金云母-蛭石间层矿物的酸浸取物与酸蚀机理研究

对采自新疆尉犁蛭石矿的金云母蛭石间层矿物样品进行了酸处理实验研究。在样品化学成分和XRD分析的基础上,研究了样品酸处理后酸浸取物的化学组成、含量及结构变化特征;分析讨论了金云母蛭石间层矿物在酸处理过程中不同阳离子浸出率的变化规律和酸蚀机理。结果表明,层间可交换性阳离子的氧化物CaO和Na2O的酸浸取率最高,层间不可交换性阳离子的氧化物K2O次之,八面体中阳离子的氧化物MgO、Fe2O3和Al2O3具有较高的酸浸取率,而四面体阳离子的氧化物Si O2的酸浸取率最低;金云母蛭石间层矿物中蛭石晶层含量高的样品酸浸取率高,金云母蛭石间层矿物的耐酸蚀性能不如金云母。     

陕西潼关-河南灵宝蛭石定向晶片X射线衍射研究

采用定向晶片法对陕西潼关一河南灵宝蛭石进行了X射线研究，结果表明河南灵宝石板沟和陕西潼关李家乡蛭石矿“蛭石”的矿物组成主要为金云母．蛭石的规则或不规则间层矿物；程村藏马峪“蛭石”的矿物组成主要为罕见的大片状绿泥石．蛭石的间层矿物。对比样品的定向晶片法与粉末法的X射线衍射谱可以发现，定向晶片法更能揭示晶片中不同晶层的间层结构特点，特别是对于分结型间层矿物，可以从衍射谱图上直接确定分结型间层的组元。     

金云母—蛭石间层矿物分晶层晶体化学式的计算及意义

金云母－蛭石间层矿物由金云母晶层与蛭石晶层交叠排列而成，采用一般计算方法得出的晶体化学式不能充分揭示结构中金云母晶层与蛭石晶层各自的晶体化学特征。本文以化学成分分析与阳离子容量为基础，假定可交换性阳离子均为蛭石晶层层间阳离子，非交换性阳离子为金云母晶层层间阳离子，金云母晶层与蛭石晶层具有相同的八面体层等，计算出了结构中两种晶层的分晶层晶体化学式，确定了结构中两种晶层的比例和蛭石晶层的电荷数。并在此基础上讨论了新疆尉犁蛭石矿金云母－蛭石间层矿物的晶体化学特征。结果表明该方法设计合理，符合晶体化学原理，所计算的数据可靠。利用该方法计算出的两种晶层的比例为金云母－蛭石1：1规则间层矿物的确定提供了必要的依据。也为其它类似间层矿物的研究提供了一种计算分晶层晶体化学式的可行方法。     

金云母-蛭石间层矿物阳离子交换容量的影响因素研究

采用氯化铵交换-原子吸收光谱法和CaCl2-甲醛缩合法测定3个金云母-蛭石间层矿物样品的各阳离子交换分量和阳离子交换总量,通过分析样品粒度和溶液pH值对阳离子交换容量的影响及晶层端面水解使表面荷电的特点,确定样品的等电点.结果表明,随着粒度的增大,样品的阳离子交换容量逐渐减小;随着pH值的增大,样品的阳离子交换容量先急剧减小(pH=2～5),后趋于平缓(pH=5～9),而后再急剧减小(pH=9～11.5),这些变化主要与晶层端面的水解作用和八面体片阳离子的溶出作用有关;样品的等电点为pH值≈9.研究结果对于排除端面水解作用对阳离子交换容量的影响和进一步确定蛭石晶层的层电荷具有重要的意义.     

新疆尉犁蛭石矿中金云母—蛭石的间层结构研究

利用单晶片定向样品法测定了7个金云母-蛭石间层矿物样品的X射线衍射谱,计 算了底面反射的偏差系数和层结构因子。结果表明,所研究的样品可分为金云母-蛭石间层结构 和金云母与金云母-蛭石间层结构的分结型间层结构。金云母-蛭石的1∶1间层结构对于给出一 个新的矿物名称具有足够的交替规则性。对于给定的1∶1规则间层结构模型,层结构因子的实 验值与计算值非常吻合。进而,将这种规则间层结构矿物定义为水金云母。     

新疆尉犁蛭石矿中金云母蛭石的间层结构研究

利用单晶片定向样品法测定了７个金云母蛭石间层矿物样品的Ｘ射线衍射谱，计算了底面反射的偏差系数和层结构因子。结果表明，所研究的样品可分为金云母蛭石间层结构和金云母与金云母蛭石间层结构的分结型间层结构。金云母蛭石的１∶１间层结构对于给出一个新的矿物名称具有足够的交替规则性。对于给定的１∶１规则间层结构模型，层结构因子的实验值与计算值非常吻合。进而，将这种规则间层结构矿物定义为水金云母     

新疆尉犁蛭石高温膨胀试验研究

通过原料物相组成、原料粒度及煅烧温度对新疆尉犁蛭石膨胀性能的影响研究。结果表明:新疆尉犁蛭石主要物相为蛭石、金云母、蛭石-云母混层矿物和方解石;蛭石与蛭石混层矿物含量越高蛭石膨胀倍越大,并主要受蛭石混层矿物含量的影响;在一定范围内蛭石膨胀倍随粒度增大而增大,当原料粒度超过2 mm时,其膨胀倍随粒度的增加而较小;蛭石膨胀倍随煅烧温度上升而迅速增加,但煅烧温度超过700℃时,其膨胀倍不再增加。     

氯化铵-乙醇法测定蛭石的阳离子交换容量

采用氯化铵-乙醇法测定了蛭石精矿的阳离子交换容量。实验结果表明:氯化铵-乙醇法测定蛭石精矿的阳离子交换容量时,必须使蛭石充分润湿分散,以利于NH₄⁺与蛭石层间阳离子的充分交换。甲醛法滴定NH₄⁺含量时,必须消除甲酸的影响,并且不加热待滴定液可以获得较准确的测试结果。实验测得蛭石精矿的阳离子交换容量为60.8824×10^-3mol/100 g。     

新疆尉犁金云母和金云母—蛭石的成分特征

对６个金云母和１０个金云母－蛭石间层矿物样品进行Ｘ－射线荧光光谱分析，并对分析进行了研究。所获分析数据可靠、相对误差小；金云母较金云母－蛭石样品含较高的Ｋ２Ｏ、ＦｅＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２，而含较低的ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｈ２Ｏ＾＋。结合离子占位特点，讨论了金云母－蛭石在成分上与金云母的区别及由金云母变化成金云母－蛭石过程中，元素的带入、带出规律。     

且干布拉克蛭石的矿物学研究

本文对产于新疆且干布拉克的我国最大蛭石矿的组成、结构和谱学特征做了系统的阐述。研究表明:且干布拉克蛭石是由金云母风化而成。由于风化的不完全,该蛭石保留了许多金云母的特征。该蛭石不是个严格矿物学意义上的蛭石,它是由金云母、严格矿物学意义上的蛭石、以及两者组成的多种混层矿物的混合物。金云母风化过程中可能有杂质铁相生成。蛭石的颜色和多色性,可能起因于其中的O~(2-)→Fe~(2+23+)和Fe~(2+)→Fe~(3+)     

河北省赤城县独石口沸石岩矿物学特征及其性能研究

独石口沸石岩共生矿物组合为斜发沸石、蒙脱石、α-方石英和少量丝光沸石。斜发沸石呈微晶产于玻璃质岩屑和火山尘中,也呈板状产于玻屑和珍珠岩溶解形成的孔洞中,沸石总量大于70％;化学成分显示高Si、高Al、富K、富Ca、贫Na的特征;阳离子交换容量高,交换性阳离子以Ca为主,其次为K,Na,Mg;阳离子选择交换顺序为NH_4~+>K~+>Ca~(2+)>Na~+>Mg~(2+);不同阳离子类型的沸石岩其热稳定性和吸附性有差异,K型和Na型沸石岩可稳定至700℃,而Ca型沸石岩在500℃时结构被破坏;Ca型沸石岩吸附性好,而K型差。     

层间阳离子对水黑云母层间水赋存状态的影响

水黑云是云母－蛭石的１：１规则间层矿物。本文通过阳郭了交换方法得到多种单离子型（Ｎａ＾＋、Ｋ＾＋、Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、Ｂａ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、Ｚｎ＾２＋、Ｃｏ＾２＋和Ａｌ＾３＋）水黑云母。利用Ｘ射线衍射分析和热分析,探讨了层间阳郭了类型对水黑云母间水赋存状态的影响。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定膨润土中的交换性阳离子钙镁钾钠

对膨润土交换性阳离子和阳离子交换容量的测试是评价膨润土矿的主要指标之一,传统的测定膨润土交换性阳离子通常采用原子吸收光谱法或容量法,操作手续复杂繁琐。本文用氯化铵-乙醇交换液交换出试样中的可交换性阳离子钙、镁、钾、钠,分取蒸至湿盐状,制备成盐酸介质的溶液,电感耦合等离子体发射光谱法测定。通过正交试验确定了最佳实验条件为交换1次,加入25 mL交换液,搅拌30 min,沉淀洗涤2次。分别选择315.887 nm、279.079 nm、766.490 nm、589.592 nm作为钙、镁、钾、钠的分析谱线,绘制的标准曲线中钾、钠的浓度在0～0.6 mmol/L,钙、镁的浓度在0～3.0 mmol/L呈良好的线性关系。方法检出限为0.012～0.048 mmol/100 g。经国家标准物质验证,测定值与标准值吻合,精密度为0.5%～2.5%(RSD,n=11),准确度为-6.1%～10%,加标回收率为97.0%～100.0%。本方法样品处理方法程序简单快速,分析重现性好,克服了传统分析方法测定手续繁琐、时间冗长且成本高等缺点,适用于批量样品的分析。     

秦岭太白山南麓降水中常量无机离子特征及其来源研究

以2011年11月至2014年9月连续采集的74个有效降水样品为研究载体,运用趋势分析法和相关分析法分析太白山南麓黄柏塬地区降水中常量无机离子（NH₄⁺、Ca²⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、F^-）的化学特征,并结合富集因子法、端源贡献法及后向气流轨迹模型探究其来源。结果表明：研究区降水中各离子浓度大小顺序为Ca²⁺ > SO₄^2- > NH₄⁺ > NO₃^- > K⁺ > Na⁺ > Mg²⁺ > Cl^- > F^-,主要阳离子是Ca²⁺和NH₄⁺,共占阳离子总量的76.21%,主要阴离子是SO₄^2-和NO₃^-,共占阴离子总量的90.83%。降水总离子年平均浓度为404.64 μeq·L^-1,相对于国内外已研究的其他高山站点偏高,表现出典型的大陆型及人为源干扰的特征。受排放源、气象因子、植被、降水量等因素影响,降水总离子浓度表现出显著的季节差异,依次为冬季 > 春季 > 秋季 > 夏季。源解析结果显示降水中SO₄^2-和NO₃^-95%以上由人为源贡献,Ca²⁺和Mg²⁺主要来源于地壳风化,Na⁺海盐源和非海盐源贡献约各占一半,K⁺主要来自于非海盐贡献,而F^-和NH₄⁺则几乎全部由人为源贡献。不同路径气团影响下的降水离子组分具有明显不同,北方气团途径太原、石家庄、北京、兰州等工业发达城市,工业燃煤交通废气排放量大,降水中SO₄^2-、NO₃^-浓度均偏高,离子总浓度也明显高于南方气团。     

不同形态洛美沙星在高岭土上的吸附特性

本研究采用批实验方法探究了不同形态洛美沙星(LOM)在高岭土上的吸附特性。LOM吸附动力学结果符合准二级反应动力学方程,吸附等温数据可用Langmuir方程很好地拟合。随着溶液pH值增大,洛美沙星吸附量先增大后减小,且pH值在洛美沙星pKa1与pKa2间吸附量达到最大。不同形态LOM在高岭土上的吸附量排序为LOM^±>LOM^+>LOM^-。溶液离子强度和无机阳离子种类对LOM^+在高岭土上的吸附影响十分微弱,但均明显抑制了LOM^±的吸附,且离子强度越大,抑制作用越明显。不同无机阳离子抑制程度排序为Mg^2+>Ca^2+>K^+>Na^+。LOM^+在高岭土上的吸附机理主要是内层络合和阳离子交换;LOM^±在高岭土上的吸附机理主要是阳离子交换、氢键作用和静电引力作用;LOM^-与高岭土表面存在较大静电斥力,导致吸附量很小,可能是外层表面络合引起少量的吸附。     

Relationship between exchangeable cations and palaeosalinity

In Carboniferous shales a relationship has been found between exchangeable cations and palaeosalinity. In the marine shales the concentration of exchangeable Mg is higher than in shales deposited in fresh and brackish water, and the concentrations of exchangeable Ca, Na and K are lower. The same relationships have been observed in modern sediments. When the cation concentrations in the whole rock are compared with the exchangeable cation concentrations, incorporation into the sediment of K and possibly Mg in the marine environment is indicated. Furthermore, the loss of Ca and Na from the sediment can be accounted for by the loss from exchange sites. Reactions taking place during halmyrolysis would appear to be more important than those taking place during diagenesis.     

含铬蒙脱石中铬离子占位位置研究

采用提纯后的蒙脱石在不同浓度硫酸铬溶液中进行交换吸附制备了含铬蒙脱石,并利用包括粉末X射线衍射术 （XRD）、电子自旋共振谱术（ESR） 和傅里叶变换红外吸收光谱术（FTIR） 等分析测试手段对铬在蒙脱石中的吸附位置进 行了探索研究。研究结果显示铬离子不仅置换了层间域中的Ca2+,K+和Na+等,而且置换了位于八面体位的Mn2+ 和少量 Al3+,并较大量的进入硅氧四面体的六边形孔洞、甚至有可能置换极少量的四面体位的Al3+和Fe3+等。此外,根据X射线衍 射分析可知,在0.2 mol/L硫酸铬溶液中充分交换吸附后的蒙脱石存在两层水型和单层水型两种含铬蒙脱石,其水合阳离子 分别为[Cr(H2O)6]3+和[Cr(H2O)3O3]3+,当吸附量增大至一定程度后水合铬离子借助TOT结构片的硅氧四面体的底氧形成配位多 面体。     

滦河三角洲地区深层地下水化学演化规律及成因分析

以滦河三角洲地区第Ⅲ含水层组为例,选取两条水文地质剖面分析深层地下水化学组分特征。文章利用Piper图分析了上下游水化学的分带性,从上游到下游演化顺序为HCO3—Ca·Na型、HCO3·SO4—Na·Ca型和HCO3·Cl—Na型。上游地下水沿流动方向主要发生了溶滤作用,引起HCO-3和Ca2++Mg2+等比例增加,Cl-+SO2-4和Na+也等比例增加。下游地下水沿流动方向不仅发生了溶滤作用,还发生了阳离子交换和脱硫酸作用,引起下游地区Ca2+、Mg2+和SO2-4逐渐减小,Cl-和Na+显著增加,且Na+增加幅度明显大于Cl-。本研究加深了承压含水层地下水从山前到滨海地区整个循环路径上的水化学演化规律及成因的认识。     

Adsorption of Ammonium and Heavy Metal Ions on Industrial Vermiculite from the Yuli Mine in Xinjiang, China

The present work discusses the mineralogy, saturated adsorption of ammonium and adsorption of heavy metal ions （Cu^2＋, Pb^2＋ and Zn^2＋） on industrial vermiculite samples from the Yuli Mine in Xinjiang Autonomous Region. The saturated adsorption capacity of ammonium and the affection factors of adsorption of Cu^2＋, Pb^2＋ and Zn^2＋ are discussed on the basis of the mineralogical characteristics of the industrial vermiculite samples. The saturated adsorption capacities of ammonium are between 56.02 and 98.42 mmol/100g. The time of adsorption equilibrium is about 30-60 min, and the pH values and concentration of the ion solution significantly affect the adsorption capacities of the heavy metal ions. The adsorption capabilities of the heavy metal ions on industrial vermiculite are almost the same in the low ion concentration solutions, characterized by a sequence of Zn^2＋〉Pb^2＋〉Cu^2＋ for adsorption capacity in solutions with relatively high ion concentration. The results have practical significance for the application of the industrial vermiculite to treating wastewater containing ammonium or heavy metal ions.