Состав цеолита и происхождение цеолита

Структура природного цеолита клиноптилолита, свойства, факты

Размер частиц: 50/80/100/200/325/400/800/1200 меш

Состав цеолита и происхождение цеолита

Цеолит представляет собой водный алюмосиликатный минерал, содержащий ионы металлов, таких как Na и Ca.

Различные структуры природных цеолитов и синтетических цеолитов

structure of natural zeolites and synthetic zeolites
Инженеры обнаруживали все больше различных структур природных цеолитов и синтетических цеолитов в природных минералах и катализаторах.

Содержание элементов Na, Ca, Al и Si в земной коре очень велико, и все они являются основными породообразующими элементами, поэтому цеолит должен быть относительно распространенным и широко распространенным породообразующим минералом.

После магматического процесса в магме сначала преобладает SiO4 из-за высокой температуры. Это слабая кислота, и ее нельзя сочетать с сильнощелочными катионами K+ и Na+, но можно сочетать с семейством щелочноземельных металлов Mg2+ и Fe2+. Наиболее ранними образовавшимися породами являются оливин, состоящий из Mgsio4 и Fesic4, и пироксен, состоящий из Mgsio3 и Fesic3. По мере постепенного снижения температуры появляются частицы Si4OR1 и Si2O-. Из-за повышенной кислотности он соединяется с более щелочными K+a+ и Ca2+ с образованием амфибола и слюды. Когда алюмосиликат появляется в магме, это сильная кислота, которая соединяется с ионами щелочного металла K+, Na+ и щелочноземельного металла Ca с образованием различных полевых шпатов. Поэтому на стадии намагничивания цеолита почти нет.

На гидротермальной стадии, по мере миграции гидротермального флюида и взаимодействия с окружающей породой, гидротермальный флюид постепенно меняется от кислого к слабощелочному, а слабощелочные условия способствуют образованию цеолита.

Мы знаем, что порядок кристаллизации минералов находится в порядке убывания энергии решетки. Для силикатных минералов сначала образуются острововидные структурные силикаты, затем цепочечные и слоистые структурные силикаты и, наконец, каркасные структурные силикаты. Наконец, на низкотемпературной гидротермальной стадии образуется небольшое количество цеолитов.

Так как минерализация цеолита ограничена проницаемостью породы, то минерализация более благоприятна только в тех местах, где полости и трещины пород относительно развиты. Это обуславливает неравномерное распределение цеолитовых минералов в породе. Хотя физико-химическая среда цеолитовой руды сильно различается в условиях развития полостей и трещин горных пород, цеолитовая руда, образующаяся в гидротермальных условиях, не подходит для промышленного производства.

Большая часть состава цеолитов образуется в результате реакции отложившихся алюмосиликатных минералов с поровой водой. (Или образуется в результате гидротермального изменения алюмосиликатных минералов). Из-за однородной текстуры исходной породы и относительно стабильных физических и химических условий для минерализации образование цеолитов во время диагенеза происходит медленно, поэтому могут образовываться важные промышленные месторождения.

Происхождение цеолита связано со следующими факторами.


Состав, размер зерен и проницаемость вмещающей породы. Пирокластическая вулканическая стеклянная порода (такая как перлит и т. д.) является наиболее благоприятной вмещающей породой для образования цеолита. Эти породы богаты SiO2, Al2O3, некоторым количеством CaO, Na2O и другими компонентами, которые обеспечивают необходимую материальную базу для образования цеолита. Кроме того, эти породы также имеют особое строение и развитые полости и трещины, создающие хорошие условия для циркуляции поровых вод. Например, риолитовые туфы и дацитовые туфы в основном образуют высококремнистые цеолит-клиноптилолит, морденит и др.; марганцевые туфы в основном образуют малокремнистые цеолит-филлипсит, стильбит, анальцим и др. Оранжевый стекловидный туф связан с фожазитом, анальцимом, стильбитом и морденитом. С ломонтитом и гейландитом связаны плагиоклазсодержащие песчаники и каменистые вулканические песчаники. Из вышеизложенного видно, что высококремнистые цеолиты с высоким содержанием щелочи образуются в основном в кислых породах, тогда как низкокремнистые цеолиты встречаются в основных породах с низким содержанием SiO2.
Значение pH поровой воды Достаточное количество поровой воды является основным фактором гидратации алюмосиликата с образованием цеолита, а значение pH водного раствора оказывает решающее влияние на образование цеолита. Если значение рН слишком низкое, может образоваться каолинит; если значение pH слишком высокое, может образоваться слоистый силикат. Только правильное значение pH (9~11) способствует образованию цеолита. Исследования показали, что вулканическое стекло не изменяется в течение миллиона лет в условиях рН=7,5-8,1, а в щелочных условиях, то есть при рН=9,1-9,9, вулканическое стекло может образовывать цеолит в течение десятков тысяч лет.

Это показывает, что правильный рН и соленость способствуют быстрому образованию цеолита в вулканическом стекле.
Температура и давление Цеолиты являются водосодержащими минералами и чувствительны к температуре и давлению. Обычно считается, что цеолит образуется при низкой температуре и низком давлении, но в условиях низкой температуры и низкого давления также может образовываться отслаивающийся камень. Благо образование цеолита достигается только при соответствующей температуре. Результаты показывают, что 100 – 250 ℃ благоприятствуют образованию цеолита. Из условий синтетического цеолита обычно благоприятны температура 100-180 ℃ и давление 980 кПа.


Парциальное давление CO2 также является важным фактором контроля стабильности цеолита. Слишком высокое значение снижает активность H2O и препятствует образованию цеолита; достаточное количество CO2 способствует образованию кальцита и неблагоприятно для образования цеолита. В условиях повышенной температуры и давления цеолит с меньшим содержанием воды и большой плотностью (например, мутный цеолит, цеолит) содержит больше воды. Многие и малые плотности цеолита (например, алмазный цеолит, листовой цеолит) стабильны. Когда температура захоронения осадка повышается до 150 ℃, цеолит заменяется полевым шпатом.


Основной катион и активный катион металла кремния, химическая активность оксида кремния и воды влияют на тип кристаллизующегося из раствора цеолита. Высокое значение рН будет способствовать образованию высокого содержания катионного цеолита. Если в растворе есть ионы водорода, то ионы водорода могут конкурировать с обменными катионами. В зависимости от количества конкурирующих ионов образуются силикаты с каркасной структурой (т.е. цеолит) или силикат со слоистой структурой (например, глинистые минералы).


Кроме того, соотношение активности катионов также влияет на тип цеолита. Отношение активности Ca2+ к активности Na+ высокое, и возможность образования цеолита clinique больше, чем у анальцитового цеолита, и возможность образования морденита больше, чем у гейландита, и возможность образования гейландитового цеолита больше, чем у цеолита анальцита из шабазита; Активность K+ и активность Ca2+ Отношение высокое, и возможность образования филлипсита выше, чем у шабазита.


Распределение погребенного цеолита имеет отчетливую вертикальную ленту. Менее плотные гидраты, как правило, располагаются близко к поверхности, и с увеличением глубины цеолит постепенно превращается в безводные каркасные алюмосиликатные минералы (такие как полевой шпат).


Месторождение цеолита на севере Кюсю, Япония, можно разделить на четыре зоны вниз от поверхности.


глубина 0,9~2,0 км – косые цеолиты, волокнистые цеолиты и полосы кварца.
глубина 2,0 ~ 2,8 км представляет собой зону пластового цеолита, цеолита, кварц-кальциевого полевого шпата и калиевого полевого шпата.
на глубине 2,8~3,0 км расположены полосы лаумонитового цеолита, кварц-натриевого полевого шпата, хлорита, хлорита и калиевого полевого шпата.
глубина 3,0~5,0 км сложена полосами кварц-натриевого полевого шпата, доломита, хлорита и калиевого полевого шпата. Обычно считается, что эта зональность связана с различными факторами, такими как геотермический градиент, твердое давление, химический градиент раствора трещины, минеральный состав породы.


Кроме того, согласно текущему выходу цеолита также считается, что распределение цеолита связано с геологическим возрастом. В настоящее время большинство известных в мире месторождений цеолитов образовано в период от мезозоя до кайнозоя. Например, филлипсит, клиноптилолит, эрионит, морденит и шабазит чаще встречаются в кайнозойских породах, чем в докайнозойских. Обилие этих цеолитов уменьшается с возрастом пород от мезозоя до палеозоя.

Справка:

Где купить сыпучий цеолитовый песок?

Недавние Посты

Предупреждение! Больше экономических потерь, вызванных загрязнением тяжелыми металлами

Злокачественные явления, вызванные загрязнением окружающей среды, становятся все более серьезными. Ученые используют цеолит для удаления тяжелых металлов из отработанных газов и сточных вод

Состав цеолита и происхождение цеолита

Инженеры обнаруживали все больше различных структур природных цеолитов и синтетических цеолитов в природных минералах и катализаторах.

Отправьте запрос сегодня