結構水、結晶水、自由水和膠體對耐火材料礦物的影響

2021-01-12 鑫地耐材

什麼叫結構水?

礦物中的結構水一般是指呈H+、OH-或H3O+的離子狀態(較常見的是OH負離子)加入礦物晶格構造的,這些離子在礦物晶格中佔有一定的位置,其含量一定,結合牢固。只有在600-1000℃的條件下,晶格的結構破環後,才能溢出,如高嶺石失水溫度為580℃、滑石為950℃、蛇紋石為670℃、氫氧鎂石為410℃。

什麼叫結晶水?

水以中性分子(H20)的形式參加礦物的結晶構造,並佔有固定的位置,水分子的數量與礦物中其他成分簡單整數比的水叫結晶水,結晶水在礦物晶格中結合牢固程度遠比結構水差,一般當受熱達到200-500℃是,會失水,個別礦物的失水溫度高達600℃,伴隨著結晶水的脫失,原礦物的晶體結構要發生破環或被改造,從而重建新的晶格成為另一種礦物,並引起礦物物理性質的變化。

什麼叫自由水?

自由水指不參與礦物的晶格組成,而是以機械吸附的形式存在於礦物中的水,因而含量不定,按自由水在礦物中的存在形式可以分為:

由於表面能作用而吸附下礦物表面和縫隙中的普通水,也叫吸附水,它視其存在狀態可分為薄膜水、毛細管水、膠體水,吸附水的含量隨溫度的不同而變化,在常壓下,當加熱到100-110℃,可全部從礦物中溢出,但膠體水溢出的溫度高,約100-250℃。

此外還有以中性分子形式存在於某些具有層狀結構的矽酸鹽礦物中的層間水,存在於沸石族礦物晶格中的沸石水,它們的性質相似,介於結晶水與吸附水之間。

膠體對耐火礦物原料的影響

膠體是一種物質的微細質點(1-100nm)分散在另一種物質中所形成的不均勻分散體系,是礦物存在的形式之一,被分散的質量稱為分散質或分散相,分散質所在的另一種物質稱為分散劑或分散煤,分散質可以是固體、液體或氣體,在礦物中主要是固體,分散劑可以是固體、液體或氣體。

在分散體系中當分散劑遠多於分撒質時,這種物質稱為膠凝體,膠凝體凝結後即成為含有少量水的礦物,隨著時間的推移,膠體將逐漸失去水分而由非結晶體變為結晶體,一水鋁石和三水鋁石都是這樣形成的,自然界產出的膠體及變膠體礦物在形態上常呈鱗狀,結核狀,皮殼狀或同心層狀,在水膠溶體及水膠凝體的形成過程中,分散質常常選擇性吸附介質中各種元素的異號離子,致使膠體礦物的化學組成變得複雜。

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