沸石矿物的开发与应用

天然沸石作为一种重要的非金属矿物,具有吸附、离子交换、催化等众多优异的物化性能,被广泛应用于建筑材料、环保材料、轻工业、农牧业等领域。本文主要介绍了天然沸石矿物产品的开发与利用,如建材、抗菌剂、水处理剂、土壤改良剂、止血剂、饲料添加剂等,指出了天然沸石的开发利用趋势与前景。     

沸石的特性和利用

1.前言沸石是具有三度结晶构造的含水铝硅酸盐矿物,以其特异的吸附特性、离子交换特性、触媒作用等,很久以前就被人们所注意。现在作为干燥剂、吸附剂或触媒等,应用于各种工业。从防止公害的观点,沸石也正在被注意。合成沸石以分子筛A、X、Y或奥格林研磨剂900等商品名称,在市场上出售。另外对在沉积岩中具有异常丰富埋藏量的天然沸石资源的     

改性沸石对水中硫化物的吸附及再生研究

采用盐酸对天然沸石进行改性处理,在不同条件下,研究了酸改性沸石对废水中硫化物的吸附。结果表明,改性斜发沸石对硫化物有较好的吸附效果,吸附时间、温度、pH值和沸石用量是影响吸附的主要因素。采用30%双氧水作为斜发沸石的再生剂,可使其再生重复使用。     

利用沸石净除气体中SO_2可能性的研究

概述新型无机材料——沸石的发现促进了这一领域内科学研究的发展和在各工业部门广泛地应用此类矿物。天然沸石价格较为低廉,是一种开放显微孔隙体,在实践中其应用日渐增多。目前,可以说天然沸石已经大量用于工业、农业和环境保护各个部门。有资料称,目前已知沸石有37种,但眼下仅有几种才具有实际意义。     

天然及改性沸石对氨氮废水处理效果的试验研究

用山东潍坊涌泉天然沸石及改性沸石进行模拟氨氮废水的脱氮试验研究,结果表明,该地沸石对废水中的氨氮有较高的去除率。沸石及改性沸石对氨氮的对数吸附等温线符合Freundlich方程,直线的斜率均在0.1￣0.5之间,可以作为高浓度氨氮废水的吸附剂使用。     

沸石分子筛的合成及应用研究进展

沸石分子筛因其具有吸附性、离子交换性、催化性等性能而被广泛应用于石油化工、农业、医学等领域。本文主要介绍了沸石分子筛的合成方法和应用现状,综述了沸石分子筛的合成方法、应用及发展前景。讨论了不同制备方法的优缺点、应用范围的拓宽历程,重点综述了沸石分子筛在生物医学方面以及作为环保型材料的应用。总结了当前工业化应用所遇到的问题,进一步展望了沸石分子筛未来的发展前景。     

天然斜发沸石除重金属离子铅再生剂的选择及应用条件的确定

对潍坊涌泉天然斜发沸石吸附废水中重金属离子铅及其再生剂的选择和应用务件进行了研究,结果表明NaCl为最佳再生剂.静态再生试验得出再生剂的最佳应用条件.动态试验表明.再生沸石具有较强的铅离子吸附能力,可以多次再生循环利用.     

利用天然矿物原料合成沸石的研究

沸石具有优良的物理化学性能,作为分子筛用途广泛.利用天然矿物原料可合成质优价廉的沸石,极有发展前景.本文对利用天然矿物原料合成沸石及其合成工艺进行了综述,将合成工艺归纳为原料预处理、硅铝质前驱物制备、硅铝质凝胶制备、晶化合成及后期处理等步骤.并指出今后应在晶化机理方面进行深入研究.     

沸石在水处理中的应用

主要介绍了沸石的工艺特性及其在水处理中的应用。沸石的吸附、离子交换等特性使其可用于去除废水中的氨、氮、重金属等污染物。我国及江西省沸石矿产资源相对丰富,价格相对低廉,广泛开发利用沸石处理废水,具有广阔的应用前景。     

蛟河伊利石精制造纸涂料级颜料及应用研究

本文介绍了硬质伊利石精制涂料级造纸颜料瓷上的加工工艺。通过对产品化学物理特性分析和造纸涂布工业应用实验验证,表明该地区优势伊利石资源,经过合理的选矿加工工艺精制,可以作为造纸涂布颜料使用。     

沸石在城市垃圾填埋场衬里中的应用

采用沸石改性天然黏土以增强其对污染物的衰减能力,研究了沸石含量变化对黏土防渗性能的影响。试验结果表明:复合土的渗透系数都达到10-8cm/s;对COD、铵和硝酸根等污染物的去除率有明显提高;含5.66%沸石为最佳配比。用改性复合土作为垃圾填埋场衬里是可行的。     

粘土硅酸盐矿物改性技术研究现状

粘土矿物资源储量丰富、颗粒微细、廉价易得且用途广泛。然而粘土矿物由于地质演变过程导致表面活性减弱或丧失,颗粒团聚或者体型化导致纳米化效应减弱或者丧失。未经功能化改性的粘土矿物不能满足当今新材料、新技术的发展要求,因此需要对粘土矿物材料进行物理、化学改造。该综述从适应不同的工业应用需求出发,总结了粘土硅酸盐矿物应用中的活化、接枝、插层等活性激发和功能化制备技术。      

混维凹凸棒石黏土应用现状与前景展望

混维凹凸棒石黏土的主要矿物成分是凹凸棒石,还含有伊利石、绿泥石、高岭石和伊蒙混层黏土等,大多呈现砖红色、灰色或土黄色。由于共存矿物组成相对复杂和色泽较深,混维凹凸棒石黏土过去常常被认为是低品位矿,不具备工业应用价值。随着高纯凹凸棒石黏土资源的快速消耗,自然界中储量更大的混维凹凸棒石黏土高值利用受到了重视。介绍了混维凹凸棒石黏土中黏土矿物含量差异、棒晶发育和类质同晶取代等主要特征,系统总结了在环境污染物吸附、土壤改良与修复、功能复合材料及其结构演化等方面的应用研究现状,从工业潜在应用角度展望了未来研究的重点方向,以期为我国混维凹凸棒石黏土的高效利用提供新视角。     

基于MIF法的几种黏土矿物的X射线衍射定量研究

作为土壤和岩石中的重要组成矿物,粘土矿物定量分析工作对探明地质样品的矿物学特性和地质演变过程具有重要意义。X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)分析是目前应用最广泛的粘土矿物定量分析手段。目前国内主要使用的粘土矿物XRD定量方法是修正Schultz法和参比强度(reference intensity ratio,RIR)法,然而这两种方法在定量的准确性上均存在一定问题。国际上近年来兴起了一种新的粘土矿物定量方法—矿物强度因子(mineral intensity factor,MIF)法。该法通过某种粘土矿物特定、唯一的MIF因子进行定量。然而,MIF法虽较之上述其它两种方法更为准确,但目前已有报道的粘土矿物MIF因子并不全面,几种常见的重要粘土矿物MIF因子尚未明确。本文选取不同产地的纯相粘土矿物,通过人工配样的方法对已有的MIF因子进行了验证,并增补了伊利石和蒙脱石的MIF因子。     

吉林球黏土大口钦矿区的开发

吉林球黏土是我国最早甄别和发现的第三纪球黏土.其主要理化指标较高,工艺性能好而齐全.如粒度细、可塑性高、结合性强、强度高、收缩率小、易烧结范围宽,抗热震性好、耐火度高等,且储量较丰,易采.经手选,水洗或掺料、深加工后,质量明显提高,并始终保持均匀稳定,用途更广.地方政府十分重视球黏土各种用途产品的开发,已进行规划.     

甲烷在页岩黏土矿物中吸附行为的分子模拟

为从微观角度研究页岩气在页岩黏土矿物中的吸附行为,利用分子模拟软件Materials studio构建了蒙脱石、伊利石及伊/蒙混层3种黏土矿物的模型,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法对页岩气主要成分甲烷在黏土矿物上的吸附行为进行模拟。研究表明,甲烷在不同孔径蒙脱石、伊/蒙混层和伊利石上的平均等量吸附热均小于42 kJ/mol,说明甲烷在黏土矿物表面发生物理吸附。甲烷在3种黏土矿物表面的吸附等温线呈现出相同的规律,均符合I型吸附曲线特征,Langmuir模型的拟合精度较高。3种黏土矿物对甲烷的吸附能力强度顺序为:蒙脱石伊/蒙混层伊利石。在伊/蒙混层矿物中,层间离子比甲烷分子更靠近黏土片层,蒙脱石片层一侧吸附的甲烷密度大于伊利石一侧,表明蒙脱石片层的吸附能力强于伊利石,但伊/蒙混层矿物中黏土片层的吸附作用对甲烷吸附层密度的影响随着压力升高而减弱。本文分别构建了孔径为1,2和4 nm的3种黏土矿物模型,从微观角度研究孔径对甲烷吸附的影响。模拟结果表明,黏土矿物孔径越小,甲烷吸附的等量吸附热越大,证明吸附更加牢固,对甲烷的吸附能力更强,但受到孔内有限空间的限制,甲烷在黏土矿物内的绝对吸附量及饱和吸附量随孔径减小而降低。     

煤层夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附研究

黏土矿物是煤层中最重要的矿物质,煤层中有机质与黏土矿物复合能改善黏土矿物对甲烷的吸附能力,因而煤储层中黏土矿物对甲烷的吸附不容忽视。分别选取黏土矿物含量较高的煤层夹矸和纯黏土样品,采用X-射线衍射、红外光谱及扫描电镜表征,并进一步分析了样品中总有机碳(TOC)含量、有机质的类型和成熟度,结合孔径、孔隙体积和比表面积测定结果,探讨造成夹矸型和非煤黏土矿物甲烷吸附能力差异的主要原因,研究影响夹矸型黏土矿物吸附能力的控制因素。结果表明:夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附能力依次为铵伊利石高岭石伊利石金云母;单纯的外表面积大小并不能完全反应出黏土矿物的甲烷吸附特性,需结合不同黏土矿物层间域等多方面因素综合考虑;有机质含量较高的夹矸型黏土矿物样品比纯黏土样品具有更多的微小孔隙,尤其是孔径小于6 nm的孔隙,对样品比表面积的增加起到了关键作用,进而也增强了其甲烷吸附能力。通过分析黏土矿物的甲烷吸附贡献率发现,黏土矿物及其有机复合体具有较强的甲烷吸附能力,在煤层夹矸中对甲烷的吸附贡献较大。     

石英的矿床工业类型与应用特点

石英的工业应用十分广泛,使用量和工业产值巨大,尤其是在电子信息、新材料和新能源等战略性新兴产业中得到广泛应用,并由于石英是硅产业的物质基础和芯片生产所需关键材料的原料,因此石英是一种战略性非金属矿产。本工作根据石英SiO₂纯度及其工业应用特点,将石英及相关产品划分为w（SiO₂）99%±、w（SiO₂）99%~99.9%、w（SiO₂）>99.9%等三大类。其中,SiO₂纯度≥99.998%（4N8）的高纯石英高端产品是一种矿物功能材料和关键基础材料,目前还需要从国外高价进口;石英在自然界中的分布广泛,成因多种多样,但目前能够作为工业应用的石英矿物资源主要有天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英等7种矿床工业类型;我国石英矿物资源丰富,矿产地遍布全国,但迄今为止尚未发现能够稳定满足工业生产需要的高纯石英优质原料矿产资源;石英的矿床工业类型与工业应用存在密切的关系,如何根据不同矿床工业类型石英的特点有针对性地开发利用,已成为石英原料加工技术及其项目成败的关键点。      

伊利石矿粉的改性及其在橡胶中的应用

本文应用硅烷偶联剂对福建省闽南地区伊利石类粘土矿物进行改性处理，探索粘土表面活性，改性温度，时间等因素对改性效果的影响，以及应用带有各种不同有机官能团的偶联剂对伊利石矿粉进行表面改性，制备出适于天然橡胶，合成橡胶、室温硫化硅橡胶及高温硫化硅橡胶应用的各种改性土，对橡胶补强性能达到应用要求。     

江西某金矿伴生伊利石选矿试验研究

为实现低品位伊利石矿开发利用,以江西某金矿伴生伊利石矿为研究对象,利用XRD、SEM、粒度检测等手段对其物化特性进行表征,通过湿法分级提纯、磁选、漂白等多工艺组合,探索合理的选矿工艺流程。结果表明,原矿系伊利石/高岭石共生和石英矿物伴生的高硅铁低铝砂型伊利石矿,伊利石和石英呈片状和粒状分布,且具有不规则性; 铁含量高且不易除去,对精矿产率影响较大; 经湿法分级提纯、磁选、漂白等多工艺组合提纯所得伊利石粒径2~5 μm,白度80.7%,Al₂O₃品位由2.03%提高至28.81%,能满足陶瓷、橡塑等领域应用要求。