应用X射线衍射-红外光谱等技术研究滑石在机械力研磨中的形貌和晶体结构变化及影响机制.pdfVIP

2015年 3月 岩 矿 测 试 Vo1．34．No．2 March2015 R0CK AND MINERALANALYSIS 181～186 文章编号：0254—5357(2015)02—0181—06 DOI：10．15898／j．cnki．11—2131／td．2015．02．005 应用x射线衍射一红外光谱等技术研究滑石在机械力研磨中 的形貌和晶体结构变化及影响机制 任叶叶 ，张 俭 ，严 俊 ，林 剑 ，陈思杭 ，盛嘉伟 (1．浙江工业大学材料科学与工程学院，浙江 杭州 310014； 2．浙江省质量检测科学研究院，浙江 杭州 310014) 摘要 ：滑石的颗粒粒径 、形貌、晶型等对其应用的实效性、终端产品的性能产生 极大影响，目前主要研究其表面改性，而有关微观形貌及晶体结构研究较少。 — @ 本文利用 x射线荧光光谱、x射线衍射分析、红外光谱、粒度分析仪结合高分 片层状结构 准球状结构 辨场发射扫描 电镜 (FE—SEM)技术对辽宁滑石粉在高强度机械力研磨作用下 的微形貌和晶体结构变化特征进行系统研究。结果表明滑石粉原矿混合物中 MgO与 SiO2的分子个数 比约为 0．45，该数值 明显低于纯滑石粉晶体 中MgO与 SiO 的分子个数 比0．75。此 类滑石为典型的单斜晶系，研磨作用使滑石粉 由晶态转变为非晶态结构，其层状结构的有序化和键合作用发 生 了明显的变化。滑石粒度随研磨时间变化呈现减小 一增大 一减小的循环过程。研磨后粉体形貌存在差 异，细化的小颗粒粉体因团聚而呈 “准球体”，且随着研磨的进行 出现细化 一团聚一细化的反复过程。此结 论对于滑石的深加工与应用及其相关矿物粉体的研究具有一定的参考价值。 关键词：滑石粉 ；研磨；团聚；准球体 ；X射线衍射法；红外光谱法；粒度分析仪；高分辨场发射扫描 电镜 中图分类号：0657．34；0657．33 文献标识码 ：A 滑石(3MgO ·4SiO ·H O)是具有广泛用途的 特征。S6nchez—Soto等 ¨对滑石粉持续研磨 30 非金属矿物材料。滑石粉矿含有大量杂质元素，Fe min其粒度逐渐减小，30min之后 由于粒子之间发 O 、Cr20、MnO和NiO等有色金属氧化物对滑石粉 生团聚，粒度 随时间变化还原到原始粒度 ；Zbik 体的白度和亮度存在显著影响，zn、cr、Ca、Mn等微 等…对滑石粉和高岭土高能研磨 1min的结构变 量元素使得滑石粉在皮肤护理等医学方面应用更显 化；Mahadi等 研究了滑石粉 (含 白云石)在不同 益处。滑石粉体颗粒粒径、形貌、晶型等对其应用的 研磨时间、固体含量和垂直压力下其晶体结构、硬度 实效性、终端产品的性能产生极大的影响，因此制备 和杨氏模量等性能变化特征；Kano等 一10]、Terada 特定性状的滑石粉体就显得至关重要 J。机械力 等 、Dellisanti等 卜驯研究了滑石粉在不同机型、 研磨是制备特定形状及结构非金属矿物微粉的一种 转速、时间等机械力研磨条件下的物化性能及微结 简单可行的方法。近年来，机械力研磨制备精细矿 构变化。以上针对国外不同矿区滑石粉体的相关工 物粉体极为普遍，通过改变研磨机型 一 、研磨转向 作 具有一定的参考价值。我国杨华明等 采 和转速 ]、研磨时间[10-11]及研磨压力[12-143等研 用透射 电镜和红外光谱分析认为，滑石粉研磨 8h 磨条件，研究研磨过程中不同阶段矿物粉体的形貌 其表面活性增强，晶体结构的无序化程度加剧，这为 特征和物相转变等，这些矿物有碳酸钙 、高岭 后续的研究提供 了有用的信息。但是上述研究的研 土 、叶蜡石 I2 、蒙脱石 等。国外学者 磨强度较低 ，没有很直观的形貌变化图像，对滑石粉 从不同角度研究了滑石粉