar/Ast:砷酸盐态砷与总砷的比值;Asp/Ast:黄铁矿砷与总砷的比值;Assi/Ast:硅酸盐态砷与总砷的比值;Aso/Ast:有机态砷与总砷的比值

样品1～13为本研究样品;样品14～20来自丁振华:贵州高砷煤的矿物学和地球化学研究(博士学位论文)，中国科学院地球化学研究所，2000;样品21～36来自文献［16］。

煤中含砷黄铁矿中的砷是以固溶体的形式存在的。如White等［9］用同步辐射X射线荧光研究英国煤中的黄铁矿时发现所有的样品中都含有可探测的砷，最大含量为;在对铁硫化物进行反光性研究的基础上，他们认为砷是以固溶体的形式存在的。Huggins等［8］的XAFS数据和Evans等［10］的Fe穆斯堡尔谱数据都表明煤中砷是以固溶体的形式存在于黄铁矿中。但需要指出的是，含砷黄铁矿中砷的赋存状态与黄铁矿的纯度有关，纯净的含砷黄铁矿中砷主要是以固溶体的形式存在，而不纯的含砷黄铁矿中部分砷可能与杂质结合。例如，中国煤中许多含砷黄铁矿中含有黏土矿物，部分砷与黏土矿物共生或结合。

不同成因或不同类型黄铁矿的砷含量差别较大，不同地区、同一成因类型黄铁矿中的砷含量也表现出一定的差异，这可能与砷的供给程度及地球化学条件密切相关(表2)。如Bousˇka等［6］对捷克北波西米亚盆地褐煤中的黄铁矿的测试表明，褐煤中同生黄铁矿中的砷含量13个样的标术均值为μg/g高于后生黄铁矿的砷含量，同生黄铁矿是北波西米亚褐煤中砷的主要来源，该盆地褐煤中砷的富集属于沉积—成岩富集型。北波西米亚盆地煤及黄铁矿中砷的高含量与盆地北缘陆源区克鲁什尼山脉云英岩体热液金属矿脉和矿体中砷、硫、铁等元素富集有关。我们课题组 对贵州晚二叠世煤中黄铁矿中砷的研究表明，后生低温热液脉状黄铁矿中砷的含量高于同生成岩黄铁矿中砷的含量，后生黄铁矿是贵州晚二叠世无烟煤中砷的主要贡献，煤中砷的富集属于后期低温热液富集型。此外，贵州晚二叠世煤中同生结核状黄铁矿较同生块状黄铁矿中的砷含量高。对比研究还表明，我国贵州晚二叠世无烟煤，其顶板泥岩中黄铁矿的砷含量比煤中黄铁矿的砷含量高，这是由于煤层聚集结束时，物源区碎屑物质供给丰富，导致顶板泥岩中黄铁矿的砷含量较高。

煤中白铁矿一般含量很少，其中也含有部分砷。如Bousˇka等［6］测定捷克北波西米亚盆地褐煤中后生白铁矿中砷含量的几何均值为μg/g(8个样品)，同生白铁矿中砷含量为445μg/g(1个样品)，底板后生白铁矿中砷含量为6μg/g(1个样品)。

2.砷与砷酸盐

逐级化学提取实验表明(表1)，煤中与砷酸盐结合的砷为0～65%，平均17%。统计分析发现，砷酸盐态砷所占比例与煤中的铁含量正相关(斜率为，图1(b))，砷酸盐态砷和硫化物态砷所占比例之和与煤中铁含量也成正相关(斜率为)。顾登杰对云南7个褐煤盆地褐煤中砷的研究表明，砷主要存在于褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿等铁质矿物中，砷在褐铁矿中的含量最高可达;用盐酸进行的淋滤实验表明随着煤中铁氧化物和氢氧化物的溶解，砷的淋出率最高可达90%，证明了云南某些褐煤中砷主要是以砷酸盐的形式被铁氧化物和氢氧化物吸附。总之，煤中砷酸盐态砷与煤中铁矿物相密切相关，主要以砷酸根离子(AsO3－4)的形式被铁氧化物或氢氧化物所吸附，或者砷酸根离子与铁形成砷铁矿，其中，部分砷酸盐可能来自黄铁矿的氧化。

表 2 煤中黄铁矿的砷含量

图 1 煤中硫化物态砷所占比例与煤中铁含量的关系( a) ，煤中砷酸盐结合态砷所占比例与煤中铁含量( b)

3.砷与黏土矿物

逐级化学提取实验数据(表1)及统计分析(图2(a))表明，硅酸盐结合态砷占煤中总砷的比例为0～100%，平均27%，并且与煤的灰分产率的对数成正比(斜率)。矿物学研究表明，煤中与砷有关的硅酸盐矿物主要是黏土矿物;合成高岭石的实验也证明，AsO4－3可取代SiO4－［12］4，所以用氢氟酸从煤中提取出的硅酸盐态砷主要是进入黏土矿物晶格的砷。

图 2 煤中硅酸盐态砷与灰分的关系( a) ，煤中有机态砷与铁含量和灰分之和的关系( b)

二、煤中有机态砷

迄今，煤中有机态砷的结构还难以确认，但众多学者认为煤中存在有机态砷［6，11～17］。最近的逐级化学提取实验(表1)和同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)实验证明煤中确实存在有机态砷。

用无机试剂进行逐级化学提取实验表明，煤中有机态砷占样品总砷的比例变化较大(0～80%)，平均为15%;煤中有机态砷所占比例与煤中铁含量和灰分的对数成负相关关系(斜率为－，图2b)，与煤的总砷含量也成负相关关系(斜率为－)，这表明有机态砷在低硫(黄铁矿)、低灰和低砷含量的煤中占较大比例。Finkelman［13］曾认为当煤中砷含量小于5μg/g时，大部分的砷与有机质结合;赵峰华等［15］曾发现样品中的砷含量较低(<μg/g)、且灰分小于30%，煤中砷主要是有机态砷。

张振桴等［18］曾用有机溶剂(苯和乙醇、吡啶)和无机溶剂(氢氧化钠、硝酸)对云南小龙潭褐煤中砷进行逐级化学提取实验，结果表明小龙潭褐煤中有机态砷占80%以上。

Huggins和Huffman［8，19，20］、赵峰华等［21］用同步辐射X射线吸收精细结构谱(XAFS)研究了煤中砷的赋存状态，发现煤中有部分有机态的砷。然而，由于煤中砷赋存状态的复杂性，就目前的技术水平而言，特别是单一的测试手段，还难以准确表征煤中有机态砷的结构。

需要指出的是，对于褐煤和低煤级煤(非风化煤)，总是能够提取出部分腐殖酸(humicacid)和富里酸(fulvicacid)，平均提取率分别为和，它们能够结合部分砷。如对山西平朔3个煤样的研究表明(表3)，腐殖酸结合态的砷占煤中总砷的7%，富里酸结合态的砷占煤中总砷的23%，腐殖酸结合态砷和富里酸结合态砷之和占煤中总砷的30%。此外，张振桴等［18］用1%的氢氧化钠提取云南小龙潭褐煤，发现提取物(腐殖酸和富里酸)中的砷占煤中总砷的。所以，从褐煤和低煤级煤中提取的腐殖酸和富里酸中所结合的砷也是有机态砷。

表 3 煤中腐殖酸和富里酸结合态砷占样品总砷的比例

注:Ro，max，均质镜质体油浸最大反射率;Ad，煤灰分;Ast，煤中砷总量;HA:腐殖酸结合态砷占煤中总砷的比例;FA:富里酸结合态砷占煤中总砷的比例;HA+FA:腐殖酸和富里酸结合态砷占煤中总砷比例之和。

三、贵州特高砷煤中砷的赋存状态

贵州特高砷煤中砷的赋存状态一直为人们所关注［1，17，21，22］。运用X射线衍射(XRD)、低温灰化X射线衍射(LTA-XRA)、扫描电镜与能谱(SEM-EDX)、电子探针(EM-PA)等方法发现高砷煤中的主要含砷矿物有:黄铁矿、毒砂(含量极少)、Fe-As的氧化物、少量的砷酸盐和含砷磷酸盐(纤砷钙铝石)［17，22］，然而，不同的高砷煤样品其矿物学特征又表现出较大的差异，某些高砷煤中的矿物态砷不足以匹配其总砷的含量。如Belkin等［22］和丁振华等［17］在砷含量最高的3个样品H2(，)、RF96As105(，)和RF96As106(，)中虽然发现细粒或细脉状的毒砂和黄铁矿，但从样品的铁含量来看，这些矿物的含量不足以匹配煤中如此高的砷含量;同时，他们还在煤中发现几个微米到几十、几百微米的未含有任何含砷矿物的条带状物质，这些条带含有3%以上的砷。赵峰华等［2］运用光学显微镜、扫描电镜与能谱(SEM-EDX)、电子探针(EM-PA)、透射电镜结合能谱与选区衍射(TEM-EDX-SAD)研究H2和G4样品时，却没有发现毒砂等任何含砷矿物，黄铁矿含量极少，且主要是直径为几个微米的微粒黄铁矿，砷主要赋存在煤有机质中;进一步运用同步辐射X射线精细结构谱(XAFS)研究H2等样品时发现砷与氧配位结合。所以，上述3个高砷煤样品中砷主要是有机态砷，其他高砷煤样品中至少部分砷与有机质结合。

最近，丁振华在其博士论文中对7个高砷煤样品(μg/g～)进行的逐级化学提取实验表明，有机态砷为0～80%(其中3个样品超过50%)，硅酸盐结合态砷15%～90%，硫化物结合态砷0～25%，砷酸盐结合态砷5～65%。这再次证明了高砷煤中砷赋存状态的多元性和复杂性。

总之，黔西南高砷煤的砷含量范围较宽(100μg/g～);砷的赋存状态呈现多元性和复杂性，且不同样品表现出较大的差异性;有机态砷在高砷煤中确实是存在的，在某些样品中甚至是砷的主要赋存状态;有机态砷主要与煤有机质中的氧结合在一起，其化学结构有待确定。

四、结论

综上所述，可以得出如下基本结论:

( 1) 煤中砷的赋存状态具有多样性，不同煤样品也表现出不同的情况。如，硫化物态砷所占比例为0 ～85%，有机态砷所占比例为0 ～100%，砷酸盐态砷所占比例为0 ～65%，进入黏土矿物晶格的砷所占比例为 0 ～90%。砷赋存状态在不同煤样品中的差异可能与其形成环境和后期变化等因素有关。

( 2) 总体上，煤中不同赋存状态砷所占比例的大小顺序为硫化物态砷( 36% ) > 有机态砷( 26%) > 砷酸盐态砷( 17%) > 硅酸盐态砷( 16%) > 水溶态和可交换态砷( 5%) 。

( 3) 一般而言，煤中无机态砷主要与含砷黄铁矿共生，煤中极少存在砷黄铁矿; 不同成因或不同类型黄铁矿的砷含量差别较大，同一成因类型黄铁矿的砷含量在不同地区也有差异，这可能与黄铁矿形成时砷的来源及地质地球化学条件有关。

( 4) 煤中砷酸盐态砷主要与铁的氧化物和氢氧化物共生; 黏土矿物是煤中主要的硅酸盐矿物，与硅酸盐结合的砷主要是进入黏土矿物晶格。

( 5) 煤中有机态砷是存在的，但目前技术水平还难以准确表征其化学结构。

( 6) 对于褐煤和低煤级烟煤，可提取出 15% 的腐殖酸和富里酸，它们含有煤中总砷的30% 。

( 7) 贵州特高砷煤中砷的赋存状态较为复杂，在某些样品中有机态砷是主要的赋存状态，XAFS 数据表明有机态砷主要与氧结合。

( 8) 任何一种方法都不能完全确认煤中砷的多种赋存状态，必须多种方法相结合。在对煤样品的矿物学详细研究的基础上，运用逐级化学提取方法可定量给出煤中砷的多种赋存状态，而 XAFS 方法在研究煤中砷的化学结构方面具有重要作用。

致 谢: 韩德馨院士、杨起院士、尹金双研究员和王秀琴老师给予了支持和指导，在此一并表示诚挚的谢忱!

参 考 文 献

［1］ Zheng Baoshan，Ding Zhenghua，Zhu Jianming，et al. Issues of health and disease relating to coal use in southwestern China. International Journal of Coal Geology，1999，40: 119 － 132.

［2］ Finkelman R B. Trace elements in coal: Environmental and health significance. Biological Trace Element Research，1999，67: 2 － 9

［3］ Mackowsky M-Th. Minerals and trace elements occurring in coal. In: Stach E，et al. Stach’s Textbook of Coal Petrology. Berlin: Gebrüder Borntraeger，1982. 153 － 171

［4］ Minkin J A，Finkelman R B，Thompson C L，et al. Microchar acterization of arsenic-and selenium-bearing pyrite in upper freeport coal，Indiana county，Pennsylvania. Scanning Electron Microsc，1984，4: 1 515 － 1 524

［5］ Bousˇka V，Pesek J，Sykorova I. Probable models of occurrence of chemical elements in coal. Fuel，Carbon，Mineral Processing. Acta Montana，2000，117( 10) : 53 － 90

［6］ Bousˇka V. Pesˇek J. Distribution of elements in the world lignite average and its comparision with lignite seams of the North Bohemian and Sokolov Basins，Folia Musei naturalium Bohemiae Occidentalis，Geologica，42，1 － 51. Plzenˇ. .1999

［7］ Finkelman R B. Modes of occurrence of environmentally-sensitive trace elements in coal. In: Swaine D J，Goodarzi F， eds. Environmental Aspects of Trace Elements in Coal. Dordrecht / Boston / London: Kluwer Academic Publisher， 1995. 24 － 50

［8］ Huggins F E，Shah N，Zhao J，et al. Nondestructive determination of trace elements speciation in coal and coal ash by XAFS spectroscopy. Energy Fuels，1993，7: 482 － 489

［9］ White R N，Smith J V，Spears D A，et al. Analysis of iron sulfides from UK coal by synchrotron radiation X-ray fluores- cence . Fuel，1989，68: 1 480 － 1 486

［10］ Evans B J，Johnson R G，Sentfle F E，et al. The57Fe Mossbauer parameters of pyrite and marcasite with different prove- nances. Geochime Cosmochime Acta，1982，46: 761 － 775

［11］ Κлервр и др. Метаогения и Геохимия Угленосныхи Сланцесодержащих Толщ ссср. Москова Наука: Геохимия Злемент ов，1987

［12］ Noble E A. Metalliferous lignite in North Dakota. In: University of North Dakota Guidebook No. 3，North Dakota Geo- logical Survey Misc. 1972，50: 133 － 134

［13］ Finkelman R B. Modes of occurrence of trace elements in coal. In: US Geological Survey Open-file Report. 1981. 81 －99

［14］ Coleman S L，Bragg L J. Distribution and mode of occurrence of arsenic in coal. In: Chyi L L，Chou C L，eds. Recent Advances in Coal Geochemistry. Special Paper of Geological Society of America，1990，248: 13 － 26

［15］ Zhao Fenghua，Ren Deyi，Yin Jinshuang，et al. The study on the occurrence of arsenic in coal by sequential chemical extract. Environmental Science，1999，20( 2) : 79 － 81

［16］ Palmer C A，Mroczkowski S J，Finkelman R B，et al. The use of sequential leaching to quantify the modes of occur- rence of elements in coal. In: Proceedings of the 15th Annual International Pittsburgh Coal Conference ＆ Work- shop. Sept 14 － 18，1998. Pittsburgh，USA. CD-ROM ISBN 1 － 890977 － 15 － 2，recorded in USA，1998

［17］ Ding Zhenhua，Zheng Baoshan，Zhang Jie，et al. Preliminary study on the mode of occurrence of arsenic in high arsenic coals from southwest Guizhou province. Science in China，1999，42( 6) : 655 － 661

［18］ Zhang Zhenfu，Fan Jinchuan. The modes of occurrence of arsenic，lead，chromium in Xiaolongtan coal. Coal Conver- sion，1993，16: 86 － 88

［19］ Huggins F E，Haffman G P. Modes of occurrence of trace elements in coal from XAFS spectroscopy. International Jour- nal of Coal Geology，1996，32: 31 － 53

［20］ Haffman G P，Huggins F E，Shah N，et al. Speciation of arsenic and chromium in coal and combustion ash by XAFS spectroscopy. Fuel Processing Technology，1994，39: 47 － 62

［21］ Zhao Fenghua，Ren Deyi，Zheng Baoshan，et al. Modes of occurrence of arsenic in high arsenic coal by extended X-ray absorption fine structure spectroscopy. Chinese Science Bulletin，1998，43( 19) : 1660 － 1663

［22］ Belkin H E，Zheng Baoshan，Zhou Daixing，et al. Preliminary results on the geochemistry and mineralogy of arsenic in mineralized coals from endemic arsenosis area in Guizhou province，China. In: Proceedings of the 14th Annual Interna- tional Pittsburgh Coal Conference ＆ Workshop. Sept 23 － 27，1997. Taiyuan，Shanxi，People ’s Republic China. CD-ROM ISBN 1 － 890977 － 14 － 4，recorded in USA，1997

The Modes of Occurrence of Arsenic in Coal ZHAO Feng-hua1，REN De-yi1，PENG Su-ping1，WANG Yun-quan2 ZHANG Jun-ying3，DING Zhen-hua4，CONG Zhi-yuan1

( 1. Department of Resource and Earth Science，China University of Mining ＆ Technology，Beijing 100083，China;

2. School of Science，Guangzhou University，Guangzhou 510405，China;

3. National Laboratory of Coal Combustion，Huazhong University of Science ＆ Technology，Wuhan 430074，China;

4. The Institute of Geochemistry，Chinese Academy of Science，Guiyang 550002，China)

Abstract: Arsenic is a common hazardous element in coal. It is always difficult to charac- terize its modes of occurrence quantitatively because of its low concentration in coal. In recent years，sequential chemical extract experiments w ere employed to determine modes of occurrence of arsenic quantitatively. The follow ing conclusions can be draw n from these experimental data: ①The modes of occurrence of arsenic in coal include sulfide arsenic，organic arsenic，arsenate arsenic，silicate arsenic，soluble and exchangeable arsenic. Generally，the percentage sequence of arsenic in different states are as follow s: sulfide arsenic > organic arsenic > arsenate arsenic > silicate arsenic > soluble and exchangeable arsenic. How ever，modes of occurrence of arsenic in different coal samples show big difference. ②Generally speaking，most of arsenic in coal are associated w ith arsenic-bearing pyrite，and arsenic contents of pyrite are related to origin or genetic type of pyrite. Arsenic of arsenate in coal is mainly associated w ith Fe-oxides and Fe- hydroxide. Arsenic of silicate mainly comes into crystal lattice of clay minerals. ③Low -arsenic coals often have high organic arsenic. Humic acid and fulvic acid extracted from lignite and low rank bituminous coal also combine some of arsenic. How ever，chemical structure of organic arsenic in coal is still unclear currently. ④ The modes of occurrence of arsenic in super-high arsenic coal from Guizhou province are so complicated，and organic arsenic combined w ith oxygen are dominant occurrence of arsenic in some of these high-arsenic coals.

Key words: Coal; Arsenic; Modes of occurrence; Sequential chemical extract.

( 本文由赵峰华、任德贻、彭苏萍、王运泉、张军营、丁振华、丛志远合著，原载《地球科学进展》，2003 年第 18 卷第 2 期)

稀有金属编辑部

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[编辑本段]基本资料 拼音：[mù] 部首：钅 笔画：10 五笔86：QHG 五笔98：QHG 仓颉：OPBU 郑码：PLVV 笔顺：撇横横横折竖折横横横 四角号码：86700 Unicode：CJK 统一汉字：U+94BC 基本字义:钼（钼）mù 一种金属元素。可用来生产特种钢，是电子工业的重要材料。 元素名称：钼（mù） 元素符号：Mo 元素英文名称：Molybdenum 元素类型：金属元素 原子体积:(立方厘米/摩尔) 元素在太阳中的含量:(ppm) 元素在海水中的含量:(ppm) 地壳中含量：（ppm） 相对原子质量： 原子序数：42 质子数：42 中子数：54 所属周期：5 所属族数：VIB 电子层排布：2-8-18-13-1 氧化态： Main Mo+6 ，Other Mo-2， Mo0，Mo+1， Mo+2， Mo+3， Mo+4，Mo+5 电离能 (kJ /mol) M - M+ 685 M+ - M2+ 1558 M2+ - M3+ 2621 M3+ - M4+ 4480 M4+ - M5+ 5900 M5+ - M6+ 6560 M6+ - M7+ 12230 M7+ - M8+ 14800 M8+ - M9+ 16800 M9+ - M10+ 19700 晶体结构：晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。 晶胞参数： a = pm b = pm c = pm α = 90° β = 90° γ = 90° 莫氏硬度： 声音在其中的传播速率：5400m/s

你说的是Mo吧？钼。它主要矿物是辉钼矿，场地主要在美国，在我国辽宁、河南、山西、陕西等地，也有，你可以搜一下：“辉钼矿”

液态金属研究现状论文

中国科学家造出了世界首台 液态金属机器，这一成就被外媒形容为制造出“终结者”。

据中科院理化所网站，2015年3月3日，由 刘静研究员带领的 中国科学院理化技术研究所、 清华大学医学院联 合研究小组，在Advanced Materials上发表了题为“Self-Fueled Biomimetic Liquid Metal Mollusk”(2015)的研究论文，迅速被New Scientist、Nature研究亮点、Science新闻等数十个知名科学杂志或专业网站专题报道，在国际上引起重要反响和热议。此项研究于世界上首次发现了一种异常独特的现象和机制，即 液态金属可在吞食少量物质后以可变形机器形态长时间高速运动，实现了无需外部电力的自主运动，从而为研制实用化智能马达、 血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。这是该小组继首次发现电控可变形液态金属基本现象(Sheng et al., Advanced Materials, 2014, 封面文章；Zhang et al., Scientific Reports, 2014)之后的又一突破性发现。这种 液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统，从而向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步。文章被选为期刊内前封面故事，Altmetric计量学数据显示其指数已达，远高于期刊平均值，在同时期论文中则排名。研究揭示，置于 电解液中的镓基液态合金可通过“摄入”铝作为食物或燃料提供能量，实现高速、高效的长时运转，一小片铝即可驱动直径约5 mm的液态金属球实现长达1个多小时的持续运动，速度高达5cm/s。这种柔性机器既可在自由空间运动，又能于各种结构槽道中蜿蜒前行；令人惊讶的是，它还可随沿程槽道的宽窄自行作出变形调整，遇到拐弯时则有所停顿，好似略作思索后继续行进，整个过程仿佛科幻电影中的终结者机器人现身一般。

来自中国北京航空航天大学的科学家梁虎、刘静等人研究出了一种可以在三维空间自由操纵的磁性液体金属。

它可以在水平方向和垂直方向通过磁铁自由拉伸。

而且这种拉伸是可逆的，持久的，且能够重复很多次。

液体金属其实并不稀奇，我们常见的汞，也就是水银，就属于液体金属。

除了汞之外，其他的金属也有液态的形状。

当金属达到熔点的时候，就会化成一滩液体。

生活中我们很常见的就是炼钢，这就是将铁熔成熔融态，然后再倒入模具，变成其他的形状。

这就是液体金属的作用，通过变成熔融态来改变形状，但是如果要再变成其他形状的话，就需要再次变成熔融态。

好了，回到正题， 磁力液体金属又是什么呢？

首先，要说明的是，液体金属其实没有磁性了。

比如铁，我们都知道磁铁可以吸附铁。

但是当铁变成熔融态时，铁就变成了顺磁性物质，基本上很难被磁铁吸附上。

所以厉害的地方来了，我国科学家研究出了带磁力的液体金属。

这是怎么实现的呢？

根据梁虎等人发表在ACS应用材料与接口杂志上的论文。

他们选取了镓、铟和锡合金等在常温下为液态的金属，然后将它们浸没在盐水中。

完了之后，在这些金属液滴中加入铁颗粒（增加磁性），这样就会在金属表面形成一层氧化镓涂层。

这个涂层会降低液态金属的表面张力，可以有效保护拉伸过长而导致液态金属破碎。

接下来，就是实验环节了，研究小组使用磁力向左右两端和上下两端拉伸金属滴，金属滴都没有出现破碎，就算分开后也能重新连接到一起。

不仅仅是这样，由于镓、铟这些熔融金属还具有高导电性，因此当把金属滴拉伸并连接到一个简单的电路上时，能够使电路上的LED灯亮起。

那么这个研究的意义有什么呢？

根据论文来看，对于现在的仿生机器人和柔性电子设备可能是最大的帮助。

因为现在使用的屏幕是塑料屏幕，使用的寿命不会很长，并且容易刮花。

如果可以将磁力液态金属做成屏幕，那么手机屏幕耐用性将会大大提高。

但是，现在的研究还只能说是完成了一半，虽然磁力液态金属的可塑性、磁性、可延展性都很有潜力。

但是目前还有一个约束，那就是液态金属仍需要浸在盐水中。

当这个约束去掉的时候，或许离真正运用到实际中就不远了。

目前，实验室根据上述原理已能制成不同大小的液态金属机器，尺度从数十微米到数厘米，且可在不同 电解液环境如碱性、酸性乃至 中性溶液中运动。试验和理论分析表明，此种自主型液态金属机器的动力机制来自两方面：一是发生在液态合金、 金属燃料及电解液间的Galvanic电池效应会形成内生电场，从而诱发 液态金属表面的高 表面张力发生不对称响应，继而对易于变形的 液态金属机器造成强大推力；与此同时，上述 电化学反应过程中产生的 氢气也进一步提升了推力。正是这种双重作用产生了超常的液态金属马达行为，这种 能量转换机制对于发展特殊形态的能源动力系统也具重要启示意义。

中国有色金属学报和稀有金属

是的被SCI收录的期刊有1北京科技大学学报（MMM英文版）2材料科学技术（英文版）30无机材料学报3大气科学进展（英文版）31无机化学学报4代数集刊（英文版）32武汉工业大学学报（材料科学英文版）5地球物理学报33物理化学学报6地质学报、土壤圈（英文版）34物理学报7分析化学35物理学报—海外版8钢铁研究学报（英文版）36稀土学报（英文版）9高等学校化学学报37稀有金属（英文版）10高等学校化学研究（英文版）38稀有金属与材料工程11高分子科学（英文版）39应用数学和力学（英文版）12高分子学报40有机化学13高能物理与核物理41植物学报14固体力学学报（英文版）42中国海洋工程（英文版）15光谱学与光谱分析43中国化学（英文版）16红外与毫米波学报44中国化学工程学报（英文版）17化学学报45中国化学快报（英文版）18计算数学（英文版）46中国科学A辑（英文版）19结构化学47中国科学B辑（英文版）20科学通报（英文版）48中国科学C辑（英文版）21理论物理通讯（英文版）49中国科学D辑（英文版）22力学学报（英文版）50中国科学E辑（英文版）23生物化学与生物物理进展51中国文学（英文版）24生物化学与生物物理学报52中国物理快报（英文版）25生物医学与环境科学（英文版）53中国药理学报26世界胃肠病学杂志（英文版）54中国有色金属学报（英文版）27数学年刊B辑（英文版）55中华医学杂志（英文版）28数学物理学报（英文版）56自然科学进展（英文版）29数学学报（英文版）

分类: 教育/学业/考试 >> 论文报告 问题描述: 化学中常听说SCI论文，请问SCI论文是怎么回事~包括哪些~~谢谢啊 解析: 美国《科学引文索引》 (Science Citation Index,简称SCI)是一种多学科的科技文献检索工具 ,由美国科学信息研究所 (Institute for Scientific Information,简称 ISI)主办 ,1 961年创刊 ,以布拉德福 (S. C. Bradford)文献离散律理论、以加菲尔德 (E. Garfield)引文分析理论为主要基础 ,通过论文的被引用频次等的统计 ,对学术期刊和科研成果进行多方位的评价研究 ,从而评判一个国家或地区、科研单位、个人的科研产出绩效 ,来反映其在国际上的学术水平。因此 ,SCI是目前国际上被公认的最具权威的科技文献检索工具。所谓引文 (Citation),就是被引用的文献 ,即原始文章所附的参考文献 (Reference);引文索引 (Citation Index),就是以引文著者的姓名为标目 ,用来检索该著者被别人引用的文献的数量和内容的一套索引。引文索引为 SCI所独创。 SCI以其独特的引证途径和综合全面的科学数据,通过大量的引文进行统计,然后得出某期刊某论文在某学科内的影响因子、被引频次、即时指数等量化指标来对期刊、论文等进行排行,被引频次高,说明该论文在它所研究的领域里产生了巨大的影响,被国际同行重视,学术水平高。由于SCI收录的论文主要是自然科学的基础研究领域,所以SCI指标主要适用于评价基础研究的成果。而基础研究的主要成果的表现形式是学术论文,所以,如何评价基础研究成果也就常常简化为如何评价论文所承载的内容对科学知识进展的影响。 影响因子较高的化学类刊物1 SURF SCI REP 2 CHEM REV 3 NAT MATER 4 ACCOUNTS CHEM RES 5 ANNU REV PHYS CHEM 6 CHEM SOC REV 7 ADV CATAL 8 ANGEW CHEM INT EDIT 9 ALDRICHIM ACTA 10 NANO LETT 11 MED RES REV 12 CATAL REV 13 NAT PROD REP 14 PROG INORG CHEM 15 J AM CHEM SOC 16 SEP PURIF METHOD 17 COORDIN CHEM REV 18 PROG SOLID STATE CH 19 ADV FUNCT MATER 20 ADV ORGANOMET CHEM 21 ANAL CHEM 22 TOP CURR CHEM 23 CURR OPIN COLLOID IN 24 INT REV PHYS CHEM 25 J MED CHEM 26 LAB CHIP 27 J PHYS CHEM REF DATA 28 CHEM-EUR J 29 ADV SYNTH CATAL 30 CATTECH 31 CURR MED CHEM 32 J COMB CHEM 33 ORG LETT 34 CHEM MATER 35 REV COMP CH 36 J CATAL 37 APPL CATAL B-ENVIRON 38 ADV COLLOID INTERFAC 39 CHEM COMMUN 40 J ANAL ATOM SPECTROM SCI收录中国化学类相关期刊影响因子 NEW CARBON MATER 新型炭材料（中） ACTA PHARMACOL SINICA 中国药理学报(英) SCI CHINA SER D 中国科学D辑(英) ACTA CHIM SINICA 化学学报（中） SCI CHINA SER B 中国科学B辑(英) CHINESE J CHEM 中国化学(英) CHEM J CHINESE U 高等学校化学学报 （中） CHINESE J ORG CHEM 有机化学 （中） CHINESE J STRUC CHEM 结构化学（中） CHINESE J CATAL 催化学报（中） CHINESE SCI BULL 科学通报 (英) CHINESE J INORG CHEM 无机化学学报（中） PROG CHEM 化学进展（中） CHEM RES CHINESE U 高等学校化学研究 J RARE EARTH 中国稀土学报(英) PROG NAT SCI 自然科学进展(英) CHINESE J CHEM PHYS 化学物理学报（中） SCI CHINA SER C 中国科学 C辑(英) RARE METAL MAT ENG 稀有金属材料与工程（中） ACTA POLYM SIN 高分子学报（中） CHINESE J ANAL CHEM 分析化学（中） ACTA PHYS-CHIM SIN 物理化学学报（中） J WUHAN UNIV TECHNOL 武汉工业大学学报-材料科学版(英) CHINESE J POLYM SCI 高分子科学(英) ACTA BIOCH BIOPH SIN 生物化学与生物物理学报(中) SPECTROSC SPECT ANAL 光谱学与光谱分析（中） RARE METALS 稀有金属(英) CHINESE J CHEM ENG 中国化学工程(英) J UNIV SCI TECHNOL B 北京科技大学学报(英) CHINESE CHEM LETT 中国化学快报(英) T NONFERR METAL SOC 中国有色金属学报(英) ACTA METALL SIN 中国金属学报（中） J ENVIRON SCI-CHINA 环境科学学报（英） J MATER SCI TECHNOL 材料科学技术(英) J IRON STEEL RES INT 钢铁研究学报(英) J INORG MATER 无机材料学报(中) PROG BIOCHEM BIOPHYS 生物化学与生物物理进展（中） J CENT SOUTH UNIV T 中南工业大学学报(英)

稀有金属材料学报

比较多，稀有 金属在其中算不错的。

英文版EI还真是不多，但是很多国内期刊的英文版都是SCI和EI双重索引的。《金属学报》中英文均为SCI、EI双重索引《稀有金属》中文EI索引《中国有色金属学报》中文EI索引，英文SCI、EI双重索引《稀有金属材料与工程》中英文均为SCI、EI双重索引还有一些相关的供参考《无机材料学报》中文版SCI、EI双重索引《复合材料学报》中文版EI索引《材料科学技术》英文版SCI索引还有一些理工类大学的学报英文版也是EI的刊源，比如《武汉理工大学学报》（英文版）、《北京科技大学学报》（英文版）。

功能材料在2016年被踢出EI

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