盱眙凹凸棒石粘土的加工技术及其开发应用现状

凹凸棒石粘土是一种极有价值的非金属矿产资源。因其具有独特的物理、化学性能,在国际上称为特种粘土。我国是70年代中期才发现这种矿物的,主要分布在苏、皖交界的六合、盱眙、嘉山及天长一带。盱眙凹凸棒石矿床具有品位高、储量大、分布广、矿层稳定、埋藏浅适于露天开采的特点。近年来,进行了初步的开发应用研究。使用盱眙凹凸棒石粘土产品的用户已达400余家。1987年销售量达3500吨。盱眙凹凸棒石粘土产品广泛用于各个工业部门。市场总需求量约2万吨,它基本上代表了目前国内凹凸棒石粘土矿的开发、应用水平。     

热处理凹凸棒石粘土对NH_3的吸脱附

<正>凹凸棒石是一种链层状结构的含水镁铝硅酸盐矿物。凹凸棒石粘土是以凹凸棒石为特征组分的粘土,是一种重要的稀缺非金属矿物材料,由于凹凸棒石特殊的晶体结构和性质,使这类粘土具有特殊的应用性能。     

白云石质凹凸棒石粘土的磷吸附特性及应用浅析

选择江苏省盱眙雍小山和仇集黄泥山的白云石质凹凸棒石粘土,以凹凸棒石粘土和白云石为对照,比较它们对磷的吸附特性,在分析吸附性能的基础上阐明白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附机理。结果发现,白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附性能显著优于凹凸棒石粘土,在低磷污染水体中,其对磷的吸附净化能力与活性炭接近,吸附等温曲线呈S型,且Freundlich方程拟合效果更好,说明白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附。此外,白云石质凹凸棒石粘土与同比例凹凸棒石粘土/白云石复混材料的磷吸附能力相当,而两者均高于单独凹凸棒石粘土与白云石的比例加和。结果表明,白云石质凹凸棒石粘土具有较佳的磷吸附能力,可用作磷污染水体的吸附净化材料。     

凹凸石粘土与玄武岩的成因关系

在矿物组成研究的基础上，对比研究了凹凸棒石，蒙脱石，凹凸棒石粘土，蒙脱石粘土，玄武岩，风化玄武岩的化学组成。根据化学成分对比，分析了玄武岩与凹凸棒石粘土的成因关系，解释了玄武岩对凹凸棒石粘土的时空控制，结合地质观测，提出形成苏皖地区凹凸棒石粘土的物质成分基本上来源于玄岩的化学风化，但物质成分发生了较大的分异，凹凸棒石粘土不能直接同玄武岩经地表雨水的风化淋滤形成，而是玄武岩风化形成的蒙脱石经搬运沉积，再与镁质溶液反应形成，或凹凸棒石直接从富镁碱性溶液中结晶形成，凹凸棒石粘土形成的物理化学条件为偏碱性的还原条件。     

水悬浮体系中蒙脱石和凹凸棒石的互相作用及其意义

由于晶体结构的制约，蒙脱石和凹凸棒石具有不同的形态和物理化学性质，在水悬浮体系中必定存在蒙脱石和凹凸棒石的互相作用，但这种互相作用的形式和科学意义未曾被人认知。通过蒙脱石和凹凸棒石分散、悬浮液混合、固液分离处理，经XRD、TEM、SSA分析证实，水悬浮体系蒙脱石和凹凸棒石存在胶体互相作用，并且以面-面形式结合。研究结果的理论和实际意义表现在以下三个方面：①为合理解释凹凸棒石蒙脱石混合粘土吸附现象和物理化学性质提供新的视角；②凹凸棒石可以作为蒙脱石粘土的改性剂，在蒙脱石粘土中添加少量的凹凸棒石即可达到提高比表面积的效果，可以利用蒙脱石和凹凸棒石的互相作用来制备类似柱撑粘土的纳米孔结构材料；③凹凸棒石粘土样品湿法处理时，水悬浮体系中不同矿物胶体颗粒互相作用会影响X射线粉末衍射分析结果，对此现象在粘土矿物定量研究中应引起重视。     

凹凸棒石粘土吸附废水中污染物机理探讨

凹凸棒石是链层状硅酸盐,具有0.38nm×0.63nm的孔道。许多研究者据此都把凹凸棒石粘土吸附废水中污染物的机理解释为凹凸棒石具有微孔道和较大的比表面积,并且这一解释被普遍接受。作者根据凹凸棒石矿物晶体结构和吸附选择性以及吸附实验研究认为,由于凹凸棒石孔道直径小于大多数分子及水合离子的直径,除少数简单分子和离子外,多数分子和离子都不能进入凹凸棒石孔道,而且凹凸棒石内孔道选择性优先吸附水分子,因而在 多数水处理中,凹凸棒石对吸附质的吸附不是内表面吸附,而是外表面吸附。并且这种外表 面吸附属于凹凸棒石的胶体和离子交换吸附。除了溶液的pH值等介质条件外,共存胶体蒙脱石和凹凸棒石的相互作用可能对凹凸棒石粘土的吸附性能起重要作用。     

不同量剂凹凸棒石粘土对镉污染菜地的修复实验

凹凸棒石具有较大的比表面积和超强的吸附性能,向土壤中施加一定量的凹凸棒石粘土,会使土壤中有毒重金属元素失去活性,并能有效地阻止其向农作物转移,确保农产品安全。本次试验,利用凹凸棒石粘土特有的物化性能,对八卦洲Cd含量超标的土壤进行了修复试验研究。结果表明,在Cd超标的土壤中施加适量的凹凸棒石粘土矿物,能使芦蒿中的Cd含量降低46%,并且土质及农产品的产量均没有受到不良影响。     

编读往来

“首届中国凹凸棒石粘土科技高层论坛暨科技合作会议”在盱眙召开为加强国内凹凸棒石粘土资源研究与开发领域的技术交流,加速国内凹凸棒石粘土资源开发产业的技术创新,促进产、学、研合作和技术成果的转化,江苏省科技厅、中国科学院南京分院和江苏省盱眙县人民政府于2006年5月23日在盱眙县联合举办了“首届中国凹凸棒石粘土科技高层论坛暨科技合作会议”。此次会议展示了26项科研成果及专利,14篇论文参加了大会交流,签订了8个合作项目。江苏省地质调查研究院测试所承担了“凹凸棒石性能测试及行业标准研究”项目,该院程寿森教授作了题为《标…     

粘土质白云岩去除水中铜离子的效果及其机制

利用静态吸附实验研究了溶液pH值、反应时间、初始Cu2+浓度等因素对凹凸棒石粘土矿中粘土质白云岩去除Cu2+效 果的影响,将准一级、准二级、Elovich动力学方程与反应动力学进行拟合,再利用Langmuir、Freundlich等温方程对实验数 据进行等温式拟合,并与普通白云岩和凹凸棒石粘土进行了对比研究。结果表明,粘土质白云岩相对于其他两种材料受pH 影响较小,且在pH3~5范围内对Cu2+去除率均大于85%,最佳pH为5;对Cu2+的去除符合准二级动力学模型,粘土质白云 岩对铜的去除速率和去除率均最高;等温数据符合Freundlich模型,对Cu2+的最大去除量（pH=5,30℃）为186.2×10-3。粘 土质白云岩去除水中Cu2+的主要机制为矿物水化与溶解引起的表面沉淀及凹凸棒石与新生碱式碳酸铜[Cu2CO3(OH)2]胶体的静 电吸附。粘土质白云岩中纳米凹凸棒石与亚微米多孔白云石共生,具有较高的化学反应活性,除Cu2+效果明显优于普通白 云岩和凹凸棒石粘土,在处理含Cu2+废水方面具有潜在应用价值。     

凹凸棒石酸活化废液制备LDH实验研究Ⅰ:合成方法和表征

在利用凹凸棒石生产活性白土过程中，大量形成的凹凸棒石酸活化废液造成了严重的环境问题。用凹凸棒石酸活化废液制备LDH(层状双氢氧化物)。一方面得到了LDH。同时也为解决活性白土生产过程中的废水污染提供了一条有效途径。利用TEM和XRD研究了凹凸棒石粘土活化废液制备阴离子粘土微观结构特征，并对这种材料的形成机制以及应用前景进行了讨论。     

“首届中国凹凸棒石粘土科技高层论坛暨科技合作会议”在盱眙召开

为加强国内凹凸棒石粘土资源研究与开发领域的技术交流，加速国内凹凸棒石粘土资源开发产业的技术创新，促进产、学、研合作和技术成果的转化，江苏省科技厅、中国科学院南京分院和江苏省盱眙县人民政府于2006年5月23日在盱眙县联合举办了“首届中国凹凸棒石粘土科技高层论坛暨科技合作会议”。此次会议展示了26项科研成果及专利，14篇论文参加了大会交流，签订了8个合作项目。江苏省地质调查研究院测试所承担了“凹凸棒石性能测试及行业标准研究”项目，该院程寿森教授作了题为《标准化技术是凹凸棒石粘土产业化的基础》专题发言，得到了与会代表的一致好评。     

凹凸棒石粘土开发利用现状、思考与前瞻——以江苏盱眙凹凸棒石粘土开发为例

凹凸棒石粘土是一种自然界比较稀少、性能独特、用途广泛的非金属矿产，在我国主要分布在江苏西部的盱眙－六合和安徽的明光地区。通过叙述国内外凹凸棒石粘土开发利用的现状，回顾我国凹凸棒石粘土开发的过程，重点介绍了盱眙从保护资源和环境着手，整顿、规范矿业市场，从而建设苏北凹凸棒石粘土支柱性企业的做法，对如何从开发思路、科技引导和创新、借鉴经验、人才使用和成果转化等方面提高认识，促进我国凹凸棒石粘土工业向深度和广度发展，进行了比较深入的思考。     

水悬浮体系中凹凸棒石与Cu2+作用机理

研究矿物吸附重金属性能和机理,对正确认识矿物吸附性质、环境矿物材料应用研究以及重金属环境化学行为具有重要理论和实际意义。凹凸棒石是重要粘土矿物之一,也是重要的环境矿物材料,其吸附净化功能潜在应用受到广泛关注。在制备凹凸棒石纯样基础上,进行了凹凸棒石吸附Cu^2 单因素实验,吸附前后溶液pH值变化观测和吸附Cu^2 后凹凸棒石表面结构高分辨透射电镜调查。结果表明,从表面来看,凹凸棒石对Cu^2 的吸附性能主要受振荡速度、吸附时间、初始溶液pH值、吸附剂用量等因素影响,但实际上,凹凸棒石对Cu^2 的吸附作用主要是凹凸棒石诱导的Cu^2 水解沉淀作用以及凹凸棒石(带负电荷)与氢氧化铜(带正电荷)正负电荷胶体颗粒的互相作用,这有别于严格意义的矿物界面吸附作用。产生这种作用的机制在于凹凸棒石属于天然纳米矿物材料,具有较高的表面化学活性,凹凸棒石一水悬浮体系中凹凸棒石表面水解呈现出碱性,结果导致吸附平衡水溶液pH值较初始水溶液有较大程度的升高,达到Cu^2 水解基本完全的pH条件.     

凹凸棒石吸附铅的性能及含铅废水处理研究

采用经活化处理的凹凸棒石粘土,用静态法研究了凹凸棒石粘土吸附铅的吸附酸度、吸附速率、吸附温度和吸附反应热焓以及吸附容量等性能。通过大量实验确定了凹凸棒石粘土吸附铅的最佳条件,并用静态法和交换柱法处理了不同浓度的模拟含铅废水。结果表明,两种不同方法处理效果基本一致,铅的去除率在99%以上,排放液中铅的残余浓度均小于1 mg/L,达到了国家排放标准。选用凹凸棒石粘土对铅、铬、镉等重金属离子的吸附选择性实验,以期为环境污染的控制和治理,提供实验依据。     

苏南金坛凹凸棒石粘土新矿点的发现

1986年底在金坛县花山乡一带进行地质考察过程中,发现了凹凸棒石粘土,经综合测试鉴定结果表明,该区有两个新矿点,即花山乡砖瓦厂和花山乡杨家村矿点。一、地质概况凹凸棒石粘土产于金坛县花山乡砖瓦厂和花山乡杨家村一带。呈层状分布较均匀,杨家村厚约1.7米。砖瓦厂上伏地层为第四系黄土层是制砖的优质材料。杨家村上伏地层是坡积层内含砾石。砾石中含有玄武岩碎块,受强烈风化已转化为以高岭土为主的粘土矿物。经红外分析尚未发现凹凸棒石。该区凹凸棒石粘土岩属阜宁群,上部是玄武岩、玄武质凝灰岩(有的转化粘土岩),下部为粘土岩。推测凹凸棒石粘土是基性火山碎屑物质风化后又伴随着浅水沉积而成。     

盱眙高家洼-梁家洼凹凸棒石粘土矿床成矿特征及成因研究

盱眙高家洼—梁家洼凹凸棒石粘土矿床是苏皖新生代凹凸棒石粘土成矿带的典型矿床之一。分析研究了Ⅴ号粘土矿层分布特征、矿石的矿物成分、化学成分、物化性能与工艺性能,与成矿带内龙王山等矿床同层位矿石及顶底板玄武岩作了化学成分比较。分析了凹凸棒石粘土矿的成矿环境与物理化学条件,指出了矿床成因。     

苏皖凹凸棒石粘土水悬浮液流变性能研究

研究了3种苏皖凹凸棒石粘土水悬浮液的流变性,讨论了矿物种类、粘土颗粒大小、NaCl浓度、pH值、电解质类型、分散剂添加量等影响因素对于凹凸棒石粘土水悬浮液流变性的影响,并用卡森模型对3种凹土流型曲线进行了拟合.结果表明,不同凹土中含有少量不同杂质对流变性能影响不大;经过挤压的土样粘度明显大于原矿粉碎的样品;粘土颗粒大小、溶液pH值、电解质类型、分散剂均会较大程度的影响凹土悬浮液的流变性能,其中分散剂的降粘效果最为明显;而NaCl的浓度增加对凹土悬浮液流变性影响则很小.     

凹凸棒石调控Cd污染土壤的作用及其效果

凹凸棒石是一种富Mg的硅酸盐粘土矿物,具有抑制土壤的Cd活性的作用。江苏拥有丰富的凹凸棒石矿产资源,在利用凹凸棒石调控土壤Cd污染方面具有资源优势。文章报道了苏南地区典型Cd污染蔬菜地和稻田添加凹凸棒石粉的现场调控试验研究成果。结果显示:(1)当土壤Cd含量为0.3~0.45 mg/kg时,每年添加750 g/m2以上的凹凸棒石粉,可以使蔬菜Cd含量平均下降30%左右,凹凸棒石的最大有效添加量为1500 g/m2;(2)当土壤Cd含量约为3 mg/kg、p H6.5时,每年添加2000 g/m2的凹凸棒石粉,连续施用2年可使稻米Cd含量从0.5 mg/kg以上降低至0.2 mg/kg以下,稻米Cd含量与土壤p H呈显著负相关;(3)添加凹凸棒石可适度提高土壤的p H和CEC,同时还能降低农产品Cu、Zn含量,在防治耕地Cd污染上具有广阔应用前景。     

江苏凹凸棒石,高岭石的红外吸收光谱法定量分析研究

利用红外光谱法进行矿物成份定量分析,是近年发展起来的一种新的矿物定量分析方法,这种方法快速简便,有一定精度,有推广价值。我们应用红外分光光度计,进行了江苏盱眙龙王山,拥小山地区凹凸棒石粘土中凹凸棒石含量和江宁地区祖堂山高岭石矿中高岭石含量的红外光谱定量分析试验,取得了较好的效果。粘土矿物的定量分析目前手段较少,一直是矿物研究中的薄弱     

中国凹凸棒石粘土矿床成因类型探讨

我国的凹凸棒石粘土矿床发现较晚,虽对矿床成因类型已有划分,但由于划分依据不明确,划分方案一直存在争议。本文通过分析我国凹凸棒石粘土矿床相关资料,提出矿床成因类型划分的依据,首次将我国凹凸棒石粘土矿床(点)的成因划分为沉积型、热液型和风化型三种类型及内陆湖泊火山—沉积亚型、内陆湖泊碎屑沉积亚型、内陆湖泊化学沉积亚型、海相沉积亚型,岩浆热液亚型、地下水热液亚型、构造动力变质热液亚型、混合热液亚型,风化淋滤亚型和风化残积亚型等10种亚型。首次提出构造动力变质热液亚型,对凹凸棒石粘土矿床的成矿理论研究和拓展找矿具有重要指导意义。