3 种二八面体型层状硅酸盐矿物的润湿性研究-矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
3 种二八面体型层状硅酸盐矿物的润湿性研究
2011-07-27
根据高岭石、伊利石和叶蜡石的晶体结构特性与润湿性的关系, 以及在不同的 药剂作用下矿物的润湿性变化。实验结果证明这3 种二八面体型层状硅酸盐矿物亲水性 的大小顺序为: 高岭石≥伊利石m 叶蜡石, 这与其(001) 层间静电能的大小有关, 即这3 种 二八面体型层状硅酸盐矿物随其(001) 层间静电能的增大则矿物的亲水性变大。在碱性条 件下, 随着pH 值的增大, 矿物经油酸钠溶液浸泡之后的接触角则随着减少, 而经十六烷基 三甲基溴化铵溶液浸泡之后的接触角则随着增加。经在十六烷基三甲基溴化铵(2×10- 4 mo lL ) 的溶液中或在油酸钠(2×10- 4mo lL ) 的溶液中浸...
    卷 (Volum e) 25, 期 (N um ber) 1, 总 (Total) 99 页 (Pages) 10- 13, 2005, 3, (M ar, 2005) 矿 J M IN ERAL PETROL 物 岩 石 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 的 润 湿 性 研 究 刘 晓 文 , 胡 岳 华 , 邱 冠 周 , 黄 圣 生 中 南 大 学 资 源 加 工 与 生 物 工 程 学 院 , 湖 南 长 沙 410083 【 摘要 】  根 据 高 岭 石 、伊 利 石 和 叶 蜡 石 的 晶 体 结 构 特 性 与 润 湿 性 的 关 系 , 以 及 在 不 同 的 药 剂 作 用 下 矿 物 的 润 湿 性 变 化 。 实 验 结 果 证 明 这 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 亲 水 性 的 大 小 顺 序 为 : 高 岭 石 ≥ 伊 利 石 µ 叶 蜡 石 , 这 与 其 (001) 层 间 静 电 能 的 大 小 有 关 , 即 这 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 随 其 (001) 层 间 静 电 能 的 增 大 则 矿 物 的 亲 水 性 变 大 。 在 碱 性 条 件 下 , 随 着 pH 值 的 增 大 , 矿 物 经 油 酸 钠 溶 液 浸 泡 之 后 的 接 触 角 则 随 着 减 少 , 而 经 十 六 烷 基 - 4 三 甲 基 溴 化 铵 溶 液 浸 泡 之 后 的 接 触 角 则 随 着 增 加 。 经 在 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 (2总 10 - 4 mo löL ) 的 溶 液 中 或 在 油 酸 钠 (2总 10 mo löL ) 的 溶 液 中 浸 泡 之 后 比 在 蒸 馏 水 中 浸 泡 之 后 , 这 3 种 矿 物 的 接 触 角 相 应 的 增 加 值 的 大 小 顺 序 为 : △ ΗKa≈ △ ΗIl> △ ΗPy, 这 与 其 (001) 层 间 静 电 能 和 矿 物 端 面 各 相 应 晶 面 A l— O 键 断 裂 的 单 位 晶 面 键 数 有 关 。 【 关 键 词 】润 湿 性 ; 晶 体 结 构 ; 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 中 图 分 类 号 : TD 912 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1001- 6872 (2005) 01- 0010- 04 高 能 的 分 类 体 系 不 能 很 好 地 预 测 由 传 统 地 被 认 为 具 有 低 能 表 面 的 硅 氧 基 团 组 成 的 粘 土 矿 物 的 润 湿 性 。 0 引言 [ 3 ] Jean2Louis B 等 利 用 X 射 线 吸 收 光 谱 和 红 外 光 谱 对 高 岭 石 和 伊 利 石 在 水 溶 液 中 对 沥 青 烯 吸 附 的 研 究 , 并 认 为 高 岭 石 和 伊 利 石 的 润 湿 性 差 异 与 这 两 种 粘 土 矿 物 的 结 构 差 异 有 关 , 主 要 在 于 矿 物 表 面 的 羟 基 。 在 对 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 的 晶 体 结 构 及 8 铝 土 矿 浮 选 脱 硅 是 解 决 我 国 23总 10 T 低 铝 硅 比 (A öS) 铝 土 矿 可 经 济 利 用 的 技 术 关 键 , 一 水 硬 铝 石 型 铝 土 矿 占 全 国 铝 资 源 总 储 量 的 90% 以 上 , 其 主 要 有 用 矿 物 为 一 水 硬 铝 石 , 脉 石 矿 物 为 高 岭 石 、伊 利 石 和 叶 蜡 石 , 这 几 种 脉 石 矿 物 皆 属 于 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 。 [ 4~ 8 ] 其 与 浮 选 行 为 关 系 研 究 成 果 的 基 础 上 , 通 过 接 触 角 测 定 、Zeta 电 位 测 试 、X 射 线 衍 射 及 扫 描 电 子 显 微 镜 分 析 , 研 究 高 岭 石 、伊 利 石 和 叶 蜡 石 等 矿 物 之 间 表 面 润 湿 性 的 差 异 , 为 铝 土 矿 浮 选 和 矿 物 材 料 改 性 提 供 理 论 指 导 。 [ 1 ] Saada A 等 通 过 沥 青 烯 和 水 在 粘 土 矿 物 表 面 的 吸 附 等 温 线 的 研 究 , 探 讨 了 高 岭 石 和 伊 利 石 几 种 样 品 的 亲 水 性 和 疏 水 性 , 认 为 粘 土 样 品 的 本 质 和 产 状 影 响 其 对 沥 青 烯 和 水 的 吸 附 ; 实 验 表 明 高 岭 石 对 沥 青 烯 吸 附 较 大 , 而 伊 利 石 对 水 吸 附 较 大 ; 并 认 为 水 化 阳 离 子 与 粘 土 的 亲 水 性 有 关 , 高 岭 石 的 表 面 25% 是 亲 水 的 , 而 伊 利 石 的 表 面 40% 是 亲 水 的 。 1 研 究 方 法 实 验 样 品 : 高 岭 石 、伊 利 石 和 叶 蜡 石 样 品 分 别 采 [ 2 ] M alco lm E 等 通 过 对 TO T 型 粘 土 矿 物 表 面 接 触 自 河 南 郏 县 、浙 江 殴 海 和 浙 江 青 田 , 其 矿 物 学 特 征 已 [ 4~ 6 ] 。 实 验 试 剂 : 氢 氧 化 钠 、盐 酸 、十 六 角 的 测 试 来 确 定 矿 物 的 润 湿 性 , 并 认 为 低 能 、中 能 和 做 过 较 多 研 究 收 稿 日 期 : 2004- 09- 21; 改 回 日 期 : 2005- 03- 08 基 金 项 目 : 国 家 重 大 基 础 研 究 发 展 规 划 项 目 资 助 课 题 (G1999064901); 国 家 杰 出 青 年 科 学 基 金 项 目 (59925412) 作 者 简 介 : 刘 晓 文 , 男 , 39 岁 , 副 教 授 (博 士 ) , 矿 物 材 料 专 业 , 研 究 方 向 : 晶 体 化 学 和 矿 物 材 料 学 1   第 25 卷第 1 期 刘 晓 文 等 : 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 的 润 湿 性 研 究 11 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 均 为 分 析 纯 试 剂 , 油 酸 钠 为 化 学 纯 试 剂 , 实 验 用 水 为 蒸 馏 水 。 实 验 方 法 : 使 用 切 割 机 将 样 品 切 割 成 1 cm 总 2 cm 总 1 cm 大 小 的 矿 块 , 再 将 矿 块 的 切 割 面 用 金 相 砂 纸 [W 10 (04) 和 W 5 (06) ] 2a) , 由 此 可 知 这 3 种 矿 物 的 接 触 角 的 大 小 关 系 为 : Ka≤ ΗIl< ΗPy, 它 们 的 润 湿 性 关 系 为 : 高 岭 石 ≤ 伊 利 石 < 叶 蜡 石 。 Η ( 上 海 砂 轮 厂 出 品 ) 依 次 进 行 粗 磨 、 中 磨 、 细 磨 , 制 成 光 片 , 然 后 在 超 声 波 清 洗 器 中 清 洗 , 取 出 自 然 凉 干 , 以 备 测 试 时 用 ; 在 室 温 下 , 将 样 品 光 片 在 溶 液 中 浸 泡 1 0 m in, 取 出 后 , 用 蒸 馏 水 冲 洗 样 品 磨 光 面 上 残 存 的 捕 收 剂 溶 液 , 自 然 凉 干 约 6 h; 将 已 制 备 好 的 样 品 , 采 用 水 滴 法 测 量 水 滴 的 前 进 接 触 角 , 水 滴 的 直 径 大 约 为 3 mm~ 4 mm ; 每 个 样 品 测 10 个 点 , 取 其 平 均 值 , 前 进 接 触 角 的 测 量 值 误 差 为 5八变 。 物 相 分 析 采 用 日 本 津 岛 X 射 线 衍 射 仪 , Φ2电 位 测 试 用 美 国 B rookhaven 仪 器 公 司 生 产 的 Zeta P lus Zeta 电 位 仪 , 接 触 角 用 承 德 试 验 机 厂 生 产 的 JY282 接 触 角 测 定 仪 测 定 , 溶 液 的 pH 值 分 别 由 稀 盐 酸 和 稀 氢 氧 化 钠 溶 液 调 配 而 成 。 2 试 验 结 果 2 . 1  X 射 线 衍 射 物 相 分 析 图 23 种 矿 物 在 不 同 溶 液 中 浸 泡 后 pH 值 与 接 触 角 的 关 系 根 据 X 射 线 衍 射 物 相 分 析 、偏 光 显 微 镜 和 扫 描 电 子 显 微 镜 下 观 察 结 果 , 高 岭 石 、叶 蜡 石 和 伊 利 石 样 品 都 较 纯 , 极 少 见 有 其 他 杂 质 物 相 出 现 ; 由 扫 描 电 镜 图 像 观 察 可 知 这 3 种 矿 物 晶 体 皆 为 薄 片 状 、片 状 、板 状 微 晶 (其 平 均 径 厚 比 分 别 为 18, 23, 16); 研 究 所 用 的 高 岭 石 晶 体 结 构 主 要 为 1T 型 、 伊 利 石 晶 体 结 构 主 要 为 2M 1 型 、叶 蜡 石 晶 体 结 构 主 要 为 1Tc 型 。 a. 蒸 馏 水 ; b. 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ; c. 油 酸 钠 F ig. 2  Contact angles of the clay m inerals as a function of pH 2 . 4  在 药 剂 作 用 下 样 品 的 接 触 角 - 4 经 在 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 (2总 10 mo löL ) 的 溶 液 中 浸 泡 后 测 试 得 出 (图 2b): 在 不 同 的 pH 条 件 下 , 这 3 种 矿 物 的 接 触 角 的 大 小 关 系 为 : ΗKa< ΗIl Py (图 2c) , 润 湿 性 关 系 为 : 高 岭 石 < 伊 利 石 < 叶 蜡 < 2. 2Zeta 电 位 与 pH 值 关 系 Η 由 图 1 可 知 , 三 种 矿 物 的 Zeta 电 位 值 和 等 电 点 值 (iep 值 ) 的 大 小 顺 序 分 别 皆 为 : 高 岭 石 > 伊 利 石 > 叶 蜡 石 。 石 ; 同 时 , 比 相 应 的 经 蒸 馏 水 浸 泡 后 的 接 触 角 增 大 了 ; 在 碱 性 水 溶 液 中 , 随 着 pH 值 的 增 大 , 矿 物 的 接 触 角 也 随 着 增 大 , 较 为 平 缓 。这 主 要 由 于 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 为 阳 离 子 捕 收 剂 , 在 碱 性 水 溶 液 中 , 随 着 pH 值 的 增 大 , 矿 物 的 表 面 电 位 负 值 亦 愈 大 , 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 在 矿 物 表 面 的 吸 附 量 也 随 着 增 多 , 致 使 矿 物 的 接 触 角 也 随 着 增 大 。 经 在 油 酸 钠 (2总 2. 3在 蒸 馏 水 中 样 品 的 接 触 角 制 备 好 的 矿 块 浸 入 不 同 pH 值 的 蒸 馏 水 中 浸 泡 0 m in, 自 然 风 干 , 再 用 光 反 射 法 测 定 接 触 角 (图 1 - 4 1 0 mo löL ) 的 溶 液 中 浸 泡 后 , 在 不 同 的 pH 条 件 下 , 这 3 种 矿 物 的 接 触 角 的 大 小 关 系 为 : ΗKa> ΗPy> ΗIl 图 2c) , 润 湿 性 关 系 为 : 高 岭 石 > 叶 蜡 石 > 伊 利 石 ; ( 在 碱 性 条 件 下 , 随 着 pH 值 的 增 大 , 矿 物 的 接 触 角 则 随 着 减 少 。这 主 要 由 于 油 酸 钠 为 阴 离 子 捕 收 剂 , 在 水 溶 液 中 随 着 pH 值 的 增 大 , 矿 物 的 表 面 电 位 由 正 变 负 , 油 酸 根 在 矿 物 表 面 的 吸 附 量 也 随 着 减 少 , 致 使 矿 物 的 接 触 角 也 随 着 变 小 。 图 1  3 种 矿 物 的 pH 值 与 Zeta 电 位 图 F ig. 1Zeta po tentials of the clay m inerals as a function of pH 1 2 矿物岩石 2005 在 不 同 的 pH 条 件 下 , 经 在 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 高 岭 石 、 伊 利 石 和 叶 蜡 石 3 种 二 八 面 体 型 硅 酸 盐 矿 物 (001) 晶 面 的 断 裂 键 的 特 征 (表 1)。 Giese 分 别 计 算 了 叶 蜡 石 和 白 云 母 (001) 层 间 静 电 能 的 大 小 - 4 化 铵 (2总 10 mo löL ) 的 溶 液 中 或 在 油 酸 钠 (2总 - 4 mo löL ) 的 溶 液 中 浸 泡 之 后 比 在 蒸 馏 水 中 浸 泡 1 0 [ 10, 11 ] 之 后 , 这 3 种 矿 物 的 接 触 角 相 应 的 增 加 值 的 大 小 关 系 为 ∃ΗKa≈ ∃ΗIl> ∃Ηpy (图 3)。 分 别 为 27. 21 kJömo l 和 133. 98 kJömo l , 根 据 Giese 高 岭 石 矿 物 层 间 键 的 静 电 模 型 可 计 算 得 出 高 [ 12 ] 岭 石 (001) 层 间 静 电 能 的 大 小 146. 54 kJömo l 。 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 (001) 层 间 静 电 能 的 大 小 关 系 为 : 高 岭 石 (TO a 型 ) ≥ 伊 利 石 (TO aT 型 ( 含 层 间 阳 离 子 ) ) > 叶 蜡 石 (TO aT 型 ); 解 释 了 亲 水 性 大 小 顺 序 为 : 高 岭 石 ≥ 伊 利 石 µ 叶 蜡 石 。 即 这 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 随 其 (001) 层 间 静 电 能 的 增 大 , 而 其 亲 水 性 变 大 , 实 验 结 果 证 实 这 个 特 性 。 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 端 面 各 相 应 晶 [ 7 ] 面 A l— O 键 断 裂 的 单 位 晶 面 键 数 大 小 关 系 皆 亦 为 : 高 岭 石 (TO a 型 ) ≥ 伊 利 石 (TO aT 型 (含 层 间 阳 离 子 ) ) > 叶 蜡 石 (TO aT 型 )。 由 于 , 在 十 六 烷 基 三 甲 - 4 - 4 基 溴 化 铵 (2总 10 mo löL ) 或 油 酸 钠 (2总 10 mo lö L ) 捕 收 剂 的 溶 液 中 , 药 剂 优 先 与 A l— O 键 断 裂 的 单 位 晶 面 键 数 大 的 和 (001) 层 间 静 电 能 大 的 矿 物 作 图 3  3 种 矿 物 在 不 同 溶 液 中 和 蒸 馏 水 中 的 接 触 角 差 值 与 pH 值 的 关 系 [ 8 ] 用 , 从 而 可 知 , 使 经 药 剂 溶 液 浸 泡 之 后 与 经 蒸 馏 水 a. 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ; b. 油 酸 钠 浸 泡 之 后 的 接 触 角 相 应 的 增 加 值 的 大 小 关 系 为 : 高 岭 石 > 伊 利 石 > 叶 蜡 石 ; 实 验 结 果 证 实 了 这 种 关 系 的 存 在 。 F ig. 3 The gap betw een contact angles of the clay m inerals versus pH w ith a co llecto r of hexadecyl trim ethyl ammonium brom ide and that versus pH in distilled w ater [ 13 ] X ie Zhixin 等 设 定 高 岭 石 的 表 面 是 由 A l 和 Si 表 面 位 组 成 的 , 对 高 岭 石 在 水 溶 液 中 的 溶 解 行 为 进 行 了 研 究 , 认 为 在 pH < 4 时 ,A l 的 溶 解 速 度 比 Si 的 要 大 , 而 在 4< pH < 11 时 , Si 的 溶 解 速 度 比 A l 的 3 讨论 [ 14 ] 对 于 由 疏 水 基 质 (Η 1 2 ) 和 亲 水 区 域 (Η) 组 成 的 两 要 大 。W ieland 和 Stumm 根 据 表 面 配 位 模 型 解 释 了 高 岭 石 在 酸 性 溶 液 中 溶 解 动 力 学 行 为 , 认 为 A l 中 心 从 高 岭 石 表 面 溶 解 的 速 度 决 定 了 高 岭 石 晶 体 的 端 面 和“ 氢 氧 铝 石 ”底 面 的 溶 解 反 应 的 速 度 ; 在 溶 液 中 已 二 酸 盐 和 水 杨 酸 盐 虽 只 与 高 岭 石 的 A l 中 心 形 成 表 面 络 合 物 , 但 还 是 促 进 了 A l 和 Si 中 心 的 释 放 。 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 在 水 溶 液 中 的 A l 和 Si 中 心 的 溶 液 化 学 , 与 不 同 药 剂 的 作 用 机 理 还 有 待 于 进 一 步 地 研 究 。 相 或 非 均 质 体 组 成 的 分 布 均 一 的 光 滑 固 体 表 面 来 [ 说 , 可 以 由 Cassie 方 程 来 进 行 描 述 : 9 ] co sΗ= f 1 co sΗ 1 + f 2 co sΗ2 (4) 其 中 f . 接 触 角 为 Η i 对 于 高 岭 石 、 伊 利 石 和 叶 蜡 石 等 粘 土 矿 物 晶 体 i 的 表 面 的 面 积 分 数 。 来 说 , 主 要 由 两 类 性 质 完 全 不 同 的 晶 面 所 组 成 : ( ( 001) 晶 面 (和 晶 面 ) , (110) 和 (010) 晶 面 。 (001) 晶 面 和 晶 面 ) 为 晶 体 的 底 面 , (110) 和 (010) 晶 面 为 晶 体 的 端 面 , 这 两 类 晶 面 的 表 面 结 构 具 有 较 为 明 显 的 差 异 ; 由 扫 描 电 子 显 微 镜 观 察 可 知 , 这 3 种 矿 物 晶 体 皆 为 假 六 方 片 状 、板 状 微 晶 , 高 岭 石 、伊 利 石 、叶 蜡 石 3 种 矿 物 晶 体 的 平 均 径 厚 比 分 别 为 18, 23, 16。 即 3 种 矿 物 的 底 面 长 度 远 大 于 片 的 厚 度 , 而 且 磨 光 光 块 表 面 主 要 由 大 量 的 粘 土 矿 物 晶 体 底 面 以 及 少 量 的 端 面 所 组 成 , 即 其 底 面 的 远 大 于 端 面 的 , 因 此 根 据 Cassie 方 程 (4) , 可 以 知 道 这 3 种 粘 土 矿 物 表 面 润 湿 性 主 要 由 其 底 面 的 润 湿 性 所 决 定 。 4 结论 高 岭 石 、伊 利 石 和 叶 蜡 石 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 亲 水 性 的 大 小 顺 序 为 : 高 岭 石 ≥ 伊 利 石 µ 叶 蜡 石 , 这 与 其 (001) 层 间 静 电 能 的 大 小 有 关 , 即 这 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 随 其 (001) 层 间 静 电 能 的 增 大 则 矿 物 的 亲 水 性 变 大 。在 碱 性 条 件 下 , 随 着 pH 值 的 增 大 , 矿 物 经 油 酸 钠 溶 液 浸 泡 之 后 的   第 25 卷第 1 期 刘 晓 文 等 : 3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 的 润 湿 性 研 究 13 接 触 角 则 随 着 减 表 1  3 种 二 八 面 体 型 层 状 硅 酸 盐 矿 物 层 间 断 裂 键 的 特 征 Table 1  Characteristic of the interlayer broken bonding in the three dioctahedral phyllosilicate   少 , 而 经 十 六 烷 基 m inerals 结 构 单 元 层 化 学 键 类 型 层 间 静 电 能 ö(kJ发 mol- 1) 备 注 三 甲 基 溴 化 铵 溶 矿 物 名 称 高 岭 石 液 浸 泡 之 后 的 接 结 构 式 A l4 [Si4O 10 ] (OH) 8 TO a TO aT TO aT 氢 键 离 子 键 分 子 键 146. 54 133. 98 27. 21 [12] [4 ] [5 ] 伊 利 石 K1- x (H2O ) x{A l2 [A lSi3O 10 ] (OH) 2- x (H2O ) x} A l2 [Si4O 10 ] (OH) 2 叶 蜡 石 触 角 则 随 着 增 加 。 在 不 同 的 pH 条 件 下 , 经 在 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 - 4 2总 10 mo löL ) 的 溶 液 中 或 在 油 酸 钠 (2总 10 3 种 矿 物 的 接 触 角 相 应 增 加 值 的 大 小 顺 序 为 : △ ΗKa ≈ △ ΗIl> △ ΗPy, 这 与 其 (001) 层 间 静 电 能 和 矿 物 端 面 - 4 ( mo löL ) 的 溶 液 中 浸 泡 之 后 比 在 蒸 馏 水 中 浸 泡 之 后 , 各 相 应 晶 面 A l— O 键 断 裂 的 单 位 晶 面 键 数 有 关 。 参 考 文 献 [ [ [ 1 ] Saada A , Siffert B, Pap irer E. Comparison of the HydrophilicityöHydrophobicity of Illites and Kaolinites [J ]. Journal of Colloid and Interface Science, 1995, 174: 1852190. 2]M alcolm E. , Schrader and Shm uel Yaruv. W ettability of Clay M inerals[J ]. Journal of Colloid and Interface Science, 1990, 136(1): 852 9 4. 3 ]  Jean2Louis B, Christophe C D M , Herve D. W ettabilty Contrasts in Kaolinite and Illite Clays: Characterization by Infrared and X2ray A bsorp tion Spectroscop ies[J ]. Clays and ClayM inerals, 1997, 45(2): 1842193. [ [ [ [ 4]姚 林 波 . 高 岭 石 的 结 构 缺 陷 、杂 质 元 素 存 在 形 式 及 热 转 换 研 究 [D ]. 硕 士 学 位 论 文 . 贵 阳 : 中 科 院 地 化 所 , 1995. 5]汪 灵 . 中 国 东 南 沿 海 叶 蜡 石 成 矿 学 及 叶 蜡 石 高 温 物 相 和 性 质 研 究 [D ]. 博 士 学 位 论 文 , 长 沙 : 中 科 院 长 沙 大 地 所 , 1994. 6]刘 文 新 . 不 同 来 源 天 然 伊 利 石 理 化 性 质 的 对 比 研 究 [D ]. 博 士 学 位 论 文 . 北 京 : 中 科 院 生 态 环 境 研 究 中 心 , 1999. 7 ]  Y Hu, X L iu, Zhenghe Xu. Role of Crystal Structure in Flotation Separation of D iaspore from Kaolinite, Pyrophyllite and Illite [J ]. M inerals Engineering, 2003, 16(3): 2192227. [ [ 8]刘 晓 文 . 一 水 硬 铝 和 层 状 硅 酸 盐 矿 物 的 晶 体 结 构 与 表 面 性 质 研 究 [D ]. 博 士 学 位 论 文 , 长 沙 : 中 南 大 学 , 2003. 9]D relich J. Contact angles m easured at m ineral surfaces covered w ith adsorbed collector layers[J ]. M inerals &M etallurgical Processing, 2 10]Giese R F. Surface Energy Calculations for M uscovite[J ]. Nature, 1974, 248: 5802581. 001, 18(1): 31237. [ [ [ [ 11]Giese R F. Interlayer Bonding in Talc and Pyrophyllite[J ]. Clays and ClayM inerals, 1975, 23: 1652166. 12]Giese R F. Interlayer Bonding in Kaolinite, D ickite and Pyrophyllite[J ]. Clays and ClayM inerals, 1973, 21: 1452149. 13 ]  Xie Zhixin, John V W. Incongruent D issolution and Surface A rea of Kaolinite[J ]. Geochim ica et Cosmochim ica Act, 1992, 56: 3 3572 3 363. 14]W ieland E, Stumm W. D issolution Kinetics of Kaolinite in A cidic A queous Solutions[J ]. Geochim ica et Cosmochim ica Acta, 1992, 56: 33923 355. [ 3 STUDY ON W ETTABIL ITY OF THE THREE D IOCTAHED RAL PHYLLOSIL ICATE M INERAL S L IU X iao2w en, HU Yue2hua, Q IU Guan2zhou, HUAN G Sheng2sheng S chool of R esou rces E ng ineering and B ioeng ineering , Central S ou th U niversity ,   Changsha  410083, Ch ina Abs tra c t: The crystal structure and w ettability of kao linite, illite and pyrophyllite have been discussed. The m easured value of contact angles p resents in the o rder of kao linite ≥ illite > pyrophyllite. It is show n that the hydrophilicity of the three dioctahedral phyllo silicate m inerals is responsible fo r their interlayer′s electro static surface energy. The bigger is the interlayer′s electro static surface energy in the dioctahed- r4al phyllo s- i1licate m ineral, the bigger is the hydrophilicity. In basic sodium o leate (2 总 10 mo l 发 L ) aqueous so lution (pH > 7) , the contact angles of the dioctahedral phyllo silicate m inerals are ge-tt4ing sm all-e1r as pH is adjusted higher. But in hexadecyl trim ethyl ammonium brom ide (2总 10 mo l发 L ) aqueous so lution ( pH > 7) , the contact angles of the dioctahedral phyllo silicate m inerals are getting bigger as pH is adjusted higher. It is show n that the gap s betw een contact angles of the three dioctahedral phyll-o4silicate m- i1nerals versus pH w ith the -co4 llecto r (h1exadecyl trim ethyl ammonium brom ide (2 - 总 10 mo l发 L ) o r sodium o leate (2总 10 mo l发 L ) and that versus pH in distilled w ater, is in the o rder of △ ΗKa≈ △ ΗIl > △ ΗPy . energy and characteristic of the broken bonding on edge p lains in dioctahedral phyllo silicate. It is responsible fo r their interlayer′s electro static surface Key w o rds: w ettability; crystal structure; dioctahedral phyllo silicate ISSN 1001- 6872(2005) 01- 0010- 04; CODEN: KU YA E2 Synopsis of the f irst author: L iu Xiaow en, m ale, 39 years old, an associate p rofessor of m ineral m aterials. Now he is engaged in crystal chem istry and m ineral m alerials.
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分


皖公网安备 34050402000107号