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工業(yè)用途沸石
一、斜發(fā)沸石
在巖石致密結(jié)構(gòu)處的斜發(fā)沸石,多呈似放射狀板片集合體微形態(tài),而在孔隙發(fā)育處,可形成具完好或部分完好幾何形態(tài)的板塊晶體,寬可達(dá)20mm,厚5mm左右,端部約呈120度角,有的呈菱形板片和板條狀。EDX譜為Si、Al、Na、K、Ca。
二、絲光沸石
SEM特征微形態(tài)為纖性狀,纖絲般細(xì)直或稍有彎曲,直徑約為0.2mm,長度可達(dá)幾mm,可為自生礦物,但也見到在蝕變礦物外緣,呈放射狀逐漸分開形成纖絲狀絲光沸石。此種絲光沸石應(yīng)為改造型礦物。EDX譜主為Si、Al、Ca、Na。
三、方沸石
SEM特征微形態(tài)為四角三八面體和各種形態(tài)的聚形,晶面多呈4、6邊形,晶??纱笾翈资甿m,EDX譜特征元素為Si、Al、Na,可以有少量Ca。
四、菱沸石
SEM特征微形態(tài)短菱柱形大小可從1m;m到幾mm,EDX譜為Si、Al、Ca、可以有K、Na的少量存在。
1932年,McBain提出了“分子篩”的概念。表示可以在分子水平上篩分物質(zhì)的多孔材料。雖然沸石只是分子篩的一種,但是沸石在其中具代表性,因此“沸石”和“分子篩”這兩個(gè)詞經(jīng)常被混用。人造沸石是:磺酸化聚苯乙烯;天然沸石:鋁硅酸鈉。沸石族礦物常見于噴出巖,特別是玄武巖的孔隙中,也見于沉積巖、變質(zhì)巖及熱液礦床和某些近代溫泉沉積中。河北省圍場縣為目前我國境內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的沸石儲量高的地區(qū),沸石儲量20億噸以上。
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在長石構(gòu)造中,金屬陽離子都限制在O離子構(gòu)成的晶體骨架的空隙間,除非晶體被破壞,這些金屬陽離子是很難自由活動(dòng)的。Na或K被Ca交換,必須與Si、Al的置換同時(shí)進(jìn)行,即成對置換,必然引起Si/AI比的改變。
在似長石構(gòu)造中,金屬陽離子位于比較開闊的相互通連的空隙間,比重2.14~2.45,陽離子可以通過構(gòu)造的通路互相交換,而不破壞其晶體骨架。水方鈉石和水霞石曾被認(rèn)為是沸石族礦物。
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在沸石構(gòu)造中,金屬陽離子位于晶體構(gòu)造較大并相互通連的孔道或空洞間。因此,陽離子可自由地通過孔道發(fā)生交換作用,而不能影響其晶體骨架,像2(Na,K)(Ca2+)這樣的交換,在沸石中是容易發(fā)生的,而在長石中是不能的。這種形式的交換作用,可能是離子交換的極端形式,只限于沸石及類似的礦物。
沸石的水分子與骨架離子和可交換金屬陽離子的聯(lián)系,一般都是松弛而微弱的。這些水分子比陽離子更自由地可以移動(dòng)和出入孔道。在有熱力的趨使下,可自由地脫、附而不影響其骨架構(gòu)造。