六偏磷酸钠协同纯化法：凹凸棒石黏土的理化特性与分离机制

本文主要探讨了纯化凹凸棒石黏土的理化表征及其纯化机理。研究对象是三种含有不同杂质的凹凸棒石黏土样本，通过X-衍射、电子显微镜扫描、能量色散谱分析、热重分析以及红外光谱等技术手段对其纯化前后进行了深入的成分和结构分析。 实验结果显示，六偏磷酸钠与超声水热法相结合的纯化方法能够有效地去除凹凸棒石黏土中的石英和白云石杂质，这是因为六偏磷酸钠的吸附作用使得高比表面积的凹凸棒石黏土表面排斥力增强，从而稳定了悬液，使得这些大颗粒杂质易于分离。然而，这种方法并不能有效地将凹凸棒石黏土与蒙脱土区分开，因为它们的物理化学性质相似，难以实现有效分离。 在纯化过程中，凹凸棒石黏土中的有色金属离子如Ti3+和Fe3+也被有效去除，这可能是由于六偏磷酸钠对这些离子有较强的配位能力，促使它们从黏土中脱离出来。纯化后的凹凸棒石黏土表现为蓬松的白色针状晶体，晶体形态保持完整，这反映了纯化过程对结构的保留和优化。 根据Debye-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO)理论，这种纯化方法基于颗粒间相互作用的改变，特别是通过增加静电排斥来稳定悬浮液。利用凹凸棒石黏土与石英和白云石之间的分散稳定性差异，得以实现良好的沉降分离效果，从而得到高纯度的凹凸棒石黏土。 本研究为凹凸棒石黏土的提纯提供了实用的工艺路线和技术依据，对于其在工业应用中的性能提升具有重要意义。同时，它也展示了如何通过科学的表征和理论分析来深入理解并优化材料的纯化过程。