Progress in Purification, Modification and Materialized Application of Tourmaline Mineral
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摘要:
我国是电气石主要产地之一,储量较为丰富。电气石矿物材料是为了实现电气石的功能属性,以电气石矿物为原料进行加工得到的一种功能性材料。综述了国内电气石矿物的提纯、改性和材料化应用现状,重点总结分析了电气石的选矿提纯、超细粉碎和粉体表面改性的研究现状,以及电气石矿物材料在水处理、保健纺织品、涂料添加剂、光催化、燃油活化等领域的应用进展。
Abstract:Tourmaline is one of the main non-metallic minerals with abundant reserves in China. In order to realize the functional properties of tourmaline, this mineral is processed and become a functional material: tourmaline mineral material. The purification, modification and application status of tourmaline mineral materials in China has been reviewed here. Progress in processing and purification of tourmaline were present, and surface modifications of tourmaline particle were described. The application progress of tourmaline mineral materials in water treatment, health textile, coating additive, photocatalysis and fuel oil activation were also described.
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Key words:
- tourmaline /
- mineral materials /
- purification /
- modification /
- application
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[1] HENRY D J, DUTROW B L. The tourmaline diaries: an eye-catching mineral and its many facets[J]. Natural History, 2012, 120(3): 16-27.
[2] LANG S B. A 2400 year history of pyroelectricity: from Ancient Greece to exploration of the solar system[J]. British Ceramic Transactions, 2004, 103: 65-70. doi: 10.1179/096797804225012765
[3] GAUTSCHI G. Piezoelectric sensorics: force, strain, pressure, acceleration and acoustic emission sensors, materials and amplifiers[M]. New York: Springer-Verlag, 2002.
[4] DARRELL J HENRY, BARBARA L DUTROW. Tourmaline studies through time: contributions to scientific advancement[J]. Journal of Geosciences, 2018, 63: 77-98.
[5] KUBO T. Engineering application of solid state physics. Interface activity of water given rise to by tourmaline[J]. Solid State Physics, 1989, 24(12): 303-313.
[6] 李赋屏, 彭光菊, 卢宗柳, 等. 我国电气石资源分布、地质特征及其开发利用前景分析[J]. 矿产与地质, 2004, 18(5): 493-497. doi: 10.3969/j.issn.1001-5663.2004.05.019
[7] 卢宗柳, 许仲威. 我国电气石矿产资源开发前景分析[J]. 矿产与地质, 2008, 22(6): 562-565. doi: 10.3969/j.issn.1001-5663.2008.06.019
[8] 印万忠, 孙传尧. 硅酸盐矿物浮选原理研究现状[J]. 矿产保护与利用, 2001(3): 17-22. doi: 10.3969/j.issn.1001-0076.2001.03.005 http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=5ef86268-47f6-450c-8a3e-70b80fe37b1a
[9] 任飞, 韩跃新, 印万忠, 等. 电气石可浮性与晶体化学关系的研究[J]. 金属矿山, 2005(2): 36-38. doi: 10.3321/j.issn:1001-1250.2005.02.011
[10] POLKIN S I, NAJFONOW T V, 陈祥涌. 关于硅酸盐和氧化矿物浮选中捕收剂与调整剂相互作用的机理[J]. 国外金属矿选矿, 1966(6): 13-23. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSXK196606004.htm
[11] MANSER R M, 李长根. 硅酸盐矿物的浮选[J]. 国外金属矿选矿, 1979(6): 30-31. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSXK197907008.htm
[12] 张开永, 魏健, 张军. 电气石提纯试验研究[J]. 非金属矿, 2003, 26(5): 36-37. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJSK200305013.htm
[13] 张华, 徐星佩. 电气石的磁选提纯试验研究[J]. 矿冶工程, 2004(4): 38-40. doi: 10.3969/j.issn.0253-6099.2004.04.012
[14] 任飞, 韩跃新, 印万忠, 等. 湿式强磁选提纯黑电气石的试验研究[J]. 金属矿山, 2005(5): 31-33. doi: 10.3321/j.issn:1001-1250.2005.05.010
[15] 郭银祥, 李树敏, 杨怡华. 花岗岩中低品位电气石的选矿提纯试验研究[C]//2009全国非金属矿产资源与勘察技术交流会论文专辑. 2009.
[16] 王晟. 花岗伟晶岩型电气石可选性试验研究[J]. 矿业工程, 2015, 13(4): 34-37. doi: 10.3969/j.issn.1671-8550.2015.04.012
[17] 刘玉林, 刘新海, 李一波, 等. 铁电气石磁选提纯试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2012(6): 28-31. http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=be46bcc5-045d-48df-88da-f308c204f294
[18] 王雪琴. 超细电气石制备及其吸附性能研究[D]. 武汉: 中国地质大学(武汉), 2004.
[19] 陈涛, 李珍. 电气石湿法超细粉碎及分散机理研究[J]. 非金属矿, 2005, 28(6): 40-42. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJSK200506014.htm
[20] 郑水林, 李杨, 杜高翔, 等. 超细电气石粉体制备研究[J]. 非金属矿, 2004, 27(4): 26-28. doi: 10.3969/j.issn.1000-8098.2004.04.011
[21] 季理沅. 电气石粉的超细研磨工艺研究[J]. 矿产保护与利用, 2003(3): 23-26. doi: 10.3969/j.issn.1001-0076.2003.03.008 http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=81ad2886-aa4d-4e62-a672-3070a1b3bfe8
[22] 呼振峰. 电气石超细粉体的制备及粒度检测[J]. 矿冶, 2006, 15(4): 17-20. doi: 10.3969/j.issn.1005-7854.2006.04.005
[23] 呼振峰, 贾木欣. 电气石微粉气流磨生产工艺[J]. 有色金属, 2007, 59(2): 62-66. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YOUS200702016.htm
[24] 杜亚利, 丁浩. 电气石粉体的机械力化学法表面有机化改性研究[J]. 中国非金属矿工业导刊, 2006(5): 33-35. doi: 10.3969/j.issn.1007-9386.2006.05.010
[25] 刘瑄, 张军, 成学海, 等. 电气石粉表面改性工艺条件试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2004(1): 15-17. doi: 10.3969/j.issn.1001-0076.2004.01.004 http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=166c3b0e-3fe6-402e-9462-c3a355d86243
[26] 岳同健, 王瑛, 沈新元. 电气石超细粉体表面修饰的研究[J]. 玻璃与搪瓷, 2004, 32(3): 19-22. doi: 10.3969/j.issn.1000-2871.2004.03.002
[27] 项伟, 杨宏林, 冯云, 等. β-环糊精包覆改性纳米电气石复合材料的制备及其应用[J]. 印染助剂, 2019, 36(1): 32-35. doi: 10.3969/j.issn.1004-0439.2019.01.008
[28] 李梦灿, 胡应模, 候春燕, 等. 十四碳烯琥珀酸酐改性电气石制备及其表征[J]. 矿产综合利用, 2018(4): 133-136. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2018.04.031
[29] 王平, 杜高翔, 郑水林, 等. 超细电气石粉体的表面改性试验研究[J]. 化工矿物与加工, 2008, 37(2): 17-19. doi: 10.3969/j.issn.1008-7524.2008.02.006
[30] 安文峰, 胡应模, 张丹丹, 李苗苗. 硅烷偶联剂KH 570对电气石表面改性条件优化与表征[J]. 矿产综合利用, 2021(1): 193-198. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2021.01.032
[31] YINGMO HU, XUE YANG. The surface organic modification of tourmaline powder by span-60 and its composite[J]. Applied Surface Science, 2012, 258(19): 7540-7545. doi: 10.1016/j.apsusc.2012.04.082
[32] 蔡梦军, 马新胜, 吴秋芳. 负离子粉体材料的超细化和表面改性研究[J]. 矿物学报, 2008, 28(3): 265-270. doi: 10.3321/j.issn:1000-4734.2008.03.007
[33] 任飞, 韩跃新, 印万忠, 等. 电气石的表面改性研究[J]. 中国非金属矿工业导刊, 2005(2): 17-19. doi: 10.3969/j.issn.1007-9386.2005.02.005
[34] 胡应模, 李云华, 李梦灿, 等. 甲基丙烯酰氯对电气石的表面改性与结构表征[J]. 矿产综合利用, 2018(2): 147-151. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2018.02.033
[35] 胡应模, 熊佩, 杨雪. 铝酸酯对电气石的表面改性及其表征[J]. 矿床地质, 2010, 29 (增刊): 679-681. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ2010S1343.htm
[36] YAFENG LIANG, XUEJIAO TANG, QING ZHU, et al. A review: Application of tourmaline in environmental fields[J]. Chemosphere, 2021, 281: 130780. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.130780
[37] JIE LIU, YONGHONG QIN, SHUAI YUAN, et al. Investigation on the mechanism of water activated via tourmaline powder[J]. Journal of Molecular Liquids, 2021, 332: 115854. doi: 10.1016/j.molliq.2021.115854
[38] 李珍, 陈文, 王雪琴, 等. 电气石吸附Cu2+, As(Ⅲ), F-影响因素及机理研究[J]. 矿物岩石, 2007, 27(4): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1001-6872.2007.04.002
[39] 李珍, 王雪琴. 电气石的自发极化性能对水溶液pH值的影响[C]//中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会. 武汉: 中国矿物岩石地球化学学会, 2005.
[40] 冀志江, 金宗哲, 梁金生, 等. 电气石对水体pH值的影响[J]. 中国环境科学, 2002, 22(6): 515-519. doi: 10.3321/j.issn:1000-6923.2002.06.008
[41] 曹宁, 张旺, 曹南萍. 电气石辅助芬顿反应提高废水可生化性的试验[J]. 非金属矿, 2021, 44(1): 93-95. doi: 10.3969/j.issn.1000-8098.2021.01.026
[42] 袁敬敬. 基于电气石的复合材料的制备及其在染料和氨氮废水方面的应用[D]. 天津: 天津工业大学, 2021.
[43] 冯霞, 管润泽, 赵义平, 等. 电气石功能改性PVDF膜的制备及性能[J]. 天津工业大学学报, 2020, 39(5): 15-21. doi: 10.3969/j.issn.1671-024x.2020.05.003
[44] 韦仲华, 金城凤鹤, 王义安, 等. 电气石竹炭陶瓷复合材料的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究[J]. 化工新型材料, 2020, 48(7): 279-283. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HGXC202007065.htm
[45] 谭冲, 李俊生, 左金龙, 等. 电气石强化生物膜系统处理中药废水的启动及生物膜特性分析[J]. 环境工程学报, 2020, 14(6): 1512-1520. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJJZ202006014.htm
[46] 任飞, 张多. 电气石粉体红外辐射性能研究[J]. 非金属矿, 2012, 35(2): 43-45. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJSK201202016.htm
[47] 董颖. 电气石红外辐射特性与Zeta电位研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2005.
[48] 丁慧慧, 蒋孝峰, 张技术. 负离子纤维制备工艺与检测方法的研究进展[J]. 化工新型材料, 2020, 48(2): 46-49. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HGXC202002010.htm
[49] 盖兴慧. 稀土复合对电气石释放负离子及红外辐射性能的影响研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2018.
[50] 郭兴忠, 张玲洁, 杨辉, 等. 竹炭/电气石复合材料的远红外性能分析[J]. 中国陶瓷工业, 2010, 17(1): 1-4. doi: 10.3969/j.issn.1006-2874.2010.01.001
[51] 毕鹏宇, 陈跃华, 李汝勤. 负离子纺织品及其应用的研究[J]. 纺织学报, 2003, 24(6): 607-609. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FZXB200306042.htm
[52] 栾凤祥. 负离子远红外线纺织品应用理论的探讨[J]. 天津纺织科技, 2006, (4): 32-33. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TJFJ200004002.htm
[53] 姚荣兴. 电气石特性研究及其在化纤改性中的应用[D]. 上海: 东华大学, 2005.
[54] 朱正峰. 永久性粘胶负离子纤维及其纺纱试验研究[J]. 中原工学院学报, 2004, 15(6): 28-30. doi: 10.3969/j.issn.1671-6906.2004.06.008
[55] 金玲. 电气石吸附性能研究[J]. 非金属矿, 2005, 28(5): 5-7. doi: 10.3969/j.issn.1000-8098.2005.05.002
[56] 胡应模, 安文峰, 张丹丹, 等. 含电气石的功能聚合物的合成及其功能纤维试制[J]. 功能材料, 2021, 52(2): 02034-02038. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GNCL202102006.htm
[57] 林杰赐, 陈炳耀, 陈明毅. 浅谈电气石在负离子涂料中的应用[J]. 现代涂料与涂装, 2020, 23(4): 30-32. doi: 10.3969/j.issn.1007-9548.2020.04.010
[58] 金宗哲, 梁金生, 王静. 稀土激活产生负离子的空气净化和抗菌功能材料及其制造方法: CN 1242943 A[P]. 2002-02-02
[59] 陈涛. 新疆电气石矿物性质及应用研究[D]. 武汉: 中国地质大学(武汉), 2007.
[60] 吴瑞华, 汤云晖, 张晓晖. 电气石的电场效应及其在环境领域中的应用前景[J]. 岩石矿物学杂志, 2001, 20(4): 474-477. doi: 10.3969/j.issn.1000-6524.2001.04.021
[61] 李同信, 梁文涛, 刘非, 等. 释放负离子的功能涂料[J]. 新型建筑材料, 2006(5): 34-35. doi: 10.3969/j.issn.1001-702X.2006.05.012
[62] 陈小燕, 张良均, 陈刚, 等. 电气石在钢结构水性重防腐涂料中的应用[J]. 电镀与涂饰, 2018, 37(18): 811-817. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DDTL201818002.htm
[63] 梁金生, 冯艳文, 梁广川. 电气石/TiO2复合薄膜的显微结构及光催化活性研究[J]. 硅酸盐学报, 2004, 32(5): 652-654. doi: 10.3321/j.issn:0454-5648.2004.05.025
[64] 孙双. 电气石矿物材料的加工及其应用基础研究[D]. 长春: 吉林大学, 2010.
[65] 韩铜楹. 氧化钛-电气石溶胶与多孔陶瓷涂层的制备及其光催化性能研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2020.
[66] 吴稼祺, 周静, 陈文, 等. 尖晶石/电气石复合红外辐射材料制备与研究[J]. 武汉理工大学学报, 2009, 31(4): 22-24. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WHGY200904008.htm
[67] 许刚科. 燃油活化及助燃功能复合材料研究[D]. 天津: 河北工业大学, 2006.
[68] 李珍, 陈文, 周静, 等. 电气石红外辐射地聚物材料及其制备方法: 101607813A[P]. 2009-12-23.
[69] 梁金生, 梁广川, 郑淑芬, 等. 具有活化流体燃料分子及助燃功能的陶瓷材料及其制备方法和用途: 1587185A[P]. 2003-03-02.
[70] 黄东. 红外辐射材料的研究及其燃油活化的应用[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2011.
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