| 研究生: |
張振輝 Chang, Cheng-Huei |
|---|---|
| 論文名稱: |
向陽絹雲母礦中絹雲母及葉蠟石水熱改質研究 A study on the hydrothermal modification of sericite and pyrophyllite in Hsiang-Yang Sericite ore |
| 指導教授: |
雷大同
Ray, Dah-Tong |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 資源工程學系 Department of Resources Engineering |
| 論文出版年: | 2005 |
| 畢業學年度: | 93 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 73 |
| 中文關鍵詞: | 水熱 、葉蠟石 、絹雲母 、方沸石 |
| 相關次數: | 點閱:78 下載:2 |
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向陽絹雲母礦位於台東縣海端鄉利稻村向陽東南地區,可採礦量達一千五百萬噸,為台灣地區極具經濟價值的礦產之一,主要成份為絹雲母及葉蠟石,其絹雲母品位約為百分之四十。絹雲母具有優異的抗紫外線、耐熱、絕緣、化學安定等性質。在傳統工業上,應用作為電絕緣板、防火材料、油漆及塑膠的填充材料,絹雲母為片狀矽酸鹽礦物,與白雲母KAl2(Al,Si3)O10(OH)2成份相同,僅粒徑微細,其單位晶室之c軸長約為2 nm,如能將各層分開剝離,即屬一維之奈米材料,而發揮絹雲母作為一維奈米材料之用途,首先須減弱層間一價K+、Na+等陽離子所產生的強鍵結,使其與其它陽離子置換,方能擴大層間距離以適於剝層;其次須將葉蠟石與絹雲母分離,提高絹雲母礦品位,以利於後續之應用。若能克服此二問題,將可大幅提高向陽絹雲母礦之經濟價值。
本研究探討置換絹雲母層間K+之水熱反應條件,在220℃下,以含Na+及Al3+之溶液進行水熱反應,水洗礦之K+置換率約為4%左右, <5 μm分級樣在相同條件下反應,K+置換率約為5%左右,<2 μm分級樣則約為6%左右。改變溶液濃度、溫度、反應時間,層間K+離子之置換率約提高1~2%,置換率無法大幅度改變。以含Na2SiO3之熱水進行反應,K+溶出量顯著增加,在220℃以5 M Na2SiO3之溶液反應2 hr,水洗礦之下K+溶出率可達約50%,<5 μm分級樣K+溶出率達61.56%,<2 μm分級樣K+溶出量達62.95%。含Na2SiO3溶液之水熱反應對絹雲母礦中葉蠟石產生礦物相的變化,反應後葉蠟石相消失,生成方沸石相,礦物相的變化與Na2SiO3濃度、反應時間、反應溫度、樣品粒徑有密關係,對於<2 μm分級樣,在220℃下,以 5 M Na2SiO3溶液反應2 hr,方沸石之產生率可達約50%左右。方沸石之物理性質與絹雲母差異較大,以簡單之物理分選方式應即可將二者分離。
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