煅烧斜发沸石的 X 光粉晶衍射、红外吸收光谱和化学活性组分研究

斜发沸石是片沸石矿物中的一种,它的化学组成和晶体结构均与片沸石相似(Alberite,1975)。单就化学成分而言,两者之间并无严格的界限。片沸石为富含二价阳离子的低硅沸石,斜发沸石为富含一价阳离子的高硅沸石。一般认为,硅铝比低于4的为片沸石,硅铝比高于4的为斜发沸石(Aliett,1972;Boles,1972)。     

斜发沸石岩的阳离子交换性能——对钾离子选择吸附的研究

斜发沸石是天然沸石中较常见和具有实际应用价值的一种。其化学分子式为:Ca（Na·K）₄Al₆Si₃₀O₇₂·24H₂O。关于斜发沸石的吸附、阳离子交换等性能,国外已有很多研究,并已将天然的斜发沸石、丝光沸石应用于从空气中富集氧、石油化工、原子能放射性废水和工业污水的处理、干燥剂,土壤改良剂、造纸充填剂等许多方面。     

我国的一些斜发沸石、片沸石和丝光沸石的研究

本文收集了我国一些地区的斜发沸石、片沸石和丝光沸石样品,进行了矿物分离、提纯和化学分析,测定了沸石的晶胞参数,将其结果与国外资料进行了对比,指出了我国目前所发现的一些斜发沸石和丝光沸石的特点。     

中国东部中生代火山岩中沸石岩的地质特征和成因

天然沸石是岩石圈上部分布最广的硅酸盐矿物之一,它普遍地见于各种火山岩和火山-沉积岩中。沸石不仅在岩浆期后热液阶段生成,而且在沉积-成岩作用阶段、表生作用(风化)阶段、低级变质阶段都可以生成。由于沸石对周围的物理化学条件和热、动力变质作用反应灵敏,因此,它是了解地质体形成时的地质环境及其变化的良好的指示矿物。本文概述了我国东部中生代火山岩中沸石岩的分布、时代、产出的地层岩性剖面、原岩类型、矿物组合及其生成顺序,并探讨了它的形成条件和成因类型,其中主要涉及具有工业意义的斜发沸石岩和丝光沸石岩。     

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。     

浙江缙云斜发沸石水的核磁共振分析

本文应用宽线NMR技术,结合红外测定,研究了缙云斜发沸石中水的结构类型、存在状态、运动特征和热稳定性。结果表明:缙云斜发沸石中的沸石水按其运动特性可以分为受阻旋转水、自由旋转水和自扩散运动水三种类型,它们以谱线中分裂的双线和线宽不同的单峰相区别。低温时,受阻旋转运动的水在晶格中转变为刚性配置。其脱水次序决定于各类型水与沸石结构骨架键合的强弱,脱水是连续的。研究显示缙云斜发沸石的结构骨架相当疏宽,骨架对水分子的吸引力没有严格的方向性,这一特性有利于阳离子的交换。     

不同介质材料组合可渗透反应墙渗透性能试验研究

渗透系数是可渗透反应墙(PRB)正常运行的关键参数之一,与PRB活性填充材料的选择密切相关。本试验采用常水头渗透系数测试法,首先选用斜发沸石、红辉沸石为作为PRB的活性介质材料,考察了沸石矿物的类型和粒径对PRB渗透系数的影响,试验结果显示,同一粒径的斜发沸石PRB和红辉沸石PRB渗透系数相差一个数量级;处于同一数量级渗透系数沸石PRB,斜发沸石的粒径大于红辉沸石的粒径。在此基础上,以膨润土作为掺和活性介质材料,讨论了渗透系数处于同一数量级沸石PRB,掺和比例对渗透系数的影响,结果表明,膨润土的掺和能导致沸石PRB渗透系数量级上的差异,与斜发沸石相比,红辉沸石更有利于实现沸石PRB系统渗透系数的可调性。     

沸石的热分析

沸石类矿物因具有阳离子交换作用、催化作用及分子筛作用.它作为工业原料、农业原料、以及公害处理材料有多方面利用价值,很值得注意,还有这种矿物在比较低温条件下脱水,产生“沸石水”,这种热的特性也使人深感兴趣.本研究是想通过用差热分析,研究日本国内产斜发涕石(Clinop-tilotite)的热特性,作为探索天然沸石生成状态的一个线索.实验方法将日本岛根县产斜发沸石选纯.在IN、KCI、NaCI、CaCI_2水溶液中进行离子交换,作成K型、Na型、Ca型沸石,然后通过加热使结构发生变化,经化学分析确认已成为所要求的沸石.然后使用“岛津制作所的A30型热分析装置”以至少33毫升/分钟的N_2进行热矢量分析、差热分析,从沸石中存在的U~+、Na~+”、Ca~(2+)的离子比率中求出     

NH_4~+型斜发沸石对Zn~(2+)和Ag~+两种抗菌离子的离子交换热力学研究

通过液相离子交换试验研究了Zn2+和Ag+两种抗菌金属离子与NH4+型斜发沸石离子交换的热力学特征,绘制了Zn2+和Ag+的离子交换等温线,计算了不同条件下达到离子交换平衡时,NH4+型斜发沸石对Zn2+和Ag+的选择性校正系数Kc和交换平衡常数Ka,得出了ln Ka值与1/T之间的线性关系,导出了反应标准摩尔焓变(ΔrHθm)、反应标准摩尔Gibbs自由能变(ΔrGθm)和反应标准摩尔熵变(ΔrSθm)。结果表明:达到离子交换平衡时,NH4+型斜发沸石对Zn2+和Ag+的最大交换度分别为0.668和0.856,ΔrHθm分别为7.165 k J/mol和5.276 k J/mol,ΔrGθm0,ΔrSθm0,即该过程是吸热和熵增加反应,并且该反应在20℃能自动发生,升高温度有利于NH4+型斜发沸石交换Zn2+和Ag+;在相同条件下,NH4+型斜发沸石对Ag+的离子交换能力大于Zn2+。     

江苏镇江沸石矿石特征研究

通过对江苏镇江沸石矿石某钻孔样品和开采露头捡块样进行X衍射分析、化学成分分析、吸铵量分析、吸蓝量分析、阳离子交换容量、酸碱度分析等,与样品的颜色相结合分析沸石特征,该钻孔沸石岩矿石的矿物组成主要为斜发沸石、蒙脱石等。     

我国东部白垩纪蚀变火山岩中的斜发沸石和丝光沸石

沸石是一种含水的碱和碱土金属的骨架状铝硅酸盐。由于沸石具有分子筛的作用,在应用中通常又将沸石称为分子筛。沸石作为催化剂、干燥剂、吸附剂和离子交换剂广泛地应用于工农业各个方面。天然沸石作为一种新型的矿物资源越来越为人们所重视。     

斜发沸石和丝光沸石的吸水性能

用离子交换、酸和碱处理斜发沸石来提高它的吸水能力没有取得明显效果。测得的斜发沸石、丝光沸石吸附水的等温线具有非线性特征,但25℃的等温线在水蒸气分压高于2400Pa 时,斜发沸石、丝光沸石和有粘合剂的合成分子筛的吸水量随着分压的升高而增加。这是由于样品中含有粘土矿物产生水蒸气的毛细凝聚作用而引起的。根据沸石的吸附热和水的蒸发热,用沸石作为吸附剂和水作为工质能建立一个高效的沸石太阳能利用体系。     

Diagenetic transformation of clinoptilolite to analcime in silicic tuffs of Hokkaido, Japan

Diagenetic clinoptilolite and analcime are present in the diagenesis of Tertiary marine silicic tuffs in the MITI-Toyokoro borehole, Hokkaido, Japan. Chemical analysis, SEM and petrographic observations show the mechanism of clinoptilolite to analcime transformation. Na-K clinoptilolite (NaK=6:4), an alteration product of volcanic glass, is detected at depths of 1230 to 2710m. A more Na-rich clinoptilolite (Na: K = 9:1) discovered at depths between 2590 and 2710 m is a result of a cation exchange mechanism. The formation of analcime at greater depths is due to a microdissolution-precipitation mechanism, that is Na-rich clinoptilolite dissolved and analcime precipitated as a result of increasing burial. At 2710 m analcime occurs next to the Na-rich clinoptilolite and it is assumed that the Na-rich clinoptilolite is an intermediate phase.     

Release of lead from Pb-clinoptilolite: managing the fate of an exhausted exchanger

The selectivity of clinoptilolite toward Pb²⁺ has stimulated many studies aimed to evaluate the metal uptake. Conversely, the management of a Pb-bearing clinoptilolite has not received the same attention, although it can release a harmful metal. This work aims to evaluate the possibility to control, through thermal treatments, the release of lead from a Pb-clinoptilolite, prepared to simulate the condition of highest dangerousness of an exhausted exchanger. A zeolite-rich rock from Sardinia (Italy) has been processed, obtaining a powder with almost 90 % (wt.) of clinoptilolite. This material has been initially Na- and then Pb-exchanged, reaching a Pb²⁺ content of 2.28 meq/g. The lead release has been tested before and after 2-h heating at eight different temperatures from 200 to 900 °C. The unheated material releases 64 % of the lead. Heating weakly affects lead release up to 400 °C (54 %), but higher temperatures determine an abrupt reduction from 44 % at 500 °C to 1 % at 700 °C, when the zeolite breakdown occurs. At 800 °C the nucleation of Pb-feldspar and silica polymorphs begins. Basically, the material heated at 900 °C does not release lead (0.03 %), because the metal is trapped in the lead feldspar, whose content attains 42 % (wt.). This solid-state transformation does not involve the emission of lead vapors, another significant environmental aspect.     

天然沸石降氟作用的初步探讨

为了探讨有关天然沸石降低水溶液中氟含量方面实际应用的可能性及其机理,笔者自1979年春到1982年冬断断续续开展了些试验。实验中也用雪硅钙石(建筑上加气砖废料)对笔者的观点作了进一步验证。     

Lead Removal from Aqueous Solution by Natural and Pretreated Zeolites

Hazardous metal cations enter water through the natural geochemical route or from the industrial wastes. Their separation and removal can be achieved by adsorptive accumulation of the cations on a suitable adsorbent. In the present work, toxic Pb(II) ions are removed from water by accumulating it on the surface of natural zeolite in three different forms; one untreated and two treated samples, one sample treated with 2 M HCI solution and other is treated with 3 M NaOH solution. Natural zeolite is mainly composed of clinoptilolite, and mordenite, with amount of non-zeolite phase (smectite and illite) and C and CT opal. The adsorption experiments are carried out using a batch process in environments of different pH, initial Pb(II) concentration, interaction time and amount of zeolites. Treated zeolite samples show high exchange capacity for Pb(II) compared to untreated sample, however, acid-treated sample shows an exceedingly good exchange capacity. Equilibrium data fitted well with the Langmuir isotherm model with maximum adsorption capacity of 115, 126, and 132 mg g⁻¹ of untreated natural zeolites, alkali-treated zeolites and acid-treated zeolites respectively. The rates of adsorption were found to confirm to pseudo-first order kinetic with good correlation and the overall rate of lead ions uptake.     

应用离子交换剂分解磷块岩的分析方法

氟是磷灰石的重要化学组成之一^[1]。磷块岩和磷灰石中氟的测定,对磷灰石类型的鉴定和磷块岩的成因研究有重要意义。目前,氟的测定方法广泛地采用酸、碱溶(融)样,用蒸馏法进行元素分离^[2,3,4]。近十几年来,由于离子选择电极法操作方便,被广泛地应用于各种类型物质中氟的测定^[5]。离子交换剂可以用来分解某些难溶性的天然和合成材料,但是至今这个方法还未得到广泛地应用。