Физико-химические особенности и модифицирование солями висмута глинистых минералов угольных месторождений Читинской области

• Автор: Салогуб, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Чита
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава I. Литературный обзор

ф 1.1. Особенности строения глинистых минералов.

1.1.1. Общие сведения о структуре глинистых минералов

1.1.2. Морфометрические признаки структуры.

1.1.3. Пористая структура глинистых минералов

1.1.4. Геометрические признаки структуры.

1.2. Кристаллохимическая классификация глинистых

минералов

1.3. Теория структурообразования в глинистых дисперсиях

1.3.1. Состав глинистых пород
1.3.2. Силы отталкивания между частицами
1.3.3. Силы притяжения между частицами.
1.3.4. Суммарные силы взаимодействия частиц
1.3.5. Закономерности агрегации и коагуляции в глинистых
дисперсиях
1.3.6. Структурные связи.
1.4. Электрофизические свойства глинистых минералов.
1.5. Монтмориллонитовые глины.
1.5.1. Структура монтмориллонита.
1.5.2. Химический состав.
1.5.3. Межслоевая адсорбция монтмориллонитов и образование комплексов.
1.6. Ионные обменные процессы в глинистых минералах.
1.6.1. Ионный обмен, общие положения.
1.6.2. Катионный обмен
1.6.3. Интерпретация ионного обмена на основе закона
действия масс.
1.6.4. Неэквивалентные связующие места.
1.6.5. Разрушение отрицательно заряженной решетки
1.7. Замена межслоевых катионов.
1.8. Взаимодействие воды с глинистыми минералами
1.8.1. Формы воды в глинистых минералах
1.8.2. Структура воды, современные представления.
1.8.3. Адсорбированная вода и вода в порах.
Глава II. Методика эксперимента.
II. 1. Характеристика объектов исследования.
.2. Методы исследования структуры и состава поверхности.
.2.1. ИКспектроскопия.
Н.2.2. Электронная микроскопия.
.3. Методы изучения физикохимического состояния глинистых минералов.
И.3.1. Рентгеноструктурный анализ
П.3.2. Термографический анализ, ДСК
Н.З.З. Метод БЭТ измерения удельной поверхности
II.3.4. Метод измерения проводимости.
Глава III.Результаты и обсуждение исследования особенностей
химического состава, структурных, электрофизических свойств глинистых минералов угольных месторождений и примера их
модифицирования.
III. 1. Классификация глин и химический состав.
Ш.2. Изучение дегидратации методом термического анализа и
II 1.3. Исследования структуры и морфологии глинистых
минералов методами рентгеноструктурного и электронномикроскопического анализа
Ш.4. ИКспектральные исследования поверхностных
свойств глинистых минералов.
Ш.5. Удельная поверхность по БЭТ.
1.6. Электрические свойства
1.7. Внедрение многовалентных катионов
Заключение
Выводы
Список литературы


Исследования ионной проводимости в условиях контролируемой влажности показали, что под воздействием влаги происходит ее резкое увеличение, а при нагревании образцов немонотонный характер уменьшения проводимости указывает на стадийность дегидратации глинистых образцов значение энергии активации проводимости низкое и составляет0,1 эВ. ЗЗДжг, в тигнинских ,Джг, а для экзотермического процесса, наблюдаемого в тигнинских глинах 4,4Джг. Механизм внедрения висмута при механическом перемешивании и получение столбчатых структур, который предусматривает внедрение комплексных ионов висмута не только на поверхности монтмориллонита, но и в межслоевое пространство глины, что приводит к раздвижению и упрочению структуры последней. Люди повсеместно сталкиваются со всем хорошо известными породами глинами. Глинистые породы самый распространенный тип отложений в осадочной оболочке Земли, составляющий около половины всей массы осадочных образований в стратосфере. Объем их в земной коре достигает 0 млн. Овчаренко Ф. Д., . В течение ряда лет многие исследователи, изучавшие глинистые материалы, предполагали, что последние состояли из исключительно малых частиц ограниченного числа кристаллических минералов. ЛеШателье и Ловенштейн пришли к этому выводу соответственно в и гг. Глинистые минералы являются в основном водными алюмосиликатами, в некоторых из них алюминий полностью или частично замещен железом или магнием. Существенными компонентами отдельных глинистых минералов являются также щелочные и щелочноземельные металлы. Некоторые глины состоят из одного глинистого минерала, но многие представляют собой смесь глинистых минералов. Кроме глинистых минералов, глинистые материалы могут содержать также переменное количество так называемых неглинистых минералов, из которых наиболее важными являются кварц, кальцит, полевой шпат и пирит. Многие глинистые материалы содержат также органическое вещество и растворимые в воде соли . Особый интерес представляют глинистые минералы, сопутствующие углеводородному сырью. В настоящее время известны две полярные теории происхождения углеводородов и нефти органическая и неорганическая отличающиеся как по исходному веществу, так и по силам, обеспечивающим преобразования. В начале происходит движение микрочастиц нефти, газа и материнских пород в коллекторы, а затем концентрация и аккумуляция углеводородов в залежи. Неорганическая теория предполагает природное возникновение углеводородов путем преобразования карбонатосодержащих пород. Неорганические гипотезы происхождения углеводородов, в отличие от органической, подразумевают минеральную глубинноподкоровую природу углеводородов в осадочной оболочке Земли . Глинистые минералы, прилегающие к угольным залежам, достаточно неоднородны по своему составу и представляют собой сложный объект для изучения. Первичная задача нашей диссертационной работы заключалась в изучении структуры и состава глинистого сырья, добытого при вскрышных работах на угледобывающих предприятиях Читинской области. Мы исходили из того, что сырье на практике никак не применяется, хотя глины имеют по истине громадное практическое значение. В Забайкальском регионе в последнее время остро стоит вопрос обеспечения сырьем строительства и керамического производства. Но, изза недостаточной изученности, как самого сырья, так и физикохимических процессов, протекающих при его переработке, вскрышные породы не используются. Практическое применение глин началось еще в глубокой древности, а попытки их систематического изучения связаны лишь с двадцатым столетием. Появление современных методов исследования, таких как спектральный анализ, рентгенография, ЭПР, ЯМР и многих других, позволило разобраться в основных свойствах глин, идентифицировать их разновидности и заложить научный фундамент их минералогии, в частности установить их четкую классификацию. В диссертации нами предложена совокупность физикохимических методов для наиболее комплексной характеристики исследуемого сырья, что дает возможность прогнозировать свойства получаемых конечных продуктов.