%a8酸钠在青海湖沉积物重力分离中的应用

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李善营等／重液材料多钨酸钠在青海湖沉积物重力分离中的应用

号为ＱＨｌ～ＱＨ５。重力分离是用离心机对离心管内溶液进行离心的过程。有机质的相对密度较小，当与粘土矿物结合成有机质一粘土矿物集合体时，集合体的密度要小于纯粘土矿物的密度。因此重力分离被广泛应用于富有机质沉积物的有机质与矿物的关系研究［９￣１

２｜。

根据青海湖沉积物矿物物相分析和粘土矿物表面积，可计算出沉积物中有机质一矿物集合体的相对

密度为２．８ｇ／ｃｍ３［１３￣１５｜。我们配制了密度为１．９ｇ／ｃｍ３和２．８ｇ／ｃｍ３两种重液，将沉积物分为低（≤

１．９

ｇ／ｃｍ３）、中（１．９～２．８ｇ／ｃｍ３）、高（≥２．８ｇ／ｃｍ３）

三个密度组。

重力分离实验在中国地质大学（北京）材料化学实验中心完成。台式离心机型号为ｔｄ卜５，频率５０

Ｈｚ。分离过程如下：

（１）样品在无尘环境下自然风干，均匀研碎，置人烧杯。

（２）分别将样品ＱＨｌ～ＱＨ５和比重为１．９ｇ／ｃｍ３的重液置入离心管，搅拌均匀，形成沉积物一重

液的悬浊液。

（３）离心１００ｍｉｎ，转速４５００转／ｍｉｎ。将上层沉

积物用钢勺移入过滤器，用快速滤纸进行过滤，并用

蒸馏水反复冲洗，得到密度小于１．９ｇ／ｃｍ３（低密度组）的沉积物；倒出重液，将底部沉积物移入过滤器，过滤后得到下层物质（包括中密度和高密度组），并将

两部分样品在无尘环境下自然风干，装入密封袋。

（４）改用２．８ｇ／ｃｍ３重液，将下层沉积物离心分离成１．９～２．８ｇ／ｃｍ３（中密度组）和≥２．８ｇ／ｃｍ３

（高密度组）的沉积物。

３

结果与讨论

重力分离后样品回收率见表１。由表可见，样

品回收率大于９４．４％，平均９６．５％，值得注意的是ＱＨ５回收率为１００．４％。扫描电镜分析发现，ＱＨ５低密度组中含有一定量钨酸钙和多钨酸钠晶体（图１ａ），而高密度组中未见此类晶体。多钨酸钠溶液易与Ｃａ２＋反应生成钨酸钙沉淀，故分离低密度组时产生了钨酸钙沉淀，尔后的分离由于不再存在Ｃａ２＋，就不再产生钨酸钙。为避免产生钨酸钙沉淀，可以只使用去离子水或蒸馏水，并对含Ｃａ２＋的样品预先用弱酸进行处理［１６１。多钨酸钠晶体，可能是过滤时冲洗不善所致。

表１

重力分离后各密度组分含量及回收率Ｔａｂｌｅ１

∞ｎｔｅｎｔｓＯｆｍａｔｅｒｉａＩ

ｊｎ

ｔｈｅＶａｒｉｏｕｓｄｅｎｓｊｔｙ

ｒａｎｇｅｓａｎｄｒｅｃＯｖｅｒｙ

ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ

编号ＱＨｌ

ＱＨ２

ＱＨ３

ＱＨ４

原重／ｇ

４７．２９６１．１６０．４９５３．１２低密度组／ｇＯ．１１Ｏ．１１Ｏ．１４０．１４中密度组／ｇ１１．４２４．９７２．５４１．０４高密度组／ｇ３３．１１５２．４９５５．８６５０．１ｌ回收率／％

９４．４

９４．２

９６．８

９６．６

ＱＨ５

４９．１１０．１５１．８５４７．３３１００．４

ａ．低密度组中钨酸钙晶体；ｂ．低密度组中孢粉；ｃ．中密度组中伊／蒙混层；ｄ．高密度组中长石

ａ．ｃａｌｃｉｕｍ

ｐ０１ｙｔｕｎｇｓｔａｔｅｉｎ

ｔｈｅ１０ｗ—ｄｅｎｓｉｔｙ

ｒａｎｇｅ．ｂ．ｐｏＪＪｅｎｓ

ｏｆｔｈｅｌｏｗ—ｄｅｎｓｉｔｙｒａｎｇｅ；

ｃ．１／Ｓｏｆｔｈｅｍｅｄｉｕｍ—ｄｅｎｓｉｔｙｒａｎｇｅ；ｄ．ｆｅｌｄｓｐａｒｏｆｔｈｅｍｅｄｉｕｍ—ｄｅｎｓｉｔｙｒａｎｇｅ

图１

扫描电镜下不同密度组的矿物形态

Ｆｉｇ．１

ＳＥＭＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｓｆｒｏｍｔｈｅ

ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ