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凹凸棒石粘土結(jié)構(gòu)獨(dú)特，因此具有優(yōu)異的性能，可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域，得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。甘肅臨澤粘土礦具有豐富的凹凸棒石粘土資源，而且富含石膏，互呈層狀產(chǎn)出。本文通過元素分析、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(IR)、差熱熱重分析(TG/DTA)、能譜分析(EDAX)等多種手段表征分析，對甘肅臨澤不同層位的凹凸棒石和石膏組成、結(jié)構(gòu)和性能的進(jìn)行了分析。另外，為了拓展臨澤凹凸棒石及石膏復(fù)合礦的應(yīng)用，本論文也對此復(fù)合礦中的凹凸棒石粘土和石膏分別進(jìn)行了進(jìn)一步處理。其中，對凹凸棒石粘土做了熱處理、酸處理和堿處理，并對原礦及處理后樣品的比表面積、陽離子交換容、pH、膠體率、脫色力、造漿率、體積吸水率、吸藍(lán)量、白度、化學(xué)組分及水分等各項(xiàng)物理化學(xué)性能進(jìn)行了測試分析。對石膏原礦經(jīng)過微波加熱法、高溫固相法和常壓鹽溶液法制備了α型半水石膏和β型半水石膏。
結(jié)果表明，原礦中的凹凸棒石粘土均為單斜晶系，組分中含有一定量的碳酸鹽，K2O和Na2O含量高于江蘇盱眙的粘土。品位約為20％左右，含有大量的石英、白云石、長石、云母、方解石等雜質(zhì)，屬于土狀白云質(zhì)凹凸棒石粘土，脫色力和吸藍(lán)量較低。臨澤石膏與玄晶石具有相同的結(jié)晶形態(tài)，是一種潛在的藥用石膏。對凹凸棒石粘土進(jìn)行熱處理，能增加其比表面積和陽離子交換容。酸處理濃度對比表面積影響不大，隨酸濃度增加，凹凸棒石粘土的陽離子交換容減小。酸化時(shí)間為1h時(shí)可使比表面積增大三倍左右。酸處理溫度為80℃C時(shí)，比表面積增幅最大，可達(dá)到205m2/g。隨酸處理溫度增加，凹凸棒石粘土的陽離子交換容減小。酸處理能使白度明顯增加，但熱處理對白度影響不大。
石膏原礦經(jīng)過高溫固相法當(dāng)燒結(jié)溫度為140～170℃時(shí)，燒結(jié)3小時(shí)其燒結(jié)產(chǎn)物為β半水石膏，繼續(xù)升高溫度，則開始生成無水石膏生成，且當(dāng)溫度超過300℃時(shí)，燒結(jié)產(chǎn)物為無水石膏。微波煅燒法在680W反應(yīng)時(shí)間為70min所得產(chǎn)物為β半水石膏，當(dāng)煅燒時(shí)間延長至120min時(shí)燒結(jié)產(chǎn)物為無水石膏。常壓鹽溶液法采用KCl溶液并加入媒晶劑，在沸騰條件下反應(yīng)6h可制得棒狀的α半水石膏。

    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒石粘土 石膏 熱處理 微波加熱法 能譜分析
    作者：
    羅茜
    學(xué)位授予單位：
    北京化工大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料科學(xué)與工程
    導(dǎo)師姓名：
    楊儒
    學(xué)位年度：
    2013
    語種：
    中文
    分類號(hào)：
    P619.231 P619.261
    在線出版日期：
    2013年12月31日