Mg—Fe电气石的热膨胀与相变.pdfVIP

维普资讯 第 22卷 第 4期 矿 物 学 报 V01．22．No．4 2002年 12月 ACTA M 承A10GICA SINICA D∞．．2002 文章编号 ：1000-4734(2002)04—0383 Mg—Fe电气石 的热膨胀与相变 汤云晖 马拮生2 吴瑞华2 陈南春3 章西焕2 (1．中国科学院 高能物理研究所，北京 100039； 2．中国地质大学，北京 100083； 3．桂林工学院，广西 桂林 541004) 摘要：对 M Fe系列的两种电气石进行了不同温度下的热膨胀与相变研究 ，发现电气石在 900℃以下保持稳 定，900～950℃分解 ，镁 电气石分解为堇青石一a与非晶质 ，黑 电气石分解为赤铁矿与 (B03)06。加热过程 中 电气石晶胞大小发生变化 ，是晶体热膨胀与 略 一 Fe3替代 、OH一一02一替代综合作用的结果。在含 Fe的电 气石中，晶胞收缩幅度取决于 电气石中略 的含量；800℃时， 完全氧化 ，表面赤铁矿晶出 ，晶胞收缩显著。 电气石的热膨胀率为锂 电气石 镁 电气石 黑 电气石；c轴 口轴。 关键词：电气石；热膨胀 ；相变 中图分类号：P578．953；P584 文献标识码 ：A 作者简介 ：汤云晖，女，1971年生 ，博士，矿物学专业 ． 随着 电气石环保热在二十世纪末兴起，电气 1．2 实验方法 石因其异极对称结构、静 电吸附性能开始应用于 城市污水处理 、大气烟尘吸附、空气净化与电磁屏 对 电气 石进行 粉碎 ，至 200 目。各取 粉体 蔽等环境保护领域 。以往被当作废物的黑色电气 5g，分别在 300，500，800，900，950，1000，1050℃ 石 ，尤其是含 Fe2 的黑 电气石 ，得到 了广泛 的应 温度下加热 ，恒温2h，自然冷却。 用 【，2l。温度对 电气石的性能影响十分重要 ，电 采用D／MAX-RC型 x射线衍射仪对样品进 气石在不同温度下的变化，直接影响到了其应用 行物相分析与晶胞测定 ，实验条件：电压50kV，电 工艺和净化效果。前人仅针对不 同 Fe含量的锂 流80rnA，扫描速度8(。)／mi~，Cu靶。 电气石进行了研究 3。这里 ，本文针对 目前普遍 2 结果与讨论 应用的 Mg-Fe系列的两种 电气石端元在不同温度 下 的变化进行 了研究 。 2．1 颜色变化 1 实验材料与方法 电气石在常温至800℃下，物相保持稳定(图1)。 800℃时，表面颜色发生了改变，镁电气石 由浅灰黄至 1．1 实验原料 呈现明显的黄色调；黑电气石由灰黑色转变为红褐色， 显然表面 Fe质发生氧化，赤铁矿结晶析出。 镁 电气石 ：褐色晶体，河北产 出，经化学分析 2．2 相变 测定其化学成分 ，计算分子式为 (Nao．6555Cao．128o I(0．0l94)0．8029(Mga．1~Feo．硼 ．1396 ．0365)2．8454 电气石在900℃左右开始分解(表 1)，新相出现， (B3．1357o9) (si5．7962 ．嬲 )6Ol8 (o3-374l 镁电气石转变为堇青石一a