아타풀자이트

1. 개요

팔리고스카이트(palygorskite) 또는 팔리고스카이트(palygorskite)라고도 알려진 애타풀자이트는 함수가 많은 마그네슘이 풍부한 규산알루미늄 점토 광물로 층상 사슬 구조를 가지고 있습니다. 사브첸코는 1862년 러시아의 우랄 지역에서 발견되었습니다. 1913년에 Fehrsmann은 발견된 광산 지역에 따라 Palygorskite라는 이름을 붙였습니다. 이 광물은 이후 미국 조지아주 아타풀구스 지역과 프랑스 모르모론 지역의 풀러토에서 발견되었으며, 1935년에 아타풀자이트라는 이름이 채택되었습니다. 1976년 중국 학자 Xu Jiquan은 아타풀자이트의 소리에 기초하고 광산의 결정 구조 특성을 고려하여 "아타풀자이트"라는 이름을 "아타풀자이트"로 번역했습니다. 아타풀자이트 점토에는 종종 몬모릴로나이트, 카올리나이트, 하이드로미카, 세피올라이트, 석영, 오팔, 탄산염 광물 등이 포함되어 있습니다.

2. 광물 특성

아타풀자이트는 층상 사슬 구조를 지닌 함수 마그네슘이 풍부한 규산알루미늄 점토 광물입니다. 주요 성분은 규소(Si)와 마그네슘(Mg)입니다. 이상적인 분자식은 (Mg, Al, Fe) 5Si8O20(OH) 2 (OH2) 4·4H2O입니다. 이론적인 화학 조성은 SiO2 56.96, (Mg)입니다. , Al, Fe)O 23.83, H2O 19.21. 아타풀자이트는 단사정계 결정계로서 그 결정구조는 2:1 형태의 점토광물, 즉 규소-산소 사면체 2층이 마그네슘(알루미늄)-산소 팔면체층으로 끼워져 있는 사면체와 팔면체의 배열이다. 각섬석의 이중사슬 구조는 운모, 활석, 카올리나이트 광물의 층상구조와 유사합니다. 각 2:1 레이어에서는 사면체 시트 모서리의 방향이 특정 거리에서 반전되어 레이어 체인과 같은 결합 기능을 형성합니다. 사면체 스트립 사이에는 체인과 평행한 채널이 형성됩니다. 채널 단면적 반경은 3.7×10-8cm 및 6.4×10-8cm이며, 채널은 물 분자로 채워져 있습니다. 이러한 물 분자의 배열은 부분적으로 섬유 축에 평행한 제올라이트 물로 구성되어 있고, 다른 부분은 브루사이트 시트의 마그네슘 이온과 배위된 결정수로 구성되어 있습니다. 그 결정 구조는 바늘 모양이며 각섬석 석면과 매우 유사하며 가느다란 중공 튜브로 구성됩니다.

아타풀자이트 결정은 막대 모양이고 섬유질이며 결정 단면은 다이아몬드 모양이며 집합체는 흙빛 또는 조밀한 블록 모양의 구조이며 색상은 회백색, 청회색, 황갈색 또는 연한 녹색이며 기름기 있는 광택이 난다. 밀도는 2.0~2.3g/cm3, 모스 경도는 2~3g/cm3이다. 젖었을 때 끈적거리고 플라스틱이며, 기본적으로 부풀어오르지 않고 건조 시 약간 수축하며 균열이 발생하지 않습니다. 수분 흡수력이 강하여 pH=8.5 정도까지 도달할 수 있습니다. 내부 다공성 채널과 큰 비표면적(일반적으로 400-500m2/g)으로 인해 특정 크기의 대부분의 양이온, 물 분자 및 유기 분자가 기공에 직접 흡착될 수 있으며 전기화학적 성능이 안정적이고 쉽게 발생하지 않습니다. 전해질에 의해 흡수됩니다. 탈색률: 4HCl 처리는 일반적으로 150보다 큽니다. 청색 흡수량: 24g/100g 미만, 팽창 용량: 4~6cm2/g.

3. 용도

아타풀자이트 점토는 특별한 물리적, 화학적 특성과 가공 성능으로 인해 석유, 화학 산업, 건축 자재, 제지, 의약, 농업 등에 널리 사용됩니다. .

1) 건축자재 산업에 적용. Attapulgite는 코팅 및 페인트의 충전제, 레벨링제, 요변제, 증점제 및 안정제로 사용할 수 있으며 미네랄울 흡음 패널, 천장 및 벽 패널을 생산하는 데 사용할 수 있으며 우수한 단열 및 흡수 특성을 가지고 있습니다. 음향 효과; 암면, 미네랄 울 및 복합 규산염 재료 생산에 적합한 방수, 방화 및 단열재로 사용되는 개질 아스팔트의 충전제, 증점제, 노화 방지제 등으로 사용할 수 있습니다. 지하 프로젝트 누출의 누수 방지용.

2) 경공업에 적용. Attapulgite는 소다 반죽 가죽을 대체하고 종이 충전재 및 코팅재로 비용을 절감하며 그라비아 인쇄 또는 오프셋 인쇄, 안료 생산 및 코팅지 및 코팅 판지 공정에 잉크 충전재로 사용할 수 있으며 잉크 품질을 향상시키고 비용을 절감할 수 있습니다. 비용, 인쇄 및 기타 기능에 편리합니다.

3) 농업 및 축산. 아타풀자이트 점토분말은 혼합사료에 사료전환율을 향상시키기 위한 첨가제로 사용됩니다. 복합비료 결합제로서 비료 체류시간이 길고 생산능력을 향상시킬 수 있습니다. 농약의 현탁제 및 담체로서 살충제, 살균제, 제초제 등에 널리 사용됩니다.

종자 코팅재로서 강도가 좋고 과립화가 원활하다는 특징이 있습니다. 비료와 농약을 동시에 첨가하면 종자의 발아율을 높일 수 있어 질병 예방과 성장에 도움이 됩니다.

4) 섬유산업. 염료용 현탁제 충전재로서 변색되지 않고, 착색력이 강하며, 내스크러빙성, 밝은 색상 및 낮은 생산 비용 등의 장점을 가지고 있으며, 섬유 산업의 코팅 사이징 원사로도 사용할 수 있습니다.

5) 석유 탐사 산업. 콜로이드 등급 아타풀자이트의 추가적인 물리적 및 화학적 처리는 슬러리 생성 속도를 증가시킬 수 있으며 지질 시추에 적합하며 분산성이 좋고 슬러리 생성 속도가 높으며 밀봉성이 좋고 내염알칼리성이 높으며 안정성이 높습니다. -온도 저항 우물 붕괴를 방지하고 우물 벽을 보호하며 우물 폐기율을 줄이는 장점이 있습니다.

6) 환경 보호 산업. 응집제 및 흡착제로서 하수, 산업 폐기물 및 핵 폐기물 처리에 널리 사용되며 쓰레기 처리장 및 핵 폐기물 매립지의 격리 라이너로 사용됩니다. 배기가스 중의 황화수소, 암모니아, 이산화황 등 유해물질을 흡착합니다.

7) 화학 산업. ① 합성세탁세제, 샴푸의 주성분인 삼폴리인산나트륨(STPP)을 대체합니다. ②합성 분자체는 나트륨, 규소, 알루미늄 함량 비율이 일정 범위 내에서 만들어지며, 입자 직경은 2~10mm, 수분 함량은 1.5, 부피 밀도는 0.68g/cm3 미만, 압축 강도는 0.5MPa 이상입니다. ③ 신발, 고급 자동차 타이어 등의 충전재로 사용되는 침강 실리카 ④ 미세 가공을 거쳐 제조된 건조제는 벌집 모양의 기공이 무수히 많고 표면적이 상당히 크다. ⑤아타풀자이트 점토는 아타풀자이트를 촉매로 사용하여 디아미노벤젠메탄, 폴리메틸폴리아닐린 중합체 및 디클로로에탄, 중유 수소화 및 디시아나이드를 생성하는 등 화학촉매에 폭넓게 응용되고 있습니다. 인산염 촉매의 담체도 아타풀자이트로서 제품 정제에 사용됩니다. .

8) 화장품 산업. 선택된 아타풀자이트는 화장품 원료로 평활성, 접착성, 통기성이 우수합니다.

9) 플라스틱 및 고무 산업. 정제, 정제, 개질된 아타풀자이트는 주로 플라스틱 고무의 충진재로 사용되며 미끄럼 방지, 점착 방지 기능을 가지고 있습니다.

10) 제약 산업 및 생명공학. Attapulgite 점토는 무독성과 강력한 흡착 특성으로 인해 의약품에 사용될 수 있습니다. Attapulgite는 또한 성호르몬 추출에 있어 다른 점토보다 성능이 뛰어납니다.

11) 야금 산업. 주조 모래 바인더, 철광석 펠릿 바인더, 주조 코팅 등에 사용됩니다.

12) 항공우주 마이크로파 흡수 나노물질. 항공기 및 선박의 ​​전자파 차폐 및 투명화에 사용됩니다.

IV. 지질특성

자연에서 생성되는 아타풀자이트의 특성과 관련 광물과의 관계를 분석한 결과, 알칼리 용액에서 발견되는 저온 광물이다. SiO2와 Mg의 조합으로 결정화된 화학 침전물 또는 고체-액체 평형 상태 변화 광물. 아타풀자이트 점토광상은 아타풀자이트 점토광물을 주성분으로 하는 점토광물이다. 광물화 지질학적 배경과 광물화 방식에 따라 아타풀자이트 점토 퇴적물은 침출열수형과 퇴적형의 두 가지 범주로 구분됩니다.

(1) 침출열수광상

돌로미트 대리석, 백운석, 사문석에서 얇은 두께의 결, 미세맥, 망상맥 형태로 생성됩니다. 합판이나 섬장암, 화강암 등의 균열 Attapulgite는 결정성이 높고 섬유가 길며 석면과 유사한 모양을 가지며 부드럽고 탄력적입니다. 이러한 종류의 광물의 광물화 범위는 때때로 수 평방 킬로미터에서 수십 평방 킬로미터에 이르지만 매장량 규모가 작고 광물 함량이 높지 않으며 산업적 채굴 가치가 크지 않습니다. 예를 들어, 안후이성 취안자오(Quanjiao)의 아타풀자이트 광상은 이러한 유형의 침출-열수 광상에 속합니다.

안후이 전교 아타풀자이트 점토 퇴적지는 안후이성 취안자오 현 마창 북동쪽 4.3km, 회양산 모양 구조물의 앞부분 동쪽 날개, 단루 심해 동쪽에 위치 단층, 추현 위핑산 복층 싱크라인의 남서쪽 끝과 북서쪽 날개. 광산 지역의 노출된 지층은 Doushantuo 층의 상부와 Sinian 시스템의 Dengying 층의 하부이며, Yanshan 시대 초기에 석영 몬조나이트와 섬록암 반암이 관입되었습니다. 정맥은 Doushantuo 층 상부의 대리석과 천매암 셰일의 내부 및 외부 접촉 구역과 파쇄 구역에서 발생합니다. 광체는 광맥, 소맥, 광맥의 형태를 가지며, NW, NNE 방향으로 분포하며, 발생빈도는 SW∠60°~85°, SE∠65°~85°이다. 길이 25~100m, 두께 0.2~1m의 5개의 주요 정맥이 있습니다.

주요 광석 유형은 장섬유가 있고 시각적 등급이 90 이상인 섬유형 광석이며, 등급이 낮은 정맥이 채워진 후이체 망상형 광석과 각각형 광석이 그 뒤를 따릅니다. 광석의 화학적 조성은 SiO2 62.74, Al2O3 11.06, Fe2O3 1.15, FeO 0.11, MnO 0.03, CaO 0.14, MgO 11.68, K2O 0.18, Na2O 0.05, TiO2 0.08, P2O5 0.033, CO2 H2 O + 11.85, H2O- 8.96.

(2) 퇴적층

퇴적층은 형성 당시의 고지리적 환경에 따라 대륙 퇴적층과 해양 퇴적층의 두 가지 하위 범주로 구분됩니다. 퇴적물은 일반적으로 내륙 알칼리 호수, 염호 유역, 알칼리 현무암 유역, 얕은 바다 탄산염 플랫폼, 조석대 및 구조적으로 안정된 지역의 건조 또는 반건조 기후대의 기타 지역에서 생성됩니다. 광물화는 동계, 유전적, 후성유전의 세 단계로 발생할 수 있습니다. 애타풀자이트 광물은 증발을 통해 용액에서 직접 결정화되거나 일라이트, 녹니석, 몬모릴로나이트, 카올리나이트, 세피올라이트 등에서 변환될 수 있습니다. 광체는 층상형, 층상형, 렌즈형 등으로 생성되며, 그 외관은 주변 암석과 일치합니다. 지역 광물화는 수 평방 킬로미터에서 수백 평방 킬로미터에 이릅니다. 광석은 흙이 많고 밀도가 높으며 거대하고 쇄설성이며 결절성입니다. 애타풀자이트 광물 함량은 40~85이며 일부 개체는 90 이상에 이릅니다. 관련 광물에는 몬모릴로나이트, 방해석, 석영, 단백석, 처트, 카올리나이트, 세피올라이트 등이 포함됩니다. 현재 우리나라에서 발견된 퇴적물은 모두 대륙 퇴적 퇴적물인데, 예를 들어 강소성 쉬이(Xuyi), 류허(Liuhe), 안휘(Anhui) 자산(Jiashan)의 아타풀자이트(attapulgite) 점토 퇴적물입니다. 다음은 지질학적 특성을 설명하기 위해 장쑤성의 Xuyi attapulgite 점토 퇴적물을 예로 듭니다.

장쑤성의 Xuyi attapulgite 점토 퇴적지는 장쑤성 Xuyi 현에 위치하고 있으며, 광석을 함유한 암석인 Xiacaowan 층의 육상 화산 호수 퇴적층에서 발생합니다. 체계는 감람석 현무암과 감람석 돌러라이트가 점토층과 미사질 이암 및 미사암 층으로 삽입되어 있으며 두께는 20~90m입니다. 아타풀자이트 점토는 주로 상부 점토층에 분포하며, 두께는 2~5m, 연장은 수백~천m 이상이다. 광석은 황백색 또는 밝은 회색을 띠며 무게가 가볍고 밀도가 2g/cm3이며 수분 흡수력이 강하고 미끄러운 느낌이 듭니다. 그것은 섬유질 변성 구조, 흙질, 괴상 및 각석 구조를 가지고 있으며, 광물 구성에는 아타풀자이트 외에도 몬모릴로나이트, 석영, 하이드로미카 등이 포함되며 때로는 세피올라이트도 포함됩니다. 포화 염수의 펄프화율은 8~19m3/t이고, 4HCl 처리 후 탈색력은 150보다 크다. Xuyi Longwangshan의 Attapulgite 점토광석의 화학적 조성은 SiO2 58.88, Al2O3 9.50, Fe2O3 5.20, MnO 0.05, CaO 0.40, MgO 12.10, K2O 1.24, Na2O 0.10, TiO2 0.56, Cr2O3 0.04입니다.

5. 광물 매장량 분포

아타풀자이트 점토는 신제 및 고대 화산암층, 백악기 대륙 지층, 오르도비스기와 페름기 석회암 지층, 캄브리아기와 시니안 백운석 석회암층에서 주로 생산됩니다. , Neogene, Paleogene 및 백악기 화산암은 광물화에 더 유리합니다. 예를 들어 Xuyi, Jiangsu 및 기타 지역의 오목한 토양은 Neogene 현무암에서 생산됩니다.

우리나라 아타풀자이트 점토 자원의 대부분은 장쑤성 진탄시 쉬이-류허, 안후이성 밍광-젠시 지역에 분포되어 있다.

아타풀자이트 점토는 내몽골, 쓰촨, 산동, 구이저우, 간쑤, 신장, 후난 등에서도 발견되었습니다. 주로 신생대 및 고제대 화산암층과 백악기 대륙 지층에서 생산됩니다. 오르도비스기 및 페름기 석회암층, 캄브리아기 및 시니안 고운암 석회암층, 특히 신생대, 고생대 및 백악기 현무암 분포 지역은 광물화에 가장 유리합니다. 강소성(江蘇省)과 안후이성(安徽省) 지역을 제외한 기타 지역의 아타풀자이트 점토 산업 발전 규모는 크지 않다. 따라서 우리나라의 아타풀자이트 점토 산업은 실제로 장쑤성 및 안후이 지역의 아타풀자이트 점토로 대표됩니다.

6. 이용 가능한 자원

우리 나라에서 알려진 아타풀자이트 점토 퇴적층은 대부분 대륙성 화산 퇴적물이며 주로 화산 분지에 분포하며, 광석 함유층은 주로 백악계입니다. Xuyi, Liuhe, Jiangsu 및 Jiashan, Anhui의 Attapulgite 점토 퇴적물과 같은 신생 시스템.

1970년대 후반부터 쓰촨성, 산동성, 간쑤성, 산서성, 구이저우성, 내몽골, 호북성, 하북성 등 여러 지역에서 다수의 광물 매장지가 발견되었으며 우리나라의 아타풀자이트 점토 광물 자원은 상당한 전망을 가지고 있습니다. 현재 아타풀자이트 점토 매장지는 10개가 넘으며 그 중 강소성과 안후이성이 주요 집중 지역이다(표 2-43-1).

수년에 걸친 지질학적 연구에 따르면 Xuyi attapulgite 점토와 같은 유용 점토의 총량은 11.7×108t에 달하며, 그 중 고품질 아타풀지트 점토의 확인된 자원 매장량은 6000×104t을 초과하지만 일부 자원은 국가 보유량 표에 표시되지 않습니다.

표 2-43-1 중국 내 주요 아타풀자이트 점토 매장지 확인된 자원 매장량

(국토자원부 '국가 광물자원 및 매장량 보고서'에 따름) , 2005)