同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法
【專利摘要】本發明公開一種同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，將試樣破碎、磨細制備得到原礦試樣，另將同樣磨細的原礦樣用稀六偏磷酸鈉溶液充分分散提純得到提純試樣，然后以濾紙作外指示劑，分別用次甲基藍標準溶液滴定，測得原凹凸棒石試樣和提純后凹凸棒石試樣的吸藍體積，根據公式和合格礦樣數據換算，計算得到原試樣中凹凸棒石含量。本發明方便檢驗是否摻假、以次充好等情況，無需購置專門昂貴的檢驗儀器，節省大量的費用。
【專利說明】同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及硅酸鹽類粘土礦含量分析方法，特別涉及一種同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法。
【背景技術】
[0002]凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石為主要組成部分的一種粘土礦，主要產在江蘇盱眙、六合和安徽嘉山，近年來先后在四川、山東、甘肅、山西、貴州、內蒙、湖北、河北等地發現了一批礦床(點)。凹凸棒石又名坡縷石或坡縷縞石，是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，其理想分子式為:(Mg，Al，Fe) 5Si8020 (HO)2 (OH2)4.4H20，理論化學成分為=SiO256.96%; (Mg,Al,Fe)O 23.83% ；H20 19.21%。由于凹凸棒石內部多孔道，比表面大，大部份的陽離子、水分子和一定大小的有機分子均可直接被吸附進孔道中，電化學性能穩定，不易被電解質所絮凝，在高溫和鹽水中穩定性良好，因而廣泛應用于各行業領域，有“千土之王”、“萬用之土”等美譽。
[0003]國內凹凸棒石含量的分析目前尚未制定國家標準，行業內一般參照江蘇省地方標準DB32/T1220-2008《凹凸棒石粘土測試方法》提出的X射線衍射法和紅外吸收光譜法執行。凹凸棒石X衍射分析方法是，稱取一定量試樣，與一定量標準內標物質(蛇紋石)混合后制片，在X射線衍射儀上測定試樣的X射線衍射圖，根據凹凸棒石d11(l=10.5--衍射峰強度與混入試樣的內標物質蛇紋石(1-=7.3--衍射峰相比較，再由凹凸棒石純礦物配制的系列標準曲線，計算得到試樣中凹凸棒石的礦物含量。凹凸棒石紅外吸收分析是稱取一定量試樣，與一定量溴化鉀混合后壓片，在紅外分光光度計上測定試樣的紅外吸收光譜圖，再根據3546cm-1 (3550CHT1)吸收譜帶的出現及強度，由凹凸棒石純礦物配制的系列標準曲線，利用峰高法計算試樣中凹凸棒石的礦物含量。
[0004]凹凸棒石粘土的主要礦物成分為凹凸棒石、蒙脫石、白云石、水云母、蛋白石、石英等，X射線衍射法和紅外吸收光譜法雖然能夠根據凹凸棒石與其他礦物區別的特征標志進行凹凸棒石礦物的定性和定量分析，但每次檢測都采用此類方法就需要借助價值較貴的專業精密儀器，加工使用企業難以購置、使用和維護；另外X射線衍射法和紅外吸收光譜法過程比較繁瑣，需專業分析人員才能進行，不利于凹凸棒石礦加工企業或使用企業將凹凸棒石作為常量進行常規批次檢驗分析，也不利于在某些需要快速判斷分析凹凸棒石及其含量的場合使用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服現有分析技術中的不足，提供一種同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法。
[0006]本發明采用的技術方案是:同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，包括如下步驟:以常規方法配制亞甲基藍標準溶液。對合格樣品進行檢測，將合格的檢驗樣品提純得到提純的凹凸棒石粘土，再采用X射線衍射法或紅外吸收光譜法測定提純的凹凸棒石粘土含量的平均值Kb，再取提純后凹凸棒石粘土 Yg用下述方法測出吸藍體積平均值VB;提純具體操作為:取直徑不大于0.075_的合格樣品100g，放入實驗容器，加蒸餾水800ml，加10%六偏磷酸鈉溶液100ml，充分攪拌6?24h使試樣完全分散成均勻糊體，然后靜置3?10h，用虹吸法抽出上層渾濁液過濾，濾紙上得到約I?5g樣品，將所得樣品在105°C ±3°C條件下干燥至恒重，烘干后的樣品置于干燥器中冷卻至室溫，作為測定吸藍量的提純的凹凸棒石粘土。測定其中一個批次的凹凸棒石粘土含量，制備送檢批次試驗樣，取代表性的凹凸棒石粘土樣品不少于5kg，經風干、破碎、研磨、過篩，(優選的，制備送檢批次試驗樣時送檢樣經風干、破碎后先過Imm孔徑試驗篩，再研磨后過0.075mm孔徑試驗篩)，制成直徑不大于0.075mm的顆粒，四分法縮分取出兩份IOOg樣品，一份供試驗用，一份做副樣存留，試驗用試樣在105°C ±3°C條件下干燥至恒重，再在干燥器中冷卻至室溫，作為測定吸藍量的送檢批次試驗樣；測定送檢批次試驗樣吸藍體積:稱取Yg的送檢批次試驗樣，置于容器內加水潤濕，攪拌分散(磁力攪拌器上分散5分鐘)，再加入焦磷酸鈉溶液(濃度為1%，加入量20ml)，繼續攪拌2?3min，然后加熱至微沸(采用電爐加熱，微沸時間2 min)，取下冷卻至25±5°C，然后邊攪拌邊用滴定管滴加亞甲基藍標準溶液，滴加亞甲基藍溶液時開始可預滴以往批次測定所需用量的三分之二，攪拌使其充分反應，以后每次滴加I?2ml，攪拌后取一滴滴定后的試液在中速定量濾紙上，觀察藍色斑點周圍是否出現淡藍色暈環，若未出現，則繼續滴加亞甲基藍溶液，當開始出現藍色暈環后，繼續攪拌2min，再取一滴滴定后的試液在中速定量濾紙上，觀察是否還出現淡藍色暈環，若仍出現淡藍色暈環，表明已到終點，記錄滴定體積Va，若不再出現淡藍色暈環，繼續滴加亞甲基藍溶液，重復以上操作，直到淡藍色暈環連續兩次出現，表明已到終點，記錄滴定體積\。
[0007]計算該批次凹凸棒石粘土的含量:
計算式:Ma =Kb.VA/VB (%)式中:
MA—送檢樣凹凸棒石粘土含量，% ；
Va—送檢樣吸藍體積，mL ；
Kb—合格樣品提純后凹凸棒石粘土含量的平均值，% ；
VB—合格樣品提純后吸藍體積，mL。
[0008]Kb、Vb經過一次測定后可不再測，作為保留數據備份，新批次檢測時只需測Va即可，用Kb、Vb的保留數據就容易算出Ma;若礦物來源變化，就需重新測定Kb、Vb，這樣只需對每個礦源的合格樣品進行一次精確的X射線衍射法或紅外吸收光譜法，然后保留數據。
[0009]本發明的有益效果是:很方便的檢驗純度、是否摻假、以次充好等情況，僅需用本方法測出吸藍量，可計算送檢樣凹凸棒石粘土含量，也可與以往測定的吸藍量加以比較，就可大致確定該批次貨物是否合格，甚至按照礦企提供的合格樣品的數據就能加以計算或比較無需精密儀器檢測，不必每次檢測都到檢測機構檢測，無需購置專門昂貴的檢驗儀器，節省大量的費用，普通化驗員一學就會，無需專門培訓，檢驗快速、誤差小。可作為凹凸棒石礦加工企業或使用企業進行常規批次檢驗分析，也可在某些需要快速判斷分析凹凸棒石及其含量的場合使用。
【具體實施方式】
[0010]以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
[0011]以常規方法配制亞甲基藍標準溶液[c (C16H18N3SCl) =0.005mol/L]:準確稱取
2.3380g分析純亞甲基藍試劑(三水亞甲基藍(C16H18N3SCl.3H20)，相對分子質量373.9，試劑在使用前應一直在干燥器中密封避光儲存)至于250mL燒杯中，使其充分溶解于蒸餾水，移入IOOOml棕色容量瓶中用水稀釋至刻度，搖勻。對合格樣品進行檢測，將合格的檢驗樣品提純得到提純的凹凸棒石粘土，再采用X射線衍射法或紅外吸收光譜法測定提純的凹凸棒石粘土含量的平均值或范圍值Kb，取0.2g±0.00 Ig提純后凹凸棒石粘土用吸藍量法測出的吸藍體積平均值或范圍值Vb ;提純具體操作為:取直徑不大于0.075mm的合格樣品100g，放入實驗容器，加蒸餾水800ml，加10%六偏磷酸鈉溶液100ml，充分攪拌6?24h使試樣完全分散成均勻糊體，然后靜置3?10h，用虹吸法抽出上層渾濁液過濾，濾紙上得到約I?5g樣品，將所得樣品在105°C ±3°C條件下干燥至恒重，烘干后的樣品置于干燥器中冷卻至室溫，作為測定吸藍量的提純的凹凸棒石粘土。測定其中一個批次的凹凸棒石粘土含量，制備送檢批次試驗樣，取代表性的凹凸棒石粘土樣品不少于5kg，經風干、破碎、研磨、過篩，(優選的，制備送檢批次試驗樣時送檢樣經風干、破碎后先過1_孔徑試驗篩，再研磨后過
0.075mm孔徑試驗篩)，制成直徑不大于0.075mm的顆粒，四分法縮分取出兩份IOOg樣品，一份供試驗用，一份做副樣存留，試驗用試樣在105°C ±3°C條件下干燥至恒重，再在干燥器中冷卻至室溫，作為測定吸藍量的送檢批次試驗樣；測定送檢批次試驗樣吸藍體積:稱取0.2g±0.0Olg的送檢批次試驗樣，置于容器內加水潤濕，攪拌分散(磁力攪拌器上分散5分鐘)，再加入焦磷酸鈉溶液(濃度為1%，加入量20ml)，繼續攪拌2?3min，然后加熱至微沸(采用電爐加熱，微沸時間2 min)，取下冷卻至25±5°C，然后邊攪拌邊用滴定管滴加亞甲基藍標準溶液，滴加亞甲基藍溶液時開始可預滴以往批次測定所需用量的三分之二，攪拌使其充分反應，以后每次滴加I?2ml，攪拌后取一滴滴定后的試液在中速定量濾紙上，觀察藍色斑點周圍是否出現淡藍色暈環，若未出現，則繼續滴加亞甲基藍溶液，當開始出現藍色暈環后，繼續攪拌2min，再取一滴滴定后的試液在中速定量濾紙上，觀察是否還出現淡藍色暈環，若仍出現淡藍色暈環，表明已到終點，記錄滴定體積Va，若不再出現淡藍色暈環，繼續滴加亞甲基藍溶液，重復以上操作，直到淡藍色暈環連續兩次出現，表明已到終點，記錄滴定體積\。
[0012]計算該批次凹凸棒石粘土的含量:
計算式:Ma =Kb.VA/VB (%)式中:
MA—送檢樣凹凸棒石粘土含量，% ；
Va—送檢樣吸藍體積，mL ；
Kb—合格樣品提純后凹凸棒石粘土含量的平均值，% ；
VB—合格樣品提純后吸藍體積，mL。
[0013]實施例1:
按上述方法測得某凹凸棒石礦床Kb值為95%，VB=55ml, VA=30ml,計算Ma=95%X 30/55=51.8%，用紅外吸收光譜法測得的原礦樣凹凸棒石含量為49.2%，采用該方法測得的原礦樣凹凸棒石含量其絕對差值小于2.6%。
[0014]實施例2: 按上述方法測得某凹凸棒石礦床Kb值為95%，VB=55ml, VA=24ml,計算MA=95%X 24/55=41.5%，用紅外吸收光譜法測得的原礦樣凹凸棒石含量為43.8%，采用該方法測得的原礦樣凹凸棒石含量其絕對差值為2.3%。
[0015]實施例3:
按上述方法測得某凹凸棒石礦床Kb值為93%，Vb為=48ml，VA=16ml,計算MA=93%X 16/48=31.0%，用紅外吸收光譜法測得的原礦樣凹凸棒石含量為32.2%，可見，采用該方法測得的原礦樣凹凸棒石含量其絕對差值為1.2%。
[0016]實施例4:
按上述方法測得某凹凸棒石礦床Kb值為93%，VB=48ml, VA=12ml,計算Ma=93%X 12/48=23.3%，用紅外吸收光譜法測得的原礦樣凹凸棒石含量為26.0%，可見，采用該方法測得的原礦樣凹凸棒石含量其絕對差值為2.7%。
[0017]實施例5:
按上述方法測得某凹凸棒石礦床Kb值為93%，VB=48ml, VA=5ml,計算Ma=93%X5/48=9.7%，用紅外吸收光譜法測得的原礦樣凹凸棒石含量為7.5%，可見，采用該方法測得的原礦樣凹凸棒石含量其絕對差值2.2%。
[0018]從以上實施例看，采用該方法測得的原礦樣凹凸棒石含量與精確方法測得的值絕對差值小于3%，可基本判斷某批次凹凸棒石的含量是否合格。
【權利要求】
1.同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，包括如下步驟:A、測定其中一個批次的凹凸棒石粘土含量，制備送檢批次試驗樣，取代表性的凹凸棒石粘土樣品不少于5kg，經風干、破碎、研磨、過篩，制成直徑不大于0.075mm的顆粒，四分法縮分取出兩份100g樣品，一份供試驗用，一份做副樣存留，試驗用試樣在105°C ±3°C條件下干燥至恒重，再在干燥器中冷卻至室溫，作為測定吸藍量的送檢批次試驗樣；測定送檢批次試驗樣吸藍體積:稱取Yg的送檢批次試驗樣，置于容器內加水潤濕，攪拌分散，再加入焦磷酸鈉溶液，繼續攪拌，然后加熱至微沸，取下冷卻至25 ± 5°C，然后邊攪拌邊用滴定管滴加亞甲基藍標準溶液，滴加亞甲基藍溶液時開始可預滴以往批次測定所需用量的三分之二，攪拌使其充分反應，以后每次滴加I~2ml,攪拌后取一滴滴定后的試液在濾紙上,觀察藍色斑點周圍是否出現淡藍色暈環，若未出現，則繼續滴加亞甲基藍溶液，當開始出現藍色暈環后，繼續攪拌2min，再取一滴滴定后的試液在濾紙上，觀察是否還出現淡藍色暈環，若仍出現淡藍色暈環，表明已到終點，記錄滴定體積\，若不再出現淡藍色暈環，繼續滴加亞甲基藍溶液，重復以上操作，直到淡藍色暈環連續兩次出現，表明已到終點，記錄滴定體積\ ； B、對合格樣品進行檢測，將合格的檢驗樣品提純得到提純的凹凸棒石粘土，再采用X射線衍射法或紅外吸收光譜法測定提純的凹凸棒石粘土含量的平均值KB，再取提純后凹凸棒石粘土 Yg用A所述方法測出吸藍體積平均值Vb ； C、計算該批次凹凸棒石粘土的含量: 計算式:Ma =Kb.VA/VB (%)式中: MA—送檢樣凹凸棒石粘土含量，% ； Va—送檢樣吸藍體積，mL ； Kb—合格樣品提純后凹凸棒石粘土含量的平均值，% ； VB—合格樣品提純后吸藍體積，mL。
2.如權利要求1所述的同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，步驟B提純具體操作為:取直徑不大于0.075_的合格樣品100g，放入實驗容器，加蒸餾水800ml，加10%六偏磷酸鈉溶液100ml，充分攪拌6~24h使試樣完全分散成均勻糊體，然后靜置3~10h，用虹吸法抽出上層渾濁液過濾，濾紙上得到約I~5g樣品，將所得樣品在105°C ±3°C條件下干燥至恒重，烘干后的樣品置于干燥器中冷卻至室溫，作為測定吸藍量的提純的凹凸棒石粘土。
3.如權利要求1所述的同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，所述步驟A制備送檢批次試驗樣時送檢樣經風干、破碎后先過1_孔徑試驗篩，再研磨后過0.075mm孔徑試驗篩。
4.如權利要求1所述的同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，所述步驟A加水潤濕后，攪拌分散時用磁力攪拌器上分散5分鐘。
5.如權利要求1所述的同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，所述步驟A焦磷酸鈉溶液濃度為1%，加入量20ml。
6.如權利要求1所述的同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，所述步驟A加入焦磷酸鈉溶液后繼續攪拌的時間為2~3min。
7.如權利要求1所述的同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，所述步驟A加熱至微沸時采用電爐加熱，微沸時間2 min。
8.如權利要求1所述的同礦源不同批次凹凸棒石粘土含量的快速檢驗方法，其特征是，所述步驟A濾紙 為中速定量濾紙。
【文檔編號】G01N33/24GK103983752SQ201410190063
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】朱來東, 王永斌, 陳馨, 李文東, 王光寧, 吉鴻安, 趙海軍 申請人:西北礦冶研究院
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
