异极矿加热过程的研究

=" 实验结果与讨论
=/ !" 水的结构状态 样品化 学 全 分 析 （ 表 !） 表 明 它 与 理 论 成 分 #$% &’( )* （ )+） ( ・ +( ) 的化学式相符。由结构分析和电价平衡都可 以推导出异极矿中的水存在结构水和结晶水两类。由差热 分析可知， 样品在 788; 左右和 *88; 左右有两个热吸收谷， 它们应分别代表失去结晶水和结构水 （ 见图 ! ） 。从图 ( 可 以看出， 688; 处理过的异极矿 A 光粉晶衍射图与原异极矿 没有什么差别。从表 ( 和图 ( 列出的 A 光粉晶衍射数据仔 细对比可以确认， 失去结晶水后的异极矿结构没有变化。
（ 9;!S: 和 9!9;S ）；国家自然科学基金 （ =9;9=99S 和 =9!S"9;R ） 联合资助8 ! 教育部跨世纪优秀人才培养计划和科学技术研究重点项目 第一作者简介：刘琰， 男， !T:" 年生， 博士研究生， 矿物学、 岩石学、 矿床学专业8 4]/)^ N/3H8 74/8 N) ! ! 通讯作者：邓军，+JB(1C：
(" 样品的选取和实验
云南金顶异极矿产于金顶超大型铅锌矿矿区白垩系下 统景星组 （ >! ? ! ） 灰色厚层细粒石英砂岩和灰色含砾屑 （ 钙质 角砾） 细砂岩夹粉砂岩及第三系始新<渐新统云龙组 （ @3 ） 灰 黑色含沥青砾屑灰岩<砾屑砂岩中。该区原生硫化物带的矿 物主要为闪锌矿、 黄铁矿、 白铁矿和方铅矿。氧化带常见共 生矿物有菱锌矿、 水锌矿、 白铅矿、 异极矿和褐铁矿等铅锌矿 床次生氧化矿物。样品有蓝色、 白色、 无色、 蓝色白色相间等 表 !" 异极矿化学成分全分析 12U,V!" -VD5VWV$X’YV C4FD4W’X’4$ 4Z [VF’F45D[’XV
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注：由中国地质大学 （ 北京） 化学分析室分析；B’、 ‘’ 为 !8 _ 7 H， 其余均为 \ J ]
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%&"# ’!"()$)*+&# ,+-+&#" 岩石学报 (887 ， (! （=）
几种。所有样品经 A 光粉晶衍射检测， 证明为纯净异极矿。
!" 前言
异极矿是硫化矿床氧化带的一种常见矿物， 化学成分简 单， 分子式为 #$% &’( )（ 其晶体结构早已测定 * )+ ） ( ・ +( ) ， （ +’,, - . !" #$/ ， !0** ） 。 123,45 （ !06( ） 研究过它的加热过程 并指出 678 9 :88; 逐渐脱水， 在 *88; 变为 !<#$( &’)% ， 而后 于 088; 转变为 "<#$( &’)% ， 这些结果已经载入 《 矿物差热 分析鉴 定 手 册》 （ 黄 柏 龄， !0:* ） 。黄 典 豪 （ (888 ） 对云南 乐红铅锌矿床中的异极矿进行了研究却指出 7:=; 先形成 ::6; 再转变为 "<#$( &’)% 。显然这两个研究说法 #<#$( &’)% ， 是不完全一致的， 分歧在于 #<#$( &’)% 和 !<#$( &’)% 的实质区 别是什么？本文的研究正是为了解决这个问题。
!8 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京# !999:; "8 中国地质大学岩石圈构造、 深部过程及探测技术教育部重点实验室，北京# !999:; ! ! "#$#% &%’ ($)*+$#*+’ *, -%*.*/01$. 2+*1%33%3 $45 604%+$. 7%3*8+1%3，9:04$ ;40<%+30#’ *, -%*310%41%3，=%0>04/ !999:; ，9:04$ " ! &%’ ($)*+$#*+’ *, (0#:*3?:%+% @%1#*4013 $45 (0#:*?+*)04/ @%1:*.*/’ *, 60403#+’ *, A581$#0*4，9:04$ ;40<%+30#’ *, -%*310%41%3，=%0>04/ !999:; ，9:04$ "99< B9! B;9 收稿， "99< B9= B9: 改回!
" " 红外光谱 （ 图 =） 高频区反映 +( ) 和 )+ 振动的 =70: 、 =7(7 、 =%=: CF _ ! 吸收带证明在 688; 处理的样品中仍有羟基 （ 氢氧根） 存 在。也 就 是 说， 它 的 分 子 式 应 该 是 #$% &’( )* （ )+ ） 而不像黄典豪 （ (888 ） 认 为 出 现 的 是 #<#$( &’)% 。 (， 这个温度下热处理的异极矿只能命名为脱水异极矿， 脱去的 水本质是 “ 沸石水” 。异极矿的晶体结构 （ 见图 % ） 中， 水分子 位于 #$<) 四面体和 &’<) 双四面体彼此以角顶相连组成三度 空间骨架的孔洞之中， 水分子失去， 结构保持不变。 =/ (" !<#$( &’)% 的本质 图 !" 异极矿差热曲线和失重曲线 a’H/ !" M1P 2$b 1T CL5YVW 4Z [VF’F45D[’XV 123,45 （ !06( ） 对异极矿热处理研究指出 *88; 脱水后的 异极矿变为 !<#$( &’)% ， 并给出了 “ !<#$( &’)% ” 的 A 光粉晶衍 射数据， 但是 !<#$( &’)% 的结构类型还未确定。四十多年后，
（ 9; ） J9TT;JT: !999J9<RT \ "99< \ 9"!
C1#$ 2%#+*.*/01$ "0401$# 岩石学报
异极矿加热过程的研究
! " "! " " 刘琰!， # 邓军!， # 杨立强!， # 王庆飞!，
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" " " " $%& ’()!， ，*+,- ./)!， ，’0,- $121()3!， ()4 50,- 21)3671!，
选取两个典型的样品 += ， +% 进行了化学湿法全分析、 差热 分析和失重分析。差热与失重分析采用 BCD<! 型差热天平， 实验 条 件：升 温 速 度 !7 9 (8; E F’$， 走 纸 速 度 (FF E F’$， 温度差程 (8FG， 差热量程 78FG， 热重量程 78FH。热处理采 用 >&I<%<!6 型电路温度控制器和 &-.A<%<J 型箱式电阻炉， 电阻炉额定功率为 %KI。 A 射线粉晶衍射仪采用日本理学 -’H2KL 公 司 产 M E N2A<-O 型 衍 射 仪， 实 验 条 件 为 OL 靶， 78KG 9 68FP， 连续扫描速度为 :Q E F’$， 狭缝 M& R && R !Q ， -& R 8/ !7FF。红外 吸 收 光 谱 测 试 采 用 S@0:=T 型 红 外 光 谱仪。
样品 #$) += +% 理论成分 &’)( +( ) 67/ 00 (=/ 7* 66/ %! (=/ !% 6*/ 7 (7/ 8
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