特约综述

  • 稀土掺杂量子剪裁发光材料简述

    宋宏伟;周东磊;白雪;徐文;

    量子剪裁发光是20世纪50年代由Dexter提出的,吸收一个高频光子转换为两个低频光子的过程。20世纪90年代提出了将Yb~(3+)离子的剪裁发光应用于提高硅基电池效率的构想,但是一直没有实质性的进展。2017年,Yb~(3+)离子的铅卤化物钙钛矿量子剪裁发光材料被发现,并大幅提高了商用硅电池的光电转换效率,为光伏应用带来新的契机。本文简单梳理量子剪裁发光材料发展的历程、新兴Yb~(3+)掺杂钙钛矿材料发现的过程、光学性能与发光机制、应用探索以及给光伏产业带来的潜在影响。同时,也提出了未来商用化进程中需要解决的一些关键问题和努力方向。

    2022年02期 v.40;No.196 169-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K]

综合评述

  • CeO_2基磨粒在化学机械抛光中的研究进展

    许宁;马家辉;刘琦;

    CeO_2由于其适当的机械性能及高的化学活性,更重要的是其对Si_3N_4/SiO_2的高选择性去除,使其被广泛应用于浅槽隔离化学机械抛光工艺中。本文论述了CeO_2基抛光液的抛光机制的研究进展,从CeO_2磨料的形貌尺寸、晶体结构、力学性能方面分析了磨料性质对抛光性能的影响,并进一步讨论了CeO_2基研磨颗粒及相关辅助抛光技术在CMP应用上的研究进展。以此为CeO_2基磨料的可控制备及新型抛光技术的发展提供借鉴,并希望能够促进CeO_2基研磨颗粒在抛光工艺中作用机制的揭示,使CeO_2抛光液更广泛地应用于材料的平坦化处理中。

    2022年02期 v.40;No.196 181-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K]
  • 离子型稀土矿粒度、粘土矿物、盐基离子迁移及重金属释放研究及展望

    陈陵康;陈海霞;金雄伟;张恋;刘金辉;柳传毅;徐狮;吴开兴;何书;孙涛;刘卫明;

    离子型稀土矿自发现以来,由于其稀土配分元素以中重稀土为主、提取工艺简单而在世界上占据重要地位。系统总结了近年来离子型稀土矿粒度分布特征、粘土矿物类型及转化、盐基离子迁移及重金属在表生地球化学作用、原地浸矿及模拟浸矿等不同条件下的释放规律等。结果表明:化学蚀变指数(CIA)、酸雨淋溶、地形地貌及母岩岩性控制了稀土矿粒径的空间分布。X射线衍射(XRD)分析显示离子型稀土矿中粘土矿物主要类型有高岭石、埃洛石等,不同母岩风化形成的粘土矿物在扫描电镜(SEM)图像中呈现较大差异;透射电镜(TEM)扫描表明,粘土矿物出现堆垛晶格条纹、裂隙等,揭示原地浸矿及模拟浸矿作用下粘土矿物发生了含量及类型转化。稀土矿表层土壤中盐基离子含量受风化程度及母岩岩性双重控制,弱酸环境(p H=4.6~5.8)更有利于盐基离子淋溶。原地浸矿促进土壤酸化的加剧,不同层位稀土矿中盐基离子含量呈K~+>Na~+>Mg~(2+)>Ca~(2+),且在浸矿初期各离子含量大量淋失;模拟浸矿盐基离子的淋溶量随浸矿液p H的降低而增加,随浸矿液浓度的增加而增加,但注液强度降低盐基淋溶量越大,盐基的淋溶呈现一定的滞后效应。区域稀土矿调查及资料分析表明,稀土矿区表土层具重金属高背景值的特点,其来源与母岩风化密切相关。原地浸矿及模拟浸矿均表明,弱酸可溶态及可氧化态重金属随浸矿的持续发生迁移及释放,其迁移能力表现为Pb>Zn>Cu;重金属的迁移释放不是简单的扩散过程,而是由多个扩散机制控制及反应较为复杂的过程。在上述研究的基础上,对未来离子型稀土矿勘查标准、新型可控的池浸工艺及多孔介质稀土矿渗流模型等研究进行了展望,为稀土矿山可持续开发及矿山地质环境保护提供参考依据。

    2022年02期 v.40;No.196 194-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K]

稀土催化

  • 从工艺矿物学角度分析稀土尾矿作为NH_3-SCR催化剂的可行性

    侯丽敏;闫笑;乔超越;崔梦壳;武文斐;王建;徐国栋;

    选择性催化还原法(SCR)是工业上广泛应用的控制NO_x排放比较成熟的技术,矿物催化剂逐渐成为脱硝领域的研究热点,稀土金属元素和过渡金属元素具有联合协同作用,白云鄂博稀土尾矿堆积量巨大且共伴生元素丰富,二次资源的利用“迫在眉睫”。本文从稀土尾矿的工艺矿物学角度深入分析其作为脱硝催化剂的可行性,稀土尾矿含有赤铁矿/磁铁矿、黄铁矿、氟碳铈矿、钛矿物和锰矿物等矿物,其中Fe,Ce,Mn均可作为催化剂的活性元素。矿物间的连生有利于活元素的联合作用,磁铁矿和氟碳铈矿与碳酸盐矿物、硅酸盐矿物、萤石及其他矿物连生有利于活性元素分散。含有Fe和Ce元素的矿物小颗粒(18.75~89.19μm)占比较高。酸活化后稀土尾矿脱硝活性最高为83%,N_2选择性在88%以上。稀土尾矿经过机械力或酸等活方式活化后,有希望成为脱硝催化剂。

    2022年02期 v.40;No.196 216-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
  • 球磨和弱磁选处理对白云鄂博稀土尾矿脱硝性能的影响

    白心蕊;林嘉威;陈泽东;侯丽敏;武文斐;

    白云鄂博稀土尾矿中有价资源丰富,利用尾矿中的脱硝活性组分制备催化剂是将尾矿资源充分利用的一种有效方式,达到“以废治废”的目的。采用先脱药后球磨再磁选的方式将稀土尾矿中的强磁性矿物去除,使活性矿物在磁选尾矿中产生富集,并借助扫描电镜(SEM)、X射线荧光光谱分析仪(XRF)、容量法对处理后的稀土尾矿形貌、矿相组成、活性矿物的品位等进行分析,可以得出:随着场强的增加,m Fe的回收率总体呈上升趋势,稀土的品位呈先上升后下降的趋势,经过球磨后,矿物单体解离度增加,但依然存在微细粒矿物的连生现象。经过磁选后,磁选尾矿中Fe_2O_3和REO品位提高。本文研究弱磁选对白云鄂博尾矿脱硝性能的影响,对稀土尾矿和磁选尾矿分别进行了XRD,BET,NH_3-TPD,H_2-TPR表征,结果表明:经过球磨和磁选后的尾矿脱硝效果提升明显,在400℃脱硝效率最高达到48%,主要原因是焙烧后(Ce,La)[CO_3]F分解为Ce_7O_(12),且Ce_7O_(12)分散度好,更易于产生Fe-Ce间的协同作用。处理后尾矿比表面积、孔体积大幅度增加,且增加更多的Br?nsted酸性位,Fe,Ce等活性位点更多的暴露在催化剂表面,这有利于NH_3的吸附,Fe-Ce的联合作用使氧化还原反应更容易进行。

    2022年02期 v.40;No.196 225-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]

磁学和磁性材料

  • 烧结(Pr,Nd,Dy)_(32.2)Co_(13)Cu_(0.4)Fe_(bal)B_(0.98)磁体磁性能和微观组织的研究

    张家滕;徐吉元;胡成林;孟睿阳;董生智;

    以烧结Nd-Fe-B磁体为基,复合添加了Cu,Co和重稀土Dy,成功制备了具有优良温度稳定性的磁体,磁体最高使用温度T_w≈210℃,剩磁温度系数α=-0.053%·℃~(-1)。研究发现,所制备磁体中存在着大量块状富稀土晶界相,而严重缺乏薄层富稀土晶界相,即使经过二级回火,薄层富稀土晶界相数量也没有明显增加。在块状富稀土晶界相中有贫Co相和富Co相同时存在的现象。TEM观察发现在富Co相中有RE_2(Fe,Co)_(17)相的存在,这不利于矫顽力的提升。研究表明:晶界处Cu和Co是对立分布的,经过合理的回火工艺后,Cu在晶界的分布更为均匀,Co则主要分布在晶界角落。此外,在一级回火水淬态磁体中的富Co相区域内,发现了RE(Fe,Co)_2 Laves相。

    2022年02期 v.40;No.196 235-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K]

稀土新材料

  • (Gd_(1-x)Yb_x)_2Zr_2O_7(x=0,0.1)陶瓷材料的结构与热物理性能研究

    张永和;谢敏;牟仁德;宋希文;王志刚;包金小;

    利用高能球磨固相反应法制备了(Gd_(1-x)Yb_x)_2Zr_2O_7(x=0,0.1)陶瓷材料,分别采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、阿基米德原理、热膨胀仪和激光导热仪表征了(Gd_(1-x)Yb_x)_2Zr_2O_7(x=0,0.1)陶瓷材料的物相结构、微观形貌、体积密度、热膨胀系数和热扩散系数。结果表明:Gd_2Zr_2O_7陶瓷材料为立方烧绿石结构,(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_2Zr_2O_7陶瓷材料形成了缺陷型萤石结构,均无杂相存在,Yb_2O_3的掺杂降低了Gd_2Zr_2O_7的晶胞参数;(Gd_(1-x)Yb_x)_2Zr_2O_7(x=0,0.1)陶瓷材料的晶粒尺寸约为2μm,晶界清晰,陶瓷材料致密,孔隙率低于1.5%;(Gd_(1-x)Yb_x)_2Zr_2O_7(x=0,0.1)陶瓷材料的平均热膨胀系数接近,分别为11.05×10~(-6)和10.83×10~(-6)K~(-1)。室温~600℃,Yb_2O_3的掺杂有效降低了Gd_2Zr_2O_7陶瓷材料的热扩散系数和热导率,但在600℃以上,Gd_2Zr_2O_7和(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_2Zr_2O_7陶瓷材料的热扩散系数和热导率接近。

    2022年02期 v.40;No.196 244-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
  • La-Nd-Y-Ni系A_5B_(19)型退火合金的相结构及储氢与电化学性能研究

    赵刘强;邓安强;杨洋;康晓燕;罗永春;

    稀土元素对超点阵结构RE-Mg(Y)-Ni系AB_(3.0-4.0)型合金的储氢和电化学性能具有重要的影响。制备了新型A_5B_(19)型La-Y-Ni系退火合金La_(0.4-x)Nd_xY_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0~0.4),利用XRD,SEM,XPS,气-固反应储氢及电化学方法系统研究了Nd对合金相组成、储氢性能和电化学性能的影响规律和作用,并观察分析了电极表面的腐蚀形貌与产物组成。结果表明:随Nd元素增加,合金中A_5B_(19)型主相丰度逐渐提高,其中3R-Ce_5Co_(19)型相丰度达到70%。该合金具有良好的气体吸氢动力学和储氢PCT曲线平台特性。随Nd元素增加,合金最大储氢量达到1.38%~1.46%(质量分数),吸氢平台压从0.02 MPa逐渐升高至0.064 MPa。电化学分析表明:含Nd合金电极具有良好的循环稳定性和高倍率性能,最大放电容量为342.5~382.8 m Ah·g~(-1),经100次充放电后其容量保持率S_(100)由82.9%(x=0)提升至93.7%(x=0.4),高倍率性能HRD_(900)由48.7%(x=0)提升至87.8%(x=0.4)。添加Nd后,循环后的合金电极表面形成了细小而致密的稀土氧化物/氢氧化物,这在一定程度上阻止了Y,Mn和Al元素的氧化和溶出,进而提高了合金电极的循环稳定性。

    2022年02期 v.40;No.196 250-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K]

稀土金属学与火法冶金

  • 铈含量对SnBi36Ag0.5无铅焊料合金性能的影响

    朱文嘉;徐凤仙;张欣;秦俊虎;卢红波;王成亮;唐丽;

    在SnBi36Ag0.5无铅焊料合金的基础上,添加Ce元素,研究Ce含量对合金显微组织、熔化特性、润湿性和力学性能的影响。按质量比将纯Sn球、Bi锭、Ag锭和中间合金SnCe1.8在400℃熔化,保温6 h。搅拌均匀后在320℃浇铸,制备成SnBi36Ag0.5Cex(x=0%,0.03%,0.07%,0.1%,0.3%)焊料合金。通过X射线衍射仪对合金进行物相分析,通过扫描电镜(SEM-EDS)和光学金相显微镜(OM)分析焊料合金的显微组织,通过差示扫描量热分析仪(DSC)表征焊料合金熔化特性,通过可焊性测试仪表征焊料的润湿性,采用万能材料试验机测试焊料合金的力学性能。结果表明:Ce能起到细化组织的作用使脆硬的富Bi相更加细小均匀。Ce的添加会导致熔点和熔程有轻微上升。当Ce含量为0.07%时润湿时间最短,润湿力最大,综合润湿性最佳。当Ce含量为0.07%时有最高的抗拉强度和延伸率。

    2022年02期 v.40;No.196 261-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K]
  • 碱焙烧气氛对废稀土荧光粉铈铽提取的研究

    徐略渭;何秉轩;胡皓东;雷鑫;邵龙彬;梁勇;廖春发;刘德刚;

    废稀土荧光粉是重要的稀土二次资源,目前从废稀土荧光粉中回收稀土存在铈铽提取率低的问题。为了解决该问题,通过热力学计算,绘制了铈、铽氧化物的离解-生成反应吉布斯自由能图与离解-生成反应平衡图,表明在1000 K条件下碱焙烧废稀土荧光粉,且氧分压低于1.5×10~(-42)Pa时,铈,铽能以Ce_2O_3,Tb_2O_3形式稳定存在。通过研究O_2浓度对废稀土荧光粉碱焙烧过程中抑制Ce,Tb氧化的影响,结果表明:先在O_2浓度低于0.4%,温度973 K碱焙烧3 h,后通过液固比10∶1,温度60℃,HCl浓度8 mol·L~(-1),浸出1 h,Ce,Tb提取率分别高达99.11%,99.18%,克服了传统废稀土荧光粉碱焙烧-HCl浸出工艺中Ce,Tb提取率低的难题,从而提出了低氧碱焙烧废稀土荧光粉抑制铈铽氧化的新思路。

    2022年02期 v.40;No.196 268-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K]
  • 超细碳酸钇热分解行为及焙烧工艺的研究

    饶明璐;高国华;陈金发;昝苗苗;肖燕飞;

    超细Y_2O_3同时具有尺寸效应和稀土元素的双重特性,有着更加特殊的性质,在陶瓷、发光材料等方面多有应用。目前工业上主要通过液相沉淀法获得超细前驱体,进而焙烧获得超细Y_2O_3;然而,在前驱体焙烧过程中,一般都需添加表面活性剂来避免团聚的发生,使焙烧前后产物的粒径和形貌具有良好的一致,最终获得粒度均匀的超细Y_2O_3;但表面活性剂的使用造成了成本的增加。本文以前期碳酸钠沉淀获得的超细碳酸钇为对象,研究了其热分解行为和焙烧工艺,以期在不添加表面活性剂的条件下解决焙烧过程中团聚的问题。研究表明:超细碳酸钇(Y_2(CO_3)_3·2H_2O)的热分解过程分为三个阶段,第一阶段焙烧温度低于360℃,为脱水过程;第二阶段焙烧温度在360~550℃,失去2个CO_2,生成Y_2O_2CO_3;第三阶段温度在550℃以上,继续失去CO_2,生成Y_2O_3。Kissinger法求得三个阶段的表观活化能E分别为45.07,485.14,496.24 k J·mol~(-1),指前因子A分别为3.68,5.51×10~(28),6.06×10~(27)s~(-1)。同时超细碳酸钇在50℃下干燥24 h后,在200℃保温3 h,350℃保温1 h,550℃保温2 h的三段式保温,升温速率9℃·min~(-1)的条件下,可以得到D_(50)=3.00μm,(D_(90)-D_(10))/2D_(50)=0.89的超细Y_2O_3粉体。

    2022年02期 v.40;No.196 276-285页 [查看摘要][在线阅读][下载 1200K]

稀土应用

  • 单碳代谢在镧处理的繁殖期植物根系中的作用

    盛兰娣;郭梦蕾;刘腊梅;代汶昊;王丽红;

    稀土元素(REEs)农用研究已百年。研究发现,REEs可通过改变植物生理代谢、物质合成和细胞活动等影响植物生长,但REEs如何影响这些生命活动依然不清晰。单碳代谢可通过DNA甲基化调控植物各种生命活动,但REEs对植物单碳代谢的影响未见报道。本文以模式植物拟南芥和农业常用镧[La(Ⅲ)]分别为植物和REEs代表,采用高效液相色谱和实时荧光定量PCR等技术,探究了不同剂量La(Ⅲ)作用不同时间对繁殖期拟南芥根系单碳代谢和DNA甲基化水平的影响。结果表明:La(Ⅲ)作用0.5 d增加根系4种单碳代谢关键酶基因(MS1,MS3,MAT1和SAHH)表达量,未改变单碳代谢产物含量和DNA甲基化水平。随La(Ⅲ)作用时间延长(1.0~4.0 d),30μmol·L~(-1)La(Ⅲ)上调了所有单碳代谢关键酶基因表达量,继而增加蛋氨酸和腺苷含量,减小S-腺苷甲硫氨酸、S-腺苷高半胱氨酸、甘氨酸和甜菜碱含量,促使6种DNA甲基转移酶基因表达量上调(DRM1除外),最终增加DNA甲基化水平。80μmol·L-1La(Ⅲ)下调单碳代谢关键酶基因表达量(1.0 d时仅4种基因,随后所有基因),从而减小蛋氨酸和腺苷含量,增加S-腺苷甲硫氨酸、S-腺苷高半胱氨酸、甘氨酸和甜菜碱含量,诱导所有DNA甲基转移酶基因表达量下调(1.0 d时均不变),最终降低DNA甲基化水平。结果可为揭示REEs作用于植物的机制及REEs农用实践提供参考。

    2022年02期 v.40;No.196 286-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
  • 硝酸镧影响黑曲霉黄酮类化合物生成机制的初步探讨

    柴瑞娟;音晓意;陶柱安;王易梅;魏明;

    工业利用微生物生产黄酮类化合物提供研究基础,在培养基中添加不同浓度La(NO_3)_3,研究黑曲霉合成黄酮类化合物的机制。采用超声波法提取黑曲霉胞内黄酮类化合物,分光光度法表征黄酮总量(芦丁计),HPLC法分析La(NO_3)_3对黑曲霉黄酮类化合物合成的影响,酶联免疫试剂盒测定黄酮类化合物合成相关酶活性。结果显示:La(NO_3)_3可以提高黑曲霉胞内黄酮产量,浓度分别为25和30 mg·L~(-1)时,与对照相比差异显著(p<0.05);HPLC结果表明La(NO_3)_325 mg·L~(-1)时黑曲霉总黄酮的产量(7.3×10~(-4)mg·m L~(-1)·g~(-1))高于对照(6.87×10~(-4)mg·m L~(-1)·g~(-1));酶活测定结果显示La(NO_3)_325 mg·L~(-1)处理均可促进相应酶活性,其中4CL酶活性与对照相比差异显著(p<0.05),C4H酶活性与对照相比差异极显著(p<0.01)。研究结论是La(NO_3)_3可以提高黑曲霉合成黄酮类化合物总量,其机制是La(NO_3)_3促进了黄酮类化合物合成相关酶的活性。

    2022年02期 v.40;No.196 299-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 975K]
  • 混酸体系-电感耦合等离子体质谱法测定进口铜精矿中稀土元素的含量

    王斌;钟康华;余维芳;宋武元;甘久林;杨中民;

    铜精矿中元素组成具有地质成因意义,建立进口铜精矿痕量特征成分分析方法,在产地溯源和掺假识别方面能够发挥重要作用,为口岸入境通关执法提供可靠依据。本方法对8个国家不同矿区的198份进口铜精矿中的稀土含量进行了分析,由于不同矿区的铜精矿成分组成存在差别,已有报道的消解方法不能完全适合所有样品,提出了常压高温HF-HCl O_4酸-勒福特王水-HCl O_4消解体系对进口铜精矿样品进行消解,再用配有高基体进样系统和He气碰撞模式的电感耦合等离子体质谱仪测定La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y等15种稀土元素的含量。在铜精矿的混酸消解体系方法方面进行了重点研究,通过样品性质和不同种类酸的作用机制,优化了混酸配比和添加顺序。选取具有代表性的铜精矿样品进行回收率、精密度及准确度试验,测得方法的回收率在98.3%~107.7%,精密度小于2.9%。计算了15种稀土元素的检出限均在0.00111~0.03680 mg·kg~(-1)。

    2022年02期 v.40;No.196 307-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K]
  • 野外稀土快速分析方法在陇川地区稀土找矿中的应用

    潘泽伟;罗建宏;唐忠;余海军;苏肖宇;杨清标;朱多录;薛戈;张传昱;付浩;

    近年来,滇西陇川、梁河、腾冲等地陆续发现了多个离子吸附型稀土矿床,系统的勘查技术方法应用起到了至关重要的作用,野外稀土快速分析方法是离子吸附型稀土矿勘查中一项简单实用的技术手段,地质工作人员在野外利用简易的装置,采用(NH4)2SO4浸泡过滤矿样,再用草酸沉淀,通过观察沉淀物的有无和多少即可快速判断样品中离子相稀土的有无和大致品位范围,为矿体圈定提供直观的依据。本文通过对快速分析得到的沉淀物进行X射线衍射、能谱和稀土分量分析,结合大量的野外实践经验,探讨了快速分析方法在陇川地区的有效性,同时建立了稀土含量的判别标准,为该地区离子吸附型稀土矿勘查评价提供新的途径。

    2022年02期 v.40;No.196 313-320页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]

稀土地矿

  • 苯甲羟肟酸与水杨羟肟酸密度泛函理论计算及其氟碳铈矿浮选行为

    曹永丹;李汇源;王鹏;王介良;曹钊;

    通过密度泛函理论(DFT/B3LYP)计算,对比分析了苯甲羟肟酸(BHA)和水杨羟肟酸(SHA)两种捕收剂的几何构型、电荷布局及反应活性,研究了BHA和SHA对氟碳铈矿的浮选性能。量化计算结果表明:捕收剂阴离子BHA-的ELUMO-HOMO值低于SHA-,前者与CeOH2+的相互作用能更大。Zeta电位测试结果表明:BHA对氟碳铈矿的捕收能力大于SHA,其原因为SHA在苯环邻位引入的羟基吸电子基团,降低了其羟肟酸根的给电子能力。BHA对氟碳铈矿的zeta电位的负移程度更大,表明其在氟碳铈矿表面的吸附作用更强。并用浮选实验作了验证。

    2022年02期 v.40;No.196 321-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K]
  • 某离子型稀土矿不同功能区土壤退化特征

    罗杰;张嵚;罗密密;万广越;赵小敏;陈秀龙;

    以赣南某废弃离子型稀土矿为研究对象,根据生产功能将其分为采矿区、浸矿区和对照区,探讨不同功能区土壤的退化特征。与对照区相比,采矿区和浸矿区土壤的田间持水量和总孔隙度显著降低且土壤容重显著增加。采矿区与浸矿区土壤有机质、碱解氮和有效磷含量均显著低于对照区,处于极度缺乏水平。浸矿区土壤的铵态氮显著高于对照区和采矿区,浸矿剂残留量大。此外,浸矿区土壤酸化严重。对照区、采矿区和浸矿区土壤的稀土元素总量分别为江西省土壤背景值的8.95倍、5.84倍和1.12倍,但土壤常规重金属含量较低。因此,浸矿区是废弃稀土矿区退化最严重的区域,且土壤物理结构差、速效养分严重缺乏、土壤酸化严重以及浸矿剂残留是其主要的退化特征。

    2022年02期 v.40;No.196 329-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K]
  • 基于BP神经网络模型的南方离子型稀土矿区开采遥感监测研究

    林建平;邓爱珍;朱青;赵小敏;刘洋洋;廖谌婳;王霆宵;

    离子型稀土开采带来了一系列生态环境问题,日益引起人们的关注。以多时相Landsat遥感影像为数据源,通过波段提取、植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、祼土指数(Bare Soil Index,BSI)和数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)等不同特征组合,构建“6-10-6”的三层式BP神经网络分类模型,对赣南近30年离子型稀土矿区开采损毁土壤时空变化特征进行了分析,结果表明:基于NDVI,BSI,DEM等不同特征组合的神经网络分类方法,能够有效地提高分类精度,解译制图精度、用户精度、Kappa系数比单纯基于光谱的神经网络分类分别提高了12.11%~17.75%,13.40%~16.39%,0.137~0.179。从稀土矿区开采损毁面积来看,1987~2017年,赣南稀土矿开采大致呈现为由少量开采到过度开采再到逐步恢复的过程,由1987年的1905.5 hm~2扩张至2007年的17165.5 hm~2,2017年损毁面积又回落至6477.74 hm~2。从空间分布来看,赣南稀土开采主要集中在寻乌、定南、安远、信丰、宁都、赣县、龙南8个县(市、区)。该研究较好地揭示了赣南30年来稀土矿区开采土壤毁损与恢复过程,研究结果可为矿区的生态环境治理及可持续发展提供借鉴。

    2022年02期 v.40;No.196 339-350页 [查看摘要][在线阅读][下载 1242K]
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