沸石礦物極其細小,通常只有幾個徼米,因而對其鑒定是比較困難的。如何使沸石的鑒定工作既迅速又準確,現(xiàn)在還處于研究、創(chuàng)新階段。
目前,主要是依靠X射線粉末衍射圖譜,結(jié)合其他手段,如電子顯微鏡、化學(xué)分析等進行鑒定。我國廣大地質(zhì)工作者為了加速沸石工業(yè)的發(fā)展,在野外工作實踐中總結(jié)了許多簡易可行的鑒定方法,對于加速査明我國的沸石資源起了很大作用。下面我們對目前常用的方法進行簡要介紹。
沸石巖的野外鑒別特征
沸石巖是含一種或幾種沸石巖類礦物的蝕變火山碎屑沉積巖、沉積巖或蝕變酸性火山玻璃巖。巖石的種屬有:流紋巖,球泡流紋巖,珍珠巖,流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r,流紋質(zhì)凝灰?guī)r,含礫凝灰?guī)r,凝灰?guī)r,流紋質(zhì)凝灰角礫巖,泥灰?guī)r等。沸石巖
顏色一般較淺,有白色、淺灰色、米黃色、淺綠色、淺褐色和粉紅色等。具土狀、白堊狀或半玻璃光澤,固結(jié)良好,孔隙度不高,中等硬度,性脆,相對密度小于2.5,貝性斷口,一般具殘留玻璃結(jié)構(gòu)。
沸石化凝灰?guī)r,因所含沸石的種屬不一樣,其外貌、結(jié)構(gòu)、硬度等也有差異,
借此可粗劣判別沸石礦物。
富含方沸石的凝灰?guī)r,一般多為孔狀,易碎,具糖粒結(jié)構(gòu),很像分選好的粉砂巖。
富含斜發(fā)沸石的凝灰?guī)r,一般固結(jié)良好,孔隙度低,具貝狀斷口。
富含絲光沸石的凝灰?guī)r,孔隙度比含斜發(fā)沸石凝灰?guī)r稍高,具次生貝狀斷口。
富含毛沸石和菱沸石的凝灰?guī)r,孔隙度高,斷口不規(guī)則或塊狀斷口。
富含鈣十字沸石的凝灰?guī)r,孔隙度較高,一般呈球狀分布。
富含鎂堿沸石和濁沸石的凝灰?guī)r,一般固結(jié)很好,孔隙度低,斷口不規(guī)則狀。
蒙脫石凝灰?guī)r、硅化凝灰?guī)r雖與沸石凝灰?guī)r相似,但蒙脫石凝灰?guī)r貝狀斷口少見,硬度偏低;而硅化凝灰?guī)r,雖也具貝狀斷口,但比沸石凝灰?guī)r要硬,故可借以區(qū)別。
沸石的簡易鑒定方法
沸石的簡易鑒定方法包括“沸騰”法、測溫法、試劑法、pH法。
“沸騰”法
取磨碎樣品1g,裝入試管中,在酒精燈上加熱,在溫度升高到200℃時,有沸
石的樣品,由于沸石水大量溢出,將引起礦粉強烈沸騰。不含沸石的樣品則無此
反應(yīng)。
應(yīng)該注意到的是,含蒙脫石的樣品加熱時也可能產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象,但其沸騰程度
較弱,且沸騰后礦粉有結(jié)成小粒的現(xiàn)象,據(jù)此可與沸石區(qū)別。
測溫法
該方法的原理是,沸石能吸附多量的水,并伴隨有放熱效應(yīng),其放熱量與沸石含量成正比。
因此,可根據(jù)樣品在水中是否放熱以及放熱量來判斷有無沸石及其大致含量。其具體操作如下:取樣品5g,裝入坩堝在烘箱中加熱到200~-300℃,持續(xù)1h后取出,密閉自然冷卻到常溫;然后加水10mL,此時溫度將迅速上升,在30s內(nèi)達到最高值,用溫度計測定礦液的溫度。
經(jīng)驗表明,溫升4~8℃表示有沸石存在;溫升8~20℃表示含有中等品位的沸石;溫升20℃以上,則表示含有高品位的沸石。
含蒙脫石的樣品,按此法試驗也有溫升現(xiàn)象,但可根據(jù)加水后礦漿呈膠狀而與含沸石的樣品加以區(qū)別
試劑法
沸石巖和蒙脫石化巖石外貌較為相似,常易將蒙脫石化巖石誤認為沸石巖,但根據(jù)蒙脫石在乙酸存在的情況下與聯(lián)苯胺作用,能將聯(lián)苯胺轉(zhuǎn)變成聯(lián)苯胺藍的原理,可迅速將它們鑒別出來。即用聯(lián)苯胺水飽和溶液試劑滴在試樣上,如不顯顏色,則為沸石巖;若呈藍色,則為蒙脫石化巖石。
pH法
該方法的原理是基于沸石具有離子交換和分子篩的性能,將含可交換陽離子A的沸石與BY鹽溶液接觸(其中B是被沸石排除的陽離子,Y是能與A生成沉淀物的陰離子)。此時,便發(fā)生水解作用,溶液呈堿性AZ+Y-+H2O→HZ+OH+AY↓
(Z代表鋁硅酸鹽格架)。不具有分子篩性能的其他離子交換物質(zhì)不能排除B,
且不發(fā)生水解反應(yīng)AZ+B+Y無離子交換特性的礦物根本不發(fā)生反應(yīng)。所以,pH值增高便證實有沸石礦物存在。具體操作如下:取樣品1g,磨細,置于試管中,加入5mL水搖動1min。如p>7,則邊搖動,邊滴入數(shù)滴HNO3,調(diào)整pH值到6~7,然后將固體和液體分開。
用水洗滌固體后,加入2mL1mol/的AgNO3溶液并搖動,靜止20~30min
(溫度高于80℃時,靜止5min即可)。再一次將固體物質(zhì)從溶液中分離出來,用5mL的水洗滌后,加入2mL0.5mol幾的TBAB(四丁基溴化銨)溶液搖動5min(調(diào)節(jié)pH值至5~6)。待固體沉淀后,測定液體的pH值,若pH值達9~11,則認為含沸石;如pH值為6.5~7.5,則為黏土礦物。
