一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法，其特征在于：首先根据中国国家标准GB/T14563-2008高岭土及其试验方法检测出粘土矿物样品中氧化物的含量以及根据X射线衍射分析出粘土矿物样品中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到粘土矿物中各矿物组分的含量。本发明专利技术提供的测算方法相对简单、快速、准确，节约成本，尤其在出现特征峰重合时，能够定量测算出粘土矿物组分的含量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粘土矿物中组分及含量的测定方法，特别涉及。
技术介绍
粘土矿物是组成粘土岩和土壤的主要矿物，它们是一些含铝、镁等为主的含水硅酸盐矿物。天然粘土通常不是单一的矿物，而是多种矿物的混合物，其中最常出现的矿物有高岭石类、长石类和云母类，此外还有游离石英以及杂质。传统的鉴定粘土矿物的方法主要有X射线衍射法(简称XRD)、扫描电镜分析、透射电镜分析、红外吸收光谱分析和热分析。其中XRD可以半定量地初步判定粘土矿物中矿物的组成与含量，由于许多矿物的衍射峰有重合，仅通过X射线衍射并不能确定其矿物成分，如白云母和多水高岭石特征峰重合。扫描电镜分析是用能透过电子射线的物质薄膜来复制有凹凸的表面，并观察其薄膜。扫描电镜可用于鉴定粘土矿物晶体的团聚状态及晶体大小等外观状态。透射电镜用于研究粘土矿物晶体内部构造特性。红外吸收光谱反应原子间结合的性质，吸收谷的变化与结晶程度、粒度及同形离子置换等很多因素有关，其可以用于辅助鉴定粘土矿物组成。粘土矿物对外界所加的物理刺激及化学刺激都特别敏感，易随外界赋予环境的变化而变化，所以热分析也常用于粘土的矿物鉴定。但以上鉴定方法存在弊端，通常需要几种鉴定方法结合才能判定出粘土矿物中所含矿物的种类和含量，并且传统仪器鉴定法只能半定量地初步判定粘土矿物中矿物的组成与含量，尤其出现特征峰重合的粘土矿物组分时，不能准确有效地判定粘土矿物中确切的矿物含量，耗时耗力，更需要付出昂贵的鉴定费用。因此，如何设计一种相对简单、快速、准确、节约成本的针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法成为本专利技术研究的课题。
技术实现思路
本专利技术目的是提供，其目的在于解决传统仪器鉴定法只能半定量地初步判定粘土矿物中矿物的含量的问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是:，首先检测出粘土矿物样品中氧化物的含量以及粘土矿物样品中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到粘土矿物中各矿物组分的含量; 具体内容由以下三部分组成: 第一部分，检测粘土矿物样品中氧化物的含量根据中国国家标准GB/T 14563-2008高岭土及其试验方法，检测粘土矿物样品中Si02、Al2O3、K2O, Na2O的含量，得到粘土矿物中SiO2的质量百分数为a%、Al2O3的质量百分数为C%> K2O的质量百分数为d%、Na20的质量百分数为e% ； 第二部分，检测粘土矿物样品中部分矿物组分的含量 将粘土矿物样品研磨，然后对研磨后的粘土矿物样品用X射线衍射仪进行X射线衍射的物相鉴定，得到X射线衍射的特征峰图谱，再把所述特征峰图谱中特征峰的位置、特征峰的相对强度以及特征峰的数目与国际衍射数据中心2012年发行的X射线衍射数据库中的标准衍射图谱进行对比，判断出粘土矿物中存在的矿物组分，再用全谱分析软件进行半定量分析，得出粘土矿物中部分矿物组分的含量如下: (1)黑云母的质量百分数为A%; (2)钾长石的质量百分数为F%； (3)白云母与多水高岭石的质量百分数之和SE%，或者白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G% ； 第三部分，计算粘土矿物中各矿物组分的含量 已知: 黑云母的化学式为KFe3Si3AlOltl(OH)2 ； 钠长石的化学式为Na(AlSi3O8)； 钾长石的化学式为K(AlSi3O8) ； 高岭石的化学式为Al4(OH)8(Si4Oltl)； 白云母的化学式为KAl3Si3Oltl(OH)2; 多水高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4.2H20 ； 珍珠陶土的化学式为Al2Si2O5(OH)4 ； 假设:表示粘土矿物中黑云母的含量； M A1203表不三氧化二招的相对分子量； M KM表不氧化钾的相对分子量； M SiQ2表不二氧化娃的相对分子量； M FeQ表不氧化亚铁的相对分子量； M Fe2Q3表不三氧化二铁的相对分子量； M ■表不水分子的相对分子量； Q表示粘土矿物中钾长石的含量； Q自59表示粘土矿物中白云母的含量； Me5母表不白云母的相对分子量； Q 表示粘土矿物中多水高岭石的含量； M多水_^5表不多水高岭石的相对分子量； Q珍珠陶土表示粘土矿物中珍珠陶土的含量；表示珍珠陶土的相对分子量； Q纳长石表示粘土矿物中钠长石的含量； M钠长5表不钠长石的相对分子量； Q A12(B表不闻岭石中二氧化~■招的含量； Q高岭;0表不粘土矿物中闻岭石的含量；M高岭;J5表不高岭石的相对分子量； 计算过程如下: 第一步，由所述第二部分中得到的黑云母的含量，计算出黑云母中Al2O3、K2O, SiO2,FeO, Fe203> H2O的含量，计算公式为: Q黑云母=A%； 黑云母中Al2O3含量=(M A1203/ 2M黑云母)ΧΑ%=0.1Α% ； 黑云母中K2O含量=(M K20 /2 M黑云母)ΧΑ%=0.092Α% ； 黑云母中SiO2含量=(3XM / M黑云母)ΧΑ%=0.351A% ； 黑云母中FeO含量=(3X M Fe0/ M黑云母)ΧΑ%=0.422A% ；黑云母中 Fe2O3 含量=(M Fe203/ 2MFe0) X0.422A%=0.469A% ； 黑云母中H2O含量=(M H20/ M黑云母)ΧΑ%=0.035A% ； 第二步，由所述第二部分中得到的钾长石的含量，计算出钾长石中Al2O3、K2O> SiO2的含量，计算公式为:Q钾长石=F% ; 钾长石中 Al2O3 含量=(M A1203/ 2M钟长石)XF%=0.183F% ； 钾长石中K2O含量=(M K20 /2 M钟长石)XF%=0.17F% ； 钾长石中SiO2含量=(3X M通/ M钟长石)XF%=0.647F% ； 第三步，由于所述粘土矿物中钠元素是以Na2O的形式存在于钠长石中，因此在所述第一部分的基础上，计算出粘土矿物中钠长石含量、钠长石中Al2O3含量、钠长石中SiO2含量，计算公式为:Q钠长石=(2M钠长石/M Na20) Xe%=8.45e% ； 钠长石中Al2O3含量=Q钠长石XM A1203/ 2 M钠长石=1.65e% ； 钠长石中SiO2含量=Q钠长石X (6XM Si02 / 2 M钠长石)=5.8e%; 第四步，由于所述粘土矿物中K2O能够存在于黑云母、钾长石、白云母中，因此在所述第一步以及第二步的基础上，计算出白云母中K2O含量、粘土矿物中白云母含量、白云母中Al2O3含量、白云母中SiO2含量以及白云母中H2O含量，计算公式为: 白云母中 K2O 含量=Cd - 0.092A — 0.17F) % ；Q白云母=Cd — 0.092A — 0.17F)%X ( 2M白云母/ M K20)=8.46 (d - 0.092A — 0.17F) %= (8.46d_0.778A-1.44F) % ； 白z 母中Al2O3含里=(3 XM Ai2cc/ 2M白云母)X Q白云母=0.384 Q白云母=3.25 (d —0.092A - 0.17F) %= (3.25d_0.3A-0.55F) % ； 白云母中SiO2含量=(6XM S本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法，其特征在于：首先检测出粘土矿物样品中氧化物的含量以及粘土矿物样品中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到粘土矿物中各矿物组分的含量；具体内容由以下三部分组成：第一部分，检测粘土矿物样品中氧化物的含量根据中国国家标准GB/T?14563?2008高岭土及其试验方法，检测粘土矿物样品中SiO2、Al2O3?、K2O、Na2O的含量，得到粘土矿物中SiO2的质量百分数为a%、Al2O3的质量百分数为c%、K2O的质量百分数为d%、Na2O的质量百分数为e%；第二部分，检测粘土矿物样品中部分矿物组分的含量将粘土矿物样品研磨，然后对研磨后的粘土矿物样品用X射线衍射仪进行X射线衍射的物相鉴定，得到X射线衍射的特征峰图谱，再把所述特征峰图谱中特征峰的位置、特征峰的相对强度以及特征峰的数目与国际衍射数据中心2012年发行的X射线衍射数据库中的标准衍射图谱进行对比，判断出粘土矿物中存在的矿物组分，再用全谱分析软件进行半定量分析，得出粘土矿物中部分矿物组分的含量如下：（1）黑云母的质量百分数为A%；（2）钾长石的质量百分数为F%；（3）白云母与多水高岭石的质量百分数之和为E%，或者白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G%；第三部分，计算粘土矿物中各矿物组分的含量已知：黑云母的化学式为KFe3Si3AlO10(OH)2；钠长石的化学式为Na(AlSi3O8)；钾长石的化学式为K(AlSi3O8)；高岭石的化学式为Al4(OH)8(Si4O10)；白云母的化学式为KAl3Si3O10(OH)2；多水高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4·2H2O；珍珠陶土的化学式为Al2Si2O5(OH)4；假设：Q黑云母表示粘土矿物中黑云母的含量；M?Al2O3表示三氧化二铝的相对分子量；M?K2O表示氧化钾的相对分子量；M?SiO2表示二氧化硅的相对分子量；M?FeO表示氧化亚铁的相对分子量；M?Fe2O3表示三氧化二铁的相对分子量；M?H2O表示水分子的相对分子量；Q钾长石表示粘土矿物中钾长石的含量；Q白云母表示粘土矿物中白云母的含量；M白云母表示白云母的相对分子量；Q多水高岭石表示粘土矿物中多水高岭石的含量；M多水高岭石表示多水高岭石的相对分子量；Q?珍珠陶土表示粘土矿物中珍珠陶土的含量；M珍珠陶土表示珍珠陶土的相对分子量；Q?钠长石表示粘土矿物中钠长石的含量；M钠长石?表示钠长石的相对分子量；Q?Al2O3表示高岭石中三氧化二铝的含量；Q高岭石表示粘土矿物中高岭石的含量；M高岭石表示高岭石的相对分子量；计算过程如下：第一步，由所述第二部分中得到的黑云母的含量，计算出黑云母中Al2O3?、K2O、SiO2、FeO、Fe2O3、H2O的含量，计算公式为：Q黑云母=?A%；黑云母中Al2O3含量=?(?M?Al2O3/?2M黑云母)?×A%=0.1A%；黑云母中K2O含量=?(?M?K2O?/2?M黑云母)?×A%=0.092A%；黑云母中SiO2含量=?(?3×M?SiO2/?M黑云母)?×A%=0.351A%；黑云母中FeO含量=?(?3×?M?FeO/?M黑云母)?×A%=0.422A%；黑云母中Fe2O3含量=（M?Fe2O3/2MFeO）×0.422A%=0.469A%；黑云母中H2O含量=(?M?H2O/?M黑云母)?×A%=0.035A%；第二步，由所述第二部分中得到的钾长石的含量，计算出钾长石中Al2O3?、K2O、SiO2的含量，计算公式为：Q钾长石=F%；钾长石中Al2O3含量=?(?M?Al2O3/?2M钾长石)?×F%=0.183F%；钾长石中K2O含量=?(?M?K2O?/2?M钾长石)?×F%=0.17F%；钾长石中SiO2含量=?(?3×?M?SiO2/?M钾长石)?×F%=0.647F%；第三步，由于所述粘土矿物中钠元素是以Na2O的形式存在于钠长石中，因此在所述第一部分的基础上，计算出粘土矿物中钠长石含量、钠长石中Al2O3?含量、钠长石中SiO2含量，计算公式为：Q钠长石=（2M钠长石/M?Na2O）×e%=8.45e%；钠长石中Al2O3含量=?Q钠长石×M?Al2O3/2?M钠长石=1.65e%；钠长石中SiO2含量=?Q钠长石×（6×M?SiO2?/?2?M钠长石）=5.8e%；第四步，由于所述粘土矿物中K2O能够存在于黑云母、钾长石、白云母中，因此在所述第一步以及第二步的基础上，计算出白云母中K2O含量、粘土矿物中白云母含量、白云母中Al2O3?含量、白...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：申益兰，蒋国明，袁金刚，陈国华，冯杰，李青，陆慧，文斐，刘松，陈丽昆，
申请(专利权)人：中国高岭土有限公司，
类型：发明
国别省市：
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