[精品]一水硬铝石的表面粘附能研究.doc

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1、一水硬铝石的表而粘附能研究一水硬铝石型铝土矿占全国铝资源总储駅的9(%以上，其主要有用矿物为•水皎铝石，脉石矿物为心仃、伊利石和叶蜡石.因此•对•水硬铝石晶体构和表面件质的研究具仃直翌的实际和理论您义。一水硬铝石理论化学通式为a^D(OH)或AU),・H/n含AH),M9就.II⑴1502^・纯净的水皎铝仃晶体结构中是不含任何杂质元素的小，实验iiE明八说可少址地以类质同相的形式取代Af而进入-水皎铝石晶体结构中。一水硬铝石矿物的胡体结构为斜方晶系，斜方双锥晶类,D*innun.金红石型双链结构(沿C轴成链)

2、l4S,.K<»sm»和RusUur*利用几种不同的方法分析了-水皎铝石的晶体

3、结构和总能!

4、!：ol.-flL-r和M71通过利用透射电『显微镜观测(100)x(010)和(001)3个晶面上反应界面的微观结构的方法，研究了天然的水硬铝石矿物单晶转变成刚玉和水的热转化机制。矿物&面的结构相微形貌"接％响着矿物农面的物理化学性质，如旷物在溶液中的溶液化学行为、矿物与药剂作用机理(润湿性、电性和吸附性)等等。iiir矿物表iFii的不对称性力或矿物表面结构重组的缘故,矿物表面ill现结构驰徐或收缩现象•使斟其表面结构不同于其内部结构小・利用AFM可对固体表面结构进行观察、分析其表面性能，a,・在浮选溶液化学中，不仅可采用AFM研究矿物住空气中或在液体中的表面性质,研究

5、样品表面之间的范德华力、静电力、水化力及疏水力等,而且可以测肚矿物表面与气泡以及吸附药剂的矿物表面Z间的相互作用力任-水硬铝石的晶体结构及其与浮选行为关系研究成果的肚础1：山3,通过对样品农面形貌和原r力也移曲线分析，研究经捕收剂作用帕后一水皎铝石矿物表面的粘附能,可为铝土矿浮选和粘土矿物材料改性提供理论指导。1原料性质及试验方法实验样品…水皎铝石釆自河南,X射线衍射物相分析和僞光显微镜卜观察结果衣明，该•水帔铝石样品较纯，未见杂质物相出现。制样方法：用玛研钵将矿物研磨至-5山①用药匙取3mg的样品放入40mL的烧杯里，加入-定浓度的捕收剂或适址的虑惴水.保持怂浮液的体枳为3()ml;把

6、烧杯放入XQ11X醴超声波消洗器中趙声分散2m祜后,在800型离心机中按3000r/rnin转速离心试样2n.h用吸管析出上层清液，然后用蒸馆水洗涤矿物两次，加少応蒸惴水.用滴骨移取•滴山彳仝为5mm左右)矿物悬浮液F盖玻片(秦皇岛市海港医用玻璃厂出品)上，自然沉降防：「。对于分子沉枳膜生长询后的•水硬铝石.在5Umx5切，的扒描范用内均匀地取】5个点分别做力-位移曲线。实验试剂十二胺为分析纯试剂.油酸钠为化学纯试剂，实验用水为二次蒸惴水.卜二胺和油履钠均配制成2x104nioi/L的溶液待用。实验仪器：/I：II>f

7、M型原子力显｛«镜I：进行形貌观测和力位移曲线测试：探针为四方锥形的SiN”微悬ff的K度为100Unu频率为34Hix弹件常数为008N/nu在H木JHOI.公»jJSV1-5600I.V型扌1描电子醍微镜上进行形貌观测。2试验结果与讨论21表面形貌表征对-水硬铝石样品进行了扫描电镜形線分析，结果见图L一水硕铝石矿物晶体，常呈自形孝自形,具有不同的晶体习性,•足晶体T行1>(010

8、发仔成板状，其次是沿C轴伸长成柱状.-水硬铝石矿物晶体中常见的单形为：斜方林山

9、110).<1(ill).W(010).b(Oll);水皎钳仃晶体”)10)解理完全.(110、(210).(100)及(00

10、1)解理不完全，见图2,由图I可知，经自然沉降的水硬铝石矿物匕要呈定向排布，大部分矿物的(010)晶面平行或近似平行于盖玻片;经玛瑙研沐研磨之后的-5Um的一水硬铝石颗粒左要沿解理裂开，晶体呈板状，具冇阶梯状或以壳状断口。图I一水變铝石矿物的扫摘图慷形貌图2—水礙铝石板状品体(聚形〉示意对一水硬铝石进行原"显微镜表面形貌研究,结果见图3和图4由图3可知,•水硬铝石矿物(010)解理

11、010｝解理台阶的八1表面形貌图4一水琰

12、侣石矿物(015品面的卜1衷面形貌解理面仔在许姜晶体生长小丘，亦増大了一水硬钳仃{010）解理面的比衣面枳。这些因索对•水硬铝石浮选性能的影响有待进一步研究。22表面粘附能的测试与分析221表面粘附能的计算原理理想怙况卜；探什微&VS固定端与样品之闻的位移肚犹是探针微悬時的弯曲童,根据Hooke定律得粘附力计算式为"'I：几二化•/（1/式中F.为粘附力；化为探针微悬件弯曲弹性常数;I为探针微悬背从不弯曲状态到跳离样品表面过程中