凹凸棒石粘土结构独特，因此具有优异的性能，可以应用于许多领域，得到了国内外的广泛关注。甘肃临泽粘土矿具有丰富的凹凸棒石粘土资源，而且富含石膏，互呈层状产出。本文通过元素分析、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(IR)、差热热重分析(TG/DTA)、能谱分析(EDAX)等多种手段表征分析，对甘肃临泽不同层位的凹凸棒石和石膏组成、结构和性能的进行了分析。另外，为了拓展临泽凹凸棒石及石膏复合矿的应用，本论文也对此复合矿中的凹凸棒石粘土和石膏分别进行了进一步处理。其中，对凹凸棒石粘土做了热处理、酸处理和碱处理，并对原矿及处理后样品的比表面积、阳离子交换容、pH、胶体率、脱色力、造浆率、体积吸水率、吸蓝量、白度、化学组分及水分等各项物理化学性能进行了测试分析。对石膏原矿经过微波加热法、高温固相法和常压盐溶液法制备了α型半水石膏和β型半水石膏。
结果表明，原矿中的凹凸棒石粘土均为单斜晶系，组分中含有一定量的碳酸盐，K2O和Na2O含量高于江苏盱眙的粘土。品位约为20％左右，含有大量的石英、白云石、长石、云母、方解石等杂质，属于土状白云质凹凸棒石粘土，脱色力和吸蓝量较低。临泽石膏与玄晶石具有相同的结晶形态，是一种潜在的药用石膏。对凹凸棒石粘土进行热处理，能增加其比表面积和阳离子交换容。酸处理浓度对比表面积影响不大，随酸浓度增加，凹凸棒石粘土的阳离子交换容减小。酸化时间为1h时可使比表面积增大三倍左右。酸处理温度为80℃C时，比表面积增幅最大，可达到205m2/g。随酸处理温度增加，凹凸棒石粘土的阳离子交换容减小。酸处理能使白度明显增加，但热处理对白度影响不大。
石膏原矿经过高温固相法当烧结温度为140～170℃时，烧结3小时其烧结产物为β半水石膏，继续升高温度，则开始生成无水石膏生成，且当温度超过300℃时，烧结产物为无水石膏。微波煅烧法在680W反应时间为70min所得产物为β半水石膏，当煅烧时间延长至120min时烧结产物为无水石膏。常压盐溶液法采用KCl溶液并加入媒晶剂，在沸腾条件下反应6h可制得棒状的α半水石膏。

    关键词：
    凹凸棒石粘土 石膏 热处理 微波加热法 能谱分析
    作者：
    罗茜
    学位授予单位：
    北京化工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    材料科学与工程
    导师姓名：
    杨儒
    学位年度：
    2013
    语种：
    中文
    分类号：
    P619.231 P619.261
    在线出版日期：
    2013年12月31日