石膏和硬石膏演變的化學(xué)過程

時(shí)間：2014-05-14 10:10:23

作者：世邦機(jī)器

在石膏和硬石膏的礦床內(nèi)，存在著數(shù)量不等的鈉鹽、鉀鹽和鎂鹽，這些鹽類即使比例很少，也能改變建筑石膏(或稱熟石膏)制品的性能。不僅在硫酸鈣剛剛沉淀后的鹽水中可能存在著這些鹽類，而且在后期滲透進(jìn)礦床的咸質(zhì)地下水中也可能含有這些物質(zhì)。這種現(xiàn)象可以用元素化學(xué)來解釋：無水石膏是在含有易溶鹽，特別是在含有氯化鈉的水溶液中二次水化成二水石膏的。通常以雜質(zhì)形態(tài)存在于石膏礦床中的鹽水，石膏粉碎機(jī)與粘土質(zhì)礦物一接觸，就會(huì)在其表面產(chǎn)生正離子交換反應(yīng)。交換反應(yīng)過程中，Caz+進(jìn)入溶液，Na+被吸附到Ca”原來的位置上。由于每種溶解的離子的吸收數(shù)量取決于它的濃度，所以當(dāng)水化溶液向無水石膏提供――部分水分子使其成為二水石膏時(shí)，上述現(xiàn)象就更加明顯，從而增加了Na+的濃度。因此，當(dāng)?shù)V層頂部開始水化時(shí)，采礦場(chǎng)底部鹽的濃度就非常大。

如果粘土質(zhì)礦物中吸收的Na+達(dá)到飽和狀態(tài)，石膏粉生產(chǎn)線就會(huì)在巖石縫隙中的溶液內(nèi)形成Na+的富集。富集的鈉離子與硫酸根反應(yīng)先生成硫酸鈉，或者與剩余的Cl―反應(yīng)生成氯化鈉。來自水化物溶液中的C1―具有負(fù)電性，因此它在石膏中的濃度較低。

從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)來看，石膏礦床應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)的體系，石膏礦物在地殼內(nèi)復(fù)雜的物理化學(xué)運(yùn)動(dòng)作用下，可以改變其結(jié)構(gòu)形態(tài)及其在地層中的位置。有時(shí)硫酸鈣大量富集，成為有開采價(jià)值的石膏礦床；有時(shí)需要清除礦床中原已存在的雜質(zhì)，甚至對(duì)整個(gè)礦床進(jìn)行凈化處理；有時(shí)在前一地質(zhì)年代形成的二水石膏會(huì)被溶解，在以后的另一個(gè)地質(zhì)年代重新生成。