CN103196930A - 一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法 - Google Patents

一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法 Download PDF

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Abstract

一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法，其特征在于：首先根据中国国家标准GB/T14563-2008高岭土及其试验方法检测出粘土矿物样品中氧化物的含量以及根据X射线衍射分析出粘土矿物样品中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到粘土矿物中各矿物组分的含量。本发明提供的测算方法相对简单、快速、准确，节约成本，尤其在出现特征峰重合时，能够定量测算出粘土矿物组分的含量。

Description

一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法
 
技术领域
本发明涉及粘土矿物中组分及含量的测定方法，特别涉及一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法。
背景技术
粘土矿物是组成粘土岩和土壤的主要矿物，它们是一些含铝、镁等为主的含水硅酸盐矿物。天然粘土通常不是单一的矿物，而是多种矿物的混合物，其中最常出现的矿物有高岭石类、长石类和云母类，此外还有游离石英以及杂质。传统的鉴定粘土矿物的方法主要有X射线衍射法（简称XRD）、扫描电镜分析、透射电镜分析、红外吸收光谱分析和热分析。其中XRD可以半定量地初步判定粘土矿物中矿物的组成与含量，由于许多矿物的衍射峰有重合，仅通过X射线衍射并不能确定其矿物成分，如白云母和多水高岭石特征峰重合。扫描电镜分析是用能透过电子射线的物质薄膜来复制有凹凸的表面，并观察其薄膜。扫描电镜可用于鉴定粘土矿物晶体的团聚状态及晶体大小等外观状态。透射电镜用于研究粘土矿物晶体内部构造特性。红外吸收光谱反应原子间结合的性质，吸收谷的变化与结晶程度、粒度及同形离子置换等很多因素有关，其可以用于辅助鉴定粘土矿物组成。粘土矿物对外界所加的物理刺激及化学刺激都特别敏感，易随外界赋予环境的变化而变化，所以热分析也常用于粘土的矿物鉴定。但以上鉴定方法存在弊端，通常需要几种鉴定方法结合才能判定出粘土矿物中所含矿物的种类和含量，并且传统仪器鉴定法只能半定量地初步判定粘土矿物中矿物的组成与含量，尤其出现特征峰重合的粘土矿物组分时，不能准确有效地判定粘土矿物中确切的矿物含量，耗时耗力，更需要付出昂贵的鉴定费用。因此，如何设计一种相对简单、快速、准确、节约成本的针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法成为本发明研究的课题。
发明内容
本发明目的是提供一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法，其目的在于解决传统仪器鉴定法只能半定量地初步判定粘土矿物中矿物的含量的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法，首先检测出粘土矿物样品中氧化物的含量以及粘土矿物样品中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到粘土矿物中各矿物组分的含量；
具体内容由以下三部分组成：
第一部分，检测粘土矿物样品中氧化物的含量
根据中国国家标准GB/T 14563-2008高岭土及其试验方法，检测粘土矿物样品中SiO2、Al2O3 、K2O、Na2O的含量，得到粘土矿物中SiO2的质量百分数为a%、Al2O3的质量百分数为c%、K2O的质量百分数为d%、Na2O的质量百分数为e%；
第二部分，检测粘土矿物样品中部分矿物组分的含量
将粘土矿物样品研磨，然后对研磨后的粘土矿物样品用X射线衍射仪进行X射线衍射的物相鉴定，得到X射线衍射的特征峰图谱，再把所述特征峰图谱中特征峰的位置、特征峰的相对强度以及特征峰的数目与国际衍射数据中心2012年发行的X射线衍射数据库中的标准衍射图谱进行对比，判断出粘土矿物中存在的矿物组分，再用全谱分析软件进行半定量分析，得出粘土矿物中部分矿物组分的含量如下：
（1）黑云母的质量百分数为A%；
（2）钾长石的质量百分数为F%；
（3）白云母与多水高岭石的质量百分数之和为E%，或者白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G%；
第三部分，计算粘土矿物中各矿物组分的含量
已知：
黑云母的化学式为KFe3Si3AlO10(OH)2；
钠长石的化学式为Na(AlSi3O8)；
钾长石的化学式为K(AlSi3O8)；
高岭石的化学式为Al4(OH)8(Si4O10)；
白云母的化学式为KAl3Si3O10(OH)2；
多水高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4·2H2O；
珍珠陶土的化学式为Al2Si2O5(OH)4；
假设：
Q黑云母表示粘土矿物中黑云母的含量；
M Al2O3表示三氧化二铝的相对分子量；
M K2O表示氧化钾的相对分子量；
M SiO2表示二氧化硅的相对分子量；
M FeO表示氧化亚铁的相对分子量；
M Fe2O3表示三氧化二铁的相对分子量；
M H2O表示水分子的相对分子量；
Q钾长石表示粘土矿物中钾长石的含量；
Q白云母表示粘土矿物中白云母的含量；
M白云母表示白云母的相对分子量；
Q多水高岭石表示粘土矿物中多水高岭石的含量；
M多水高岭石表示多水高岭石的相对分子量；
Q 珍珠陶土表示粘土矿物中珍珠陶土的含量；
M珍珠陶土表示珍珠陶土的相对分子量；
Q 钠长石表示粘土矿物中钠长石的含量；
M钠长石 表示钠长石的相对分子量；
Q Al2O3表示高岭石中三氧化二铝的含量；
Q高岭石表示粘土矿物中高岭石的含量；
M高岭石表示高岭石的相对分子量；
计算过程如下：
第一步，由所述第二部分中得到的黑云母的含量，计算出黑云母中Al2O3 、K2O、SiO2、FeO、Fe2O3、H2O的含量，计算公式为：
Q黑云母= A%；
黑云母中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M黑云母) ×A%=0.1A%；
黑云母中K2O含量= ( M K2O /2 M黑云母) ×A%=0.092A%；
黑云母中SiO2含量= ( 3×M SiO2/ M黑云母) ×A%=0.351A%；
黑云母中FeO含量= ( 3× M FeO/ M黑云母) ×A%=0.422A%；
黑云母中Fe2O3含量=（M Fe2O3/2MFeO）×0.422A%=0.469A%；
黑云母中H2O含量=( M H2O/ M黑云母) ×A%=0.035A%；
第二步，由所述第二部分中得到的钾长石的含量，计算出钾长石中Al2O3 、K2O、SiO2的含量，计算公式为：
Q钾长石=F%；
钾长石中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M钾长石) ×F%=0.183F%；
钾长石中K2O含量= ( M K2O /2 M钾长石) ×F%=0.17F%；
钾长石中SiO2含量= ( 3× M SiO2/ M钾长石) ×F%=0.647F%；
第三步，由于所述粘土矿物中钠元素是以Na2O的形式存在于钠长石中，因此在所述第一部分的基础上，计算出粘土矿物中钠长石含量、钠长石中Al2O3 含量、钠长石中SiO2含量，计算公式为：
Q钠长石=（2M钠长石/M Na2O）×e%=8.45e%；
钠长石中Al2O3含量= Q钠长石×M Al2O3/2 M钠长石=1.65e%；
钠长石中SiO2含量= Q钠长石×（6×M SiO2 / 2 M钠长石）=5.8e%；
第四步，由于所述粘土矿物中K2O能够存在于黑云母、钾长石、白云母中，因此在所述第一步以及第二步的基础上，计算出白云母中K2O含量、粘土矿物中白云母含量、白云母中Al2O3 含量、白云母中SiO2含量以及白云母中H2O含量，计算公式为：
白云母中K2O含量=（d－0.092A－0.17F）%；
Q白云母=（d－0.092A－0.17F）%×( 2M白云母/ M K2O)
= 8.46（d－0.092A－0.17F）%=（8.46d-0.778A-1.44F）%；
白云母中Al2O3含量= (3×M Al2O3/ 2M白云母) × Q白云母= 0.384 Q白云母=3.25（d－0.092A－0.17F）%=（3.25d-0.3A-0.55F）%；    
白云母中SiO2含量=(6×M SiO2/ 2M白云母) × Q白云母=0.453 Q白云母
=3.83（d－0.092A－0.17F）%=（3.83d-0.35A-0.65F）%；
白云母中H2O含量=( M H2O/ M白云母) × Q白云母=0.045 Q白云母
=0.38（d－0.092A－0.17F）%=（0.38d-0.035A-0.065F）%；
第五步，当所述第二部分检测出粘土矿物中白云母与多水高岭石的质量百分数之和为E%时，把该种情况作为第一测算情况，再在所述第四步的基础上计算出粘土矿物中多水高岭石含量、多水高岭石中Al2O3 含量、多水高岭石中SiO2含量以及多水高岭石中H2O含量，计算公式为：
Q多水高岭石=E-Q白云母=[E－8.46（d－0.092A－0.17F）]%
=（E-8.46d+0.778A+1.44F）%；
多水高岭石中Al2O3含量= Q多水高岭石×M Al2O3/ M多水高岭石= 0.347Q多水高岭石=0.347[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.347E-2.94d+0.27A+0.5F）%；
多水高岭石中SiO2含量= Q多水高岭石×（2×M SiO2 / M多水高岭石）
=0.408 Q多水高岭石=0.408[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.408E-3.45d+0.32A+0.59F）%；
多水高岭石中H2O含量=0.245 Q多水高岭石
=0.245[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.245E-2.07d+0.19A+0.35F）%；
当所述第二部分检测出粘土矿物中白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G%时，把该种情况作为第二测算情况，再在所述第四步的基础上计算出粘土矿物中珍珠陶土含量、珍珠陶土中Al2O3 含量、珍珠陶土中SiO2含量以及珍珠陶土中H2O含量，计算公式为：
Q珍珠陶土= G -Q白云母=[G－8.46（d－0.092A－0.17F）]%
=（G-8.46d+0.778A+1.44F）%；
珍珠陶土中Al2O3含量= Q珍珠陶×M Al2O3/ M珍珠陶土= 0.395Q珍珠陶土
= 0.395[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.395G-3.34d+0.31A+0.57F）%；
珍珠陶土中SiO2含量= Q珍珠陶×（2×M SiO2 / M珍珠陶土）
=0.465 Q珍珠陶
=0.465[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
= （0.465G－3.93d+0.36A+0.67F）%；
珍珠陶土中H2O含量=0.14[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.14G－1.18d+0.11A+0.2F）%；
第六步，由于粘土矿物中Al2O3能够存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，因此在所述第一部分、所述第一步、所述第二步、所述第三步以及所述第四步的基础上，再结合所述第一测算情况或所述第二测算情况，计算出粘土矿物中高岭石含量、高岭石中Al2O3含量、高岭石中SiO2含量；
在所述第一测算情况下的计算公式为：
QAl2O3 = [c－0.1A－0.183F－（3.25d－0.3A－0.55F）－（0.347E－2.94d+0.27A+0.5F）－1.65e]%
=（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%；
Q高岭石= Q Al2O3×M高岭石/2M Al2O3=2.53 Q Al2O3
=2.53（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%
             =（2.53c－0.177A－0.336F－0.78d－0.878E－4.17e）%；
高岭石中SiO2含量=（4× M SiO2 / M高岭石）×Q高岭石=0.465 Q高岭石=1.18 Q Al2O3
=1.18（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%
=（1.18 c－0.08A－0.16F－0.366d－0.409E－1.95e）%
高岭石中H2O含量=（4×M H2O / M高岭石）×Q高岭石=0.14 Q高岭石=0.35 Q Al2O3
= （0.35c－0.025A－0.05F－0.11d－0.121E－0.58e）%；
在所述第二测算情况下的计算公式为：
QAl2O3 = [c－0.1A－0.183F－（3.25d－0.3A－0.55F）－（0.395G－3.34d+0.31A+0.57F）－1.65e]%
=（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%；
Q高岭石= Q Al2O3×M高岭石/2M Al2O3=2.53 Q Al2O3
            =2.53（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%
            =（2.53c－0.28A－0.51F+0.23d－G－4.17e）%
高岭石中SiO2含量=（4× M SiO2 / M高岭石）×Q高岭石=0.465 Q高岭石=1.18 Q Al2O3
                =1.18（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%
=（1.18c－0.13A－0.24F+0.11d－0.466G－1.95e）%
高岭石中H2O含量=（4×M H2O / M高岭石）×Q高岭石=0.14 Q高岭石=0.35 Q Al2O3
=（0.35c－0.04A－0.07F+0.03d－0.14G－0.58e）%；
第七步，由于SiO2不仅存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，还以游离石英的形态存在，因此在所述第一部分、所述第一步、所述第二步、所述第三步以及所述第四步的基础上，再结合所述第一测算情况或所述第二测算情况，计算出粘土矿物中游离石英的含量；
在所述第一测算情况下游离石英的含量的计算公式为：
游离石英的含量= [a－0.351A－0.647F－（3.83d－0.35A－0.65F）－（0.408E－3.45d+0.32A+0.59F）－5.8e－（1.18 c－0.08A－0.16F－0.366d－0.409E－1.95e）]%= （a-0.241A-0.427F-0.014d+0.001E-3.85e-1.18c）%；
在所述第二测算情况下游离石英的含量的计算公式为：
游离石英的含量= [a－0.351A－0.647F－5.8e－（3.83d－0.35A－0.65F）－（0.465G－3.93d+0.36A+0.67F）－（1.18c－0.13A－0.24F+0.11d－0.466G－1.95e）]%=（a－0.23A－0.427F－0.01d+0.001G－3.85e－1.18c）%；
第八步，在以上前七步的基础上，计算出粘土矿物中杂质的含量，在所述第一测算情况下杂质的含量的计算公式为：
杂质的含量=100%－Q黑云母－Q钠长石－Q钾长石－Q白云母－Q多水高岭石－Q高岭石－Q SiO2
=（100-a-1.35c-0.43e+0.794d+0.418A-0.237F-0.123E）%；
在所述第一测算情况下杂质的含量的计算公式为：
杂质的含量=100－Q黑云母－Q钠长石－Q钾长石－Q白云母－Q珍珠陶土－Q高岭石－Q SiO2
        =（100－a－1.35c－0.22d－0.43e－0.49A－0.063F－0.001G）%。
当白云母与多水高岭石特征峰重合时粘土矿物中各矿物组分的质量百分含量及各矿物组分中化学成分的质量百分含量的计算公式参见表1所示。当白云母与珍珠陶土特征峰重合时粘土矿物中各矿物组分的质量百分含量及各矿物组分中化学成分的质量百分含量的计算公式参见表2所示。
表1白云母与多水高岭石特征峰重合时矿物质量百分含量的计算公式
表2白云母与珍珠陶土特征峰重合时矿物质量百分含量的计算公式
Figure 402303DEST_PATH_IMAGE002
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述第一部分检测粘土矿物样品中SiO2、Al2O3 、K2O、Na2O的含量，分别参见中国国家标准GB/T 14563-2008高岭土及其试验方法第10页至第12页、第14页、第16页。
2、上述方案中，所述国际衍射数据中心（英文全称：International  Centre  for  Diffraction  Data，简称ICDD）是世界上负责收集、鉴定、编辑、出版、发行结晶态化合物X射线粉末衍射数据库《Powder  Diffraction  File》的权威机构，已有半个多世纪的历史，是世界上公认的权威数据库，被广泛应用于化学、物理学、材料科学、冶金学、矿物学以及医药、化工等诸多领域。所述X射线粉末衍射数据库是指2012年发布的X射线粉末衍射数据库（英文全称：Release 2012 of the Powder Diffraction  File）。
3、上述方案中，所述全谱分析软件（英文全称：Total Pattern Solution，简称TOPAS) 是德国Bruker公司发布的用于对X射线衍射(简称XRD)谱线和对样品晶体结构进行高级分析的商业软件。TOPAS通过精修(refine)实验条件参数、样品参数、X射线源参数、仪器参数等，用非线性最小二乘法，将参数卷积计算出的X射线谱线跟实验测得的谱线进行拟合，给出拟合收敛后的各参数作为该实验条件下的实际参数，最后能够定量分析出样品中各组分的含量。此外，也可以通过其他X射线衍射仪分析软件对粘土矿物样品进行半定量分析，例如，可以参考黄继武编写的《MDI Jade 使用手册——X射线衍射实验操作指导》24页和25页中RIR方法计算物相质量分数。此外，本领域普通技术人员能够通过所购买的X射线衍射仪分析软件的配套使用说明书对样品进行分析。使用不同生产厂家生产的、不同型号的X射线衍射仪分析软件对粘土矿物样品进行半定量分析的结果略有差别，属于测量误差。
4、上述方案中，由于所述粘土矿物中黑云母中的铁元素是以FeO的形式存在，因此结合黑云母的组成特点能够计算出黑云母中FeO的含量以及Fe2O3的含量。此外，根据中国国家标准GB/T 14563-2008高岭土及其试验方法中第12页至第13页5.2.3.4三氧化二铁的测定，检测出粘土矿物中Fe2O3的总含量，假设Fe2O3的质量百分数为b%，则在数值上粘土矿物中Fe2O3的总含量b%>黑云母中Fe2O3含量0.469A%，其余铁元素以氧化物的形式存在于杂质中。
5、上述方案中，由于所述粘土矿物中钠元素是以Na2O的形式存在于钠长石中，因此在所述第一部分的基础上，能够计算出粘土矿物中钠长石含量、钠长石中Al2O3 含量、钠长石中SiO2含量。
6、上述方案中，珍珠陶土与多水高岭石，仅相差两个水分子，在进行XRD分析时多水高岭石与珍珠陶土不能同时存在于粘土矿物中，也就是说粘土矿物中多水高岭石的含量与珍珠陶土的含量存在以下三种情况：Q多水高岭石=0并且Q珍珠陶土≠0；Q珍珠陶土=0并且Q多水高岭石≠0；Q多水高岭石=0并且Q珍珠陶土=0。
7、上述方案中，所述第二部分的方法能够检测出粘土矿物样品中钠长石的质量百分数为B%以及高岭石的质量百分数为D%，但该结果可以用于参考和验证，并不作为最终的结果。钠长石和高岭石的含量以所述第三部分的化学计算结果为准。
8、上述方案中，所提到的黑云母、钠长石、钾长石、高岭石、白云母、多水高岭石、珍珠陶土都有不存在于粘土矿物中的可能，先根据所述第一部分和所述第二部分进行定性分析，判断各矿物组分是否存在，也就是说本方案包括粘土矿物中任意一种或任意几种矿物组分的含量为0的情况。
本发明设计构思以及有益效果是：天然粘土矿物通常不是单一的矿物，而是多种矿物的混合物，其中最常出现的矿物有高岭石类、长石类和云母类，即使有其他类矿物，其含量极少，对粘土特性的影响小，通常可以忽略不计。传统仪器鉴定法只能半定量地初步判定粘土矿物中矿物的组成与含量，并不能准确有效地判定粘土矿物中确切的矿物组成及含量。在对粘土矿物进行X射线衍射分析时，高岭石类与云母类的矿物通常存在特征峰部分重合的现象，常见的有白云母与珍珠陶土、或白云母与多水高岭石的特征峰部分重合。因此本发明使化学元素含量、X射线衍射分析及示性计算三种方式结合，能够准确得到粘土矿物中各物质的组成与含量。由于铁通常存在于矿物黑云母中、钾通常存在于白云母、钾长石等矿物中，钠通常存在于钠长石等矿物中，本发明中通过所述第一部分的化学分析数据初步判定粘土矿物中含有何种矿物；其次通过X射线衍射半定量分析出该粘土矿物中存在何种矿物特征峰及此种矿物的大概含量，其中，高岭石类与云母类的矿物存在特征峰部分重合的现象，XRD图谱显示的质量百分含量通常全部计入白云母下，显示珍珠陶土含量为0或多水高岭石含量为0，也就是说显示的白云母的含量实际上是白云母与多水高岭石的含量之和或白云母与珍珠陶土的含量之和；最后通过化学计算确定该粘土矿物中所含的矿物种类及含量。本发明提供的测算方法相对简单、快速、准确，节约成本，尤其在出现特征峰重合时，能够定量测算出粘土矿物组分的含量。
附图说明
附图1为本发明实施例一的X射线粉末衍射的特征峰图谱；
附图2为本发明实施例二的X射线粉末衍射的特征峰图谱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法
取一种粘土矿物样品，名称为球土。首先检测出球土中氧化物的含量以及球土中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到球土中各矿物组分的含量；
具体内容由以下三部分组成：
第一部分，检测粘土矿物样品中氧化物的含量
根据中国国家标准GB/T 14563-2008高岭土及其试验方法，检测球土中SiO2、Al2O3 、K2O、Na2O的含量，得到球土中SiO2的质量百分数为a%=50.69%、Al2O3的质量百分数为c%=34.66%、K2O的质量百分数为d%=2.45%、Na2O的质量百分数为e%=0、Fe2O3的质量百分数为b%=0.18；球土的化学成分含量见表3。
表3：球土的化学成分含量（单位：%）
样品名称 SiO2 Fe2O3 Al2O3 K2O
球土 50.69 0.18 34.66 2.45
第二部分，检测粘土矿物样品中部分矿物组分的含量
将球土研磨至颗粒度小于300目，然后对研磨后的球土用X射线衍射仪（MSAL-XD2-A型X射线衍射仪 ，生产厂商：北京大学科技开发部）进行X射线衍射的物相鉴定，得到X射线衍射的特征峰图谱，再把所述特征峰图谱中特征峰的位置、特征峰的相对度、特征峰的数目与国际衍射数据中心2012年发行的X射线衍射数据库中的标准衍射图谱进行对比，判断出球土中存在的矿物组分，再用全谱分析软件进行半定量分析，得出球土中各矿物组分的含量，参见附图1所示；
球土XRD图谱显示：该球土中含有高岭石、游离石英、多水高岭石和白云母，球土中各组分的质量百分数分别为高岭石64%，石英7.1%，多水高岭石与白云母之和28.9%。其中，球土中黑云母的质量百分数A为0，钠长石的质量百分数B为0，钾长石的质量百分数F为0，高岭石的质量百分数以所述第三部分的计算为准，白云母的质量百分数为未知，多水高岭石的质量百分数为未知，珍珠陶土的质量百分数为未知，并且多水高岭石与珍珠陶土不能同时存在于球土中；又由于白云母与多水高岭石、或白云母与珍珠陶土的特征峰部分重合，所以白云母与多水高岭石的质量百分数之和为E%=28.9%，或者白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G%；
第三部分，计算粘土矿物中各矿物组分的含量
已知：
黑云母的化学式为KFe3Si3AlO10(OH)2；
钠长石的化学式为Na(AlSi3O8)；
钾长石的化学式为K(AlSi3O8)；
高岭石的化学式为Al4(OH)8(Si4O10)；
白云母的化学式为KAl3Si3O10(OH)2；
多水高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4·2H2O；
珍珠陶土的化学式为Al2Si2O5(OH)4；
假设：
Q黑云母表示粘土矿物中黑云母的含量；
M Al2O3表示三氧化二铝的相对分子量；
M K2O表示氧化钾的相对分子量；
M SiO2表示二氧化硅的相对分子量；
M FeO表示氧化亚铁的相对分子量；
M Fe2O3表示三氧化二铁的相对分子量；
M H2O表示水分子的相对分子量；
Q钾长石表示粘土矿物中钾长石的含量；
Q白云母表示粘土矿物中白云母的含量；
M白云母表示白云母的相对分子量；
Q多水高岭石表示粘土矿物中多水高岭石的含量；
M多水高岭石表示多水高岭石的相对分子量；
Q 珍珠陶土表示粘土矿物中珍珠陶土的含量；
M珍珠陶土表示珍珠陶土的相对分子量；
Q 钠长石表示粘土矿物中钠长石的含量；
M钠长石 表示钠长石的相对分子量；
Q Al2O3表示高岭石中三氧化二铝的含量；
Q高岭石表示粘土矿物中高岭石的含量；
M高岭石表示高岭石的相对分子量；
计算过程如下：
第一步，由所述第二部分中得到的黑云母的含量，计算出黑云母中Al2O3 、K2O、SiO2、FeO、Fe2O3、H2O的含量，计算公式为：
Q黑云母= A%=0；
黑云母中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M黑云母) ×A%=0.1A%；
黑云母中K2O含量= ( M K2O /2 M黑云母) ×A%=0.092A%；
黑云母中SiO2含量= ( 3×M SiO2/ M黑云母) ×A%=0.351A%；
黑云母中FeO含量= ( 3× M FeO/ M黑云母) ×A%=0.422A%；
黑云母中Fe2O3含量=（M Fe2O3/2MFeO）×0.422A%=0.469A%；
黑云母中H2O含量=( M H2O/ M黑云母) ×A%=0.035A%；
第二步，由所述第二部分中得到的钾长石的含量，计算出钾长石中Al2O3 、K2O、SiO2的含量，计算公式为：
Q钾长石=F%=0；
钾长石中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M钾长石) ×F%=0.183F%；
钾长石中K2O含量= ( M K2O /2 M钾长石) ×F%=0.17F%；
钾长石中SiO2含量= ( 3× M SiO2/ M钾长石) ×F%=0.647F%；
第三步，由于所述粘土矿物中钠元素是以Na2O的形式存在于钠长石中，因此在所述第一部分的基础上，计算出球土中钠长石含量、钠长石中Al2O3 含量、钠长石中SiO2含量，计算公式为：
Q钠长石=（2M钠长石/M Na2O）×e%=8.45e%=0；
钠长石中Al2O3含量= Q钠长石×M Al2O3/2 M钠长石=1.65e%；
钠长石中SiO2含量= Q钠长石×（6×M SiO2 / 2 M钠长石）=5.8e%；
第四步，由于所述粘土矿物中K2O能够存在于黑云母、钾长石、白云母中，因此在所述第一步以及第二步的基础上，计算出白云母中K2O含量、粘土矿物中白云母含量、白云母中Al2O3 含量、白云母中SiO2含量以及白云母中H2O含量，计算公式为：
白云母中K2O含量=（d－0.092A－0.17F）%；
Q白云母=（d－0.092A－0.17F）%×( 2M白云母/ M K2O)
= 8.46（d－0.092A－0.17F）%=（8.46d-0.778A-1.44F）%；
白云母中Al2O3含量= (3×M Al2O3/ 2M白云母) × Q白云母= 0.384 Q白云母=3.25（d－0.092A－0.17F）%=（3.25d-0.3A-0.55F）%；    
白云母中SiO2含量=(6×M SiO2/ 2M白云母) × Q白云母=0.453 Q白云母
=3.83（d－0.092A－0.17F）%=（3.83d-0.35A-0.65F）%；
白云母中H2O含量=( M H2O/ M白云母) × Q白云母=0.045 Q白云母
=0.38（d－0.092A－0.17F）%=（0.38d-0.035A-0.065F）%；
第五步，所述第二部分检测出粘土矿物中白云母与多水高岭石的质量百分数之和为E%，在所述第四步的基础上计算出球土中多水高岭石含量、多水高岭石中Al2O3 含量、多水高岭石中SiO2含量以及多水高岭石中H2O含量，计算公式为：
Q多水高岭石=E-Q白云母=[E－8.46（d－0.092A－0.17F）]%
=（E-8.46d+0.778A+1.44F）%；
多水高岭石中Al2O3含量= Q多水高岭石×M Al2O3/ M多水高岭石= 0.347Q多水高岭石=0.347[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.347E-2.94d+0.27A+0.5F）%；
多水高岭石中SiO2含量= Q多水高岭石×（2×M SiO2 / M多水高岭石）
=0.408 Q多水高岭石=0.408[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.408E-3.45d+0.32A+0.59F）%；
多水高岭石中H2O含量=0.245 Q多水高岭石
=0.245[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.245E-2.07d+0.19A+0.35F）%；
第六步，由于粘土矿物中Al2O3能够存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，因此在所述第五步的基础上，计算出球土中高岭石含量、高岭石中Al2O3含量、高岭石中SiO2含量；
计算公式为：
QAl2O3 = [c－0.1A－0.183F－（3.25d－0.3A－0.55F）－（0.347E－2.94d+0.27A+0.5F）－1.65e]%
=（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%；
Q高岭石= Q Al2O3×M高岭石/2M Al2O3=2.53 Q Al2O3
=2.53（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%
             =（2.53c－0.177A－0.336F－0.78d－0.878E－4.17e）%；
高岭石中SiO2含量=（4× M SiO2 / M高岭石）×Q高岭石=0.465 Q高岭石=1.18 Q Al2O3
=1.18（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%
=（1.18 c－0.08A－0.16F－0.366d－0.409E－1.95e）%
高岭石中H2O含量=（4×M H2O / M高岭石）×Q高岭石=0.14 Q高岭石=0.35 Q Al2O3
= （0.35c－0.025A－0.05F－0.11d－0.121E－0.58e）%；
第七步，由于SiO2不仅存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，还以游离石英的形态存在，因此在所述第六步的基础上，计算出球土中游离石英的含量；
计算公式为：
游离石英的含量= [a－0.351A－0.647F－（3.83d－0.35A－0.65F）－（0.408E－3.45d+0.32A+0.59F）－5.8e－（1.18 c－0.08A－0.16F－0.366d－0.409E－1.95e）]%= （a-0.241A-0.427F-0.014d+0.001E-3.85e-1.18c）%；
第八步，在以上前七步的基础上，计算出球土中杂质的含量，计算公式为：
杂质的含量=100%－Q黑云母－Q钠长石－Q钾长石－Q白云母－Q多水高岭石－Q高岭石－Q SiO2
=（100-a-1.35c-0.43e+0.794d+0.418A-0.237F-0.123E）%；
通过所述第三部分的计算，得到球土样品中的矿物组成成分及其含量，参见表4、表5所示。
表4 球土样品中各矿物组分的含量（单位：质量百分数，%）
矿物名称 黑云母 钾长石 白云母 多水高岭石 珍珠陶土 钠长石 高岭石 游离石英 其他
矿物含量 0 0 20.72 8.17 0 0 60.41 9.8 0.9
表5 球土样品中各矿物组分中化学成分的含量（单位：质量百分数，%）
矿物名称 黑云母 钾长石 白云母 多水高岭石 珍珠陶土 钠长石 高岭石 游离石英 其他
SiO2=50.69 0 0 9.38 3.34 0 0 28.18 9.8 0
Fe2O3=0.18 0 0 0 0 0 0 0 0 0.18
Al2O3=34.66 0 0 7.96 2.83 0 0 23.87 0 0
K2O =2.45 0 0 2.45 0 0 0 0 0 0
H2O 0 0 0.93 2 0 0 8.36 0 0
实施例二：一种针对特征峰重合的粘土矿物组分的定量测算方法
取一种粘土矿物样品，名称为YD15。首先检测出YD15中氧化物的含量以及YD15中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到YD15中各矿物组分的含量；
具体内容由以下三部分组成：
第一部分，检测粘土矿物样品中氧化物的含量
根据中国国家标准GB/T 14563-2008高岭土及其试验方法，检测YD15中SiO2、Al2O3 、K2O、Na2O的含量，得到YD15中SiO2的质量百分数为a%=48.43%、Al2O3的质量百分数为c%=36.36%、K2O的质量百分数为d%=1.45%、Na2O的质量百分数为e%=0.02%、Fe2O3的质量百分数为b%=0.8%；YD15的化学成分含量见表6。
表6：YD15的化学成分含量（单位：%）
样品名称 SiO2 Fe2O3 Al2O3 K2O Na2O
YD15 48.43 0.80 36.36 1.45 0.02
第二部分，检测粘土矿物样品中部分矿物组分的含量
将YD15研磨至颗粒度小于300目，然后对研磨后的球土用X射线衍射仪（MSAL-XD2-A型X射线衍射仪 ，生产厂商：北京大学科技开发部）进行X射线衍射的物相鉴定，得到X射线衍射的特征峰图谱，再把所述特征峰图谱中特征峰的位置、特征峰的相对度、特征峰的数目与国际衍射数据中心2012年发行的X射线衍射数据库中的标准衍射图谱进行对比，判断出球土中存在的矿物组分，再用全谱分析软件进行半定量分析，得出球土中各矿物组分的含量，参见附图2所示；
YD15的XRD图谱显示：该粘土中存在高岭石、白云母和珍珠陶土，高岭石质量百分数为71.7%，珍珠陶土与白云母质量百分数之和为28.3%。
第三部分，计算YD15中各矿物组分的含量
已知：
黑云母的化学式为KFe3Si3AlO10(OH)2；
钠长石的化学式为Na(AlSi3O8)；
钾长石的化学式为K(AlSi3O8)；
高岭石的化学式为Al4(OH)8(Si4O10)；
白云母的化学式为KAl3Si3O10(OH)2；
多水高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4·2H2O；
珍珠陶土的化学式为Al2Si2O5(OH)4；
假设：
Q黑云母表示粘土矿物中黑云母的含量；
M Al2O3表示三氧化二铝的相对分子量；
M K2O表示氧化钾的相对分子量；
M SiO2表示二氧化硅的相对分子量；
M FeO表示氧化亚铁的相对分子量；
M Fe2O3表示三氧化二铁的相对分子量；
M H2O表示水分子的相对分子量；
Q钾长石表示粘土矿物中钾长石的含量；
Q白云母表示粘土矿物中白云母的含量；
M白云母表示白云母的相对分子量；
Q多水高岭石表示粘土矿物中多水高岭石的含量；
M多水高岭石表示多水高岭石的相对分子量；
Q 珍珠陶土表示粘土矿物中珍珠陶土的含量；
M珍珠陶土表示珍珠陶土的相对分子量；
Q 钠长石表示粘土矿物中钠长石的含量；
M钠长石 表示钠长石的相对分子量；
Q Al2O3表示高岭石中三氧化二铝的含量；
Q高岭石表示粘土矿物中高岭石的含量；
M高岭石表示高岭石的相对分子量；
计算过程如下：
第一步，由所述第二部分中得到的黑云母的含量，计算出黑云母中Al2O3 、K2O、SiO2、FeO、Fe2O3、H2O的含量，计算公式为：
Q黑云母= A%=0；
黑云母中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M黑云母) ×A%=0.1A%；
黑云母中K2O含量= ( M K2O /2 M黑云母) ×A%=0.092A%；
黑云母中SiO2含量= ( 3×M SiO2/ M黑云母) ×A%=0.351A%；
黑云母中FeO含量= ( 3× M FeO/ M黑云母) ×A%=0.422A%；
黑云母中Fe2O3含量=（M Fe2O3/2MFeO）×0.422A%=0.469A%；
黑云母中H2O含量=( M H2O/ M黑云母) ×A%=0.035A%；
第二步，由所述第二部分中得到的钾长石的含量，计算出钾长石中Al2O3 、K2O、SiO2的含量，计算公式为：
Q钾长石=F%=0；
钾长石中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M钾长石) ×F%=0.183F%；
钾长石中K2O含量= ( M K2O /2 M钾长石) ×F%=0.17F%；
钾长石中SiO2含量= ( 3× M SiO2/ M钾长石) ×F%=0.647F%；
第三步，由于所述粘土矿物中钠元素是以Na2O的形式存在于钠长石中，因此在所述第一部分的基础上，计算出YD15中钠长石含量、钠长石中Al2O3 含量、钠长石中SiO2含量，计算公式为：
Q钠长石=（2M钠长石/M Na2O）×e%=8.45e%≈0；
钠长石中Al2O3含量= Q钠长石×M Al2O3/2 M钠长石=1.65e%；
钠长石中SiO2含量= Q钠长石×（6×M SiO2 / 2 M钠长石）=5.8e%；
第四步，由于所述粘土矿物中K2O能够存在于黑云母、钾长石、白云母中，因此在所述第一步以及第二步的基础上，计算出白云母中K2O含量、粘土矿物中白云母含量、白云母中Al2O3 含量、白云母中SiO2含量以及白云母中H2O含量，计算公式为：
白云母中K2O含量=（d－0.092A－0.17F）%；
Q白云母=（d－0.092A－0.17F）%×( 2M白云母/ M K2O)
= 8.46（d－0.092A－0.17F）%=（8.46d-0.778A-1.44F）%；
白云母中Al2O3含量= (3×M Al2O3/ 2M白云母) × Q白云母= 0.384 Q白云母=3.25（d－0.092A－0.17F）%=（3.25d-0.3A-0.55F）%；    
白云母中SiO2含量=(6×M SiO2/ 2M白云母) × Q白云母=0.453 Q白云母
=3.83（d－0.092A－0.17F）%=（3.83d-0.35A-0.65F）%；
白云母中H2O含量=( M H2O/ M白云母) × Q白云母=0.045 Q白云母
=0.38（d－0.092A－0.17F）%=（0.38d-0.035A-0.065F）%；
第五步，检测出粘土矿物中白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G%时，再在所述第四步的基础上计算出YD15中珍珠陶土含量、珍珠陶土中Al2O3 含量、珍珠陶土中SiO2含量以及珍珠陶土中H2O含量，计算公式为：
Q珍珠陶土= G -Q白云母=[G－8.46（d－0.092A－0.17F）]%
=（G-8.46d+0.778A+1.44F）%；
珍珠陶土中Al2O3含量= Q珍珠陶×M Al2O3/ M珍珠陶土= 0.395Q珍珠陶土
= 0.395[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.395G-3.34d+0.31A+0.57F）%；
珍珠陶土中SiO2含量= Q珍珠陶×（2×M SiO2 / M珍珠陶土）
=0.465 Q珍珠陶
=0.465[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
= （0.465G－3.93d+0.36A+0.67F）%；
珍珠陶土中H2O含量=0.14[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.14G－1.18d+0.11A+0.2F）%；
第六步，由于粘土矿物中Al2O3能够存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，因此在所述第一部分、所述第一步、所述第二步、所述第三步、所述第四步以及所述第五步的基础上，计算出YD15中高岭石含量、高岭石中Al2O3含量、高岭石中SiO2含量；
计算公式为：
QAl2O3 = [c－0.1A－0.183F－（3.25d－0.3A－0.55F）－（0.395G－3.34d+0.31A+0.57F）－1.65e]%
=（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%；
Q高岭石= Q Al2O3×M高岭石/2M Al2O3=2.53 Q Al2O3
            =2.53（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%
            =（2.53c－0.28A－0.51F+0.23d－G－4.17e）%
高岭石中SiO2含量=（4× M SiO2 / M高岭石）×Q高岭石=0.465 Q高岭石=1.18 Q Al2O3
                =1.18（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%
=（1.18c－0.13A－0.24F+0.11d－0.466G－1.95e）%
高岭石中H2O含量=（4×M H2O / M高岭石）×Q高岭石=0.14 Q高岭石=0.35 Q Al2O3
=（0.35c－0.04A－0.07F+0.03d－0.14G－0.58e）%；
第七步，由于SiO2不仅存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，还以游离石英的形态存在，因此在以上前六步的基础上，计算出YD15中游离石英的含量；
计算公式为：
游离石英的含量= [a－0.351A－0.647F－5.8e－（3.83d－0.35A－0.65F）－（0.465G－3.93d+0.36A+0.67F）－（1.18c－0.13A－0.24F+0.11d－0.466G－1.95e）]%=（a－0.23A－0.427F－0.01d+0.001G－3.85e－1.18c）%；
第八步，在以上前七步的基础上，计算出YD15中杂质的含量，计算公式为：
杂质的含量=100－Q黑云母－Q钠长石－Q钾长石－Q白云母－Q珍珠陶土－Q高岭石－Q SiO2
        =（100－a－1.35c－0.22d－0.43e－0.49A－0.063F－0.001G）%。
通过所述第三部分的计算，得到YD15样品中的矿物组成成分及其含量，参见表7、表8所示。
表7：YD15样品中各矿物组分的含量（单位：质量百分数，%）
矿物名称 黑云母 钾长石 白云母 多水高岭石 珍珠陶土 钠长石 高岭石 游离石英 杂质
矿物含量 0 0 12.27 0 16.03 0 64.0 5.55 2.15
表8：YD15样品中各矿物组分中化学成分的含量（单位：质量百分数，%）
矿物名称 黑云母 钾长石 白云母 多水高岭石 珍珠陶土 钠长石 高岭石 游离石英 杂质
SiO2=50.69 0 0 5.55 0 7.45 0 29.88 5.55  
Fe2O3=0.18 0 0 0 0 0 0 0    
Al2O3=34.66 0 0 4.71 0 6.33 0 25.31    
K2O =2.45 0 0 1.45 0 0 0 0    
H2O 0 0 0 0 0 0 0    
  0 0 0.55 0 2.25 0 8.81    
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种针对特征峰重合的粘土矿物组分定量测算方法，其特征在于：首先检测出粘土矿物样品中氧化物的含量以及粘土矿物样品中部分矿物组分的含量，然后根据粘土矿物的组成特点，通过计算得到粘土矿物中各矿物组分的含量；
具体内容由以下三部分组成：
第一部分，检测粘土矿物样品中氧化物的含量
根据中国国家标准GB/T 14563-2008高岭土及其试验方法，检测粘土矿物样品中SiO2、Al2O3 、K2O、Na2O的含量，得到粘土矿物中SiO2的质量百分数为a%、Al2O3的质量百分数为c%、K2O的质量百分数为d%、Na2O的质量百分数为e%；
第二部分，检测粘土矿物样品中部分矿物组分的含量
将粘土矿物样品研磨，然后对研磨后的粘土矿物样品用X射线衍射仪进行X射线衍射的物相鉴定，得到X射线衍射的特征峰图谱，再把所述特征峰图谱中特征峰的位置、特征峰的相对强度以及特征峰的数目与国际衍射数据中心2012年发行的X射线衍射数据库中的标准衍射图谱进行对比，判断出粘土矿物中存在的矿物组分，再用全谱分析软件进行半定量分析，得出粘土矿物中部分矿物组分的含量如下：
（1）黑云母的质量百分数为A%；
（2）钾长石的质量百分数为F%；
（3）白云母与多水高岭石的质量百分数之和为E%，或者白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G%；
第三部分，计算粘土矿物中各矿物组分的含量
已知：
黑云母的化学式为KFe3Si3AlO10(OH)2；
钠长石的化学式为Na(AlSi3O8)；
钾长石的化学式为K(AlSi3O8)；
高岭石的化学式为Al4(OH)8(Si4O10)；
白云母的化学式为KAl3Si3O10(OH)2；
多水高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4·2H2O；
珍珠陶土的化学式为Al2Si2O5(OH)4；
假设：
Q黑云母表示粘土矿物中黑云母的含量；
M Al2O3表示三氧化二铝的相对分子量；
M K2O表示氧化钾的相对分子量；
M SiO2表示二氧化硅的相对分子量；
M FeO表示氧化亚铁的相对分子量；
M Fe2O3表示三氧化二铁的相对分子量；
M H2O表示水分子的相对分子量；
Q钾长石表示粘土矿物中钾长石的含量；
Q白云母表示粘土矿物中白云母的含量；
M白云母表示白云母的相对分子量；
Q多水高岭石表示粘土矿物中多水高岭石的含量；
M多水高岭石表示多水高岭石的相对分子量；
Q 珍珠陶土表示粘土矿物中珍珠陶土的含量；
M珍珠陶土表示珍珠陶土的相对分子量；
Q 钠长石表示粘土矿物中钠长石的含量；
M钠长石 表示钠长石的相对分子量；
Q Al2O3表示高岭石中三氧化二铝的含量；
Q高岭石表示粘土矿物中高岭石的含量；
M高岭石表示高岭石的相对分子量；
计算过程如下：
第一步，由所述第二部分中得到的黑云母的含量，计算出黑云母中Al2O3 、K2O、SiO2、FeO、Fe2O3、H2O的含量，计算公式为：
Q黑云母= A%；
黑云母中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M黑云母) ×A%=0.1A%；
黑云母中K2O含量= ( M K2O /2 M黑云母) ×A%=0.092A%；
黑云母中SiO2含量= ( 3×M SiO2/ M黑云母) ×A%=0.351A%；
黑云母中FeO含量= ( 3× M FeO/ M黑云母) ×A%=0.422A%；
黑云母中Fe2O3含量=（M Fe2O3/2MFeO）×0.422A%=0.469A%；
黑云母中H2O含量=( M H2O/ M黑云母) ×A%=0.035A%；
第二步，由所述第二部分中得到的钾长石的含量，计算出钾长石中Al2O3 、K2O、SiO2的含量，计算公式为：
Q钾长石=F%；
钾长石中Al2O3含量= ( M Al2O3/ 2M钾长石) ×F%=0.183F%；
钾长石中K2O含量= ( M K2O /2 M钾长石) ×F%=0.17F%；
钾长石中SiO2含量= ( 3× M SiO2/ M钾长石) ×F%=0.647F%；
第三步，由于所述粘土矿物中钠元素是以Na2O的形式存在于钠长石中，因此在所述第一部分的基础上，计算出粘土矿物中钠长石含量、钠长石中Al2O3 含量、钠长石中SiO2含量，计算公式为：
Q钠长石=（2M钠长石/M Na2O）×e%=8.45e%；
钠长石中Al2O3含量= Q钠长石×M Al2O3/2 M钠长石=1.65e%；
钠长石中SiO2含量= Q钠长石×（6×M SiO2 / 2 M钠长石）=5.8e%；
第四步，由于所述粘土矿物中K2O能够存在于黑云母、钾长石、白云母中，因此在所述第一步以及第二步的基础上，计算出白云母中K2O含量、粘土矿物中白云母含量、白云母中Al2O3 含量、白云母中SiO2含量以及白云母中H2O含量，计算公式为：
白云母中K2O含量=（d－0.092A－0.17F）%；
Q白云母=（d－0.092A－0.17F）%×( 2M白云母/ M K2O)
= 8.46（d－0.092A－0.17F）%=（8.46d-0.778A-1.44F）%；
白云母中Al2O3含量= (3×M Al2O3/ 2M白云母) × Q白云母= 0.384 Q白云母=3.25（d－0.092A－0.17F）%=（3.25d-0.3A-0.55F）%；    
白云母中SiO2含量=(6×M SiO2/ 2M白云母) × Q白云母=0.453 Q白云母
=3.83（d－0.092A－0.17F）%=（3.83d-0.35A-0.65F）%；
白云母中H2O含量=( M H2O/ M白云母) × Q白云母=0.045 Q白云母
=0.38（d－0.092A－0.17F）%=（0.38d-0.035A-0.065F）%；
第五步，当所述第二部分检测出粘土矿物中白云母与多水高岭石的质量百分数之和为E%时，把该种情况作为第一测算情况，再在所述第四步的基础上计算出粘土矿物中多水高岭石含量、多水高岭石中Al2O3 含量、多水高岭石中SiO2含量以及多水高岭石中H2O含量，计算公式为：
Q多水高岭石=E-Q白云母=[E－8.46（d－0.092A－0.17F）]%
=（E-8.46d+0.778A+1.44F）%；
多水高岭石中Al2O3含量= Q多水高岭石×M Al2O3/ M多水高岭石= 0.347Q多水高岭石=0.347[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.347E-2.94d+0.27A+0.5F）%；
多水高岭石中SiO2含量= Q多水高岭石×（2×M SiO2 / M多水高岭石）
=0.408 Q多水高岭石=0.408[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.408E-3.45d+0.32A+0.59F）%；
多水高岭石中H2O含量=0.245 Q多水高岭石
=0.245[E－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.245E-2.07d+0.19A+0.35F）%；
当所述第二部分检测出粘土矿物中白云母与珍珠陶土的质量百分数之和为G%时，把该种情况作为第二测算情况，再在所述第四步的基础上计算出粘土矿物中珍珠陶土含量、珍珠陶土中Al2O3 含量、珍珠陶土中SiO2含量以及珍珠陶土中H2O含量，计算公式为：
Q珍珠陶土= G -Q白云母=[G－8.46（d－0.092A－0.17F）]%
=（G-8.46d+0.778A+1.44F）%；
珍珠陶土中Al2O3含量= Q珍珠陶×M Al2O3/ M珍珠陶土= 0.395Q珍珠陶土
= 0.395[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.395G-3.34d+0.31A+0.57F）%；
珍珠陶土中SiO2含量= Q珍珠陶×（2×M SiO2 / M珍珠陶土）
=0.465 Q珍珠陶
=0.465[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
= （0.465G－3.93d+0.36A+0.67F）%；
珍珠陶土中H2O含量=0.14[G－8.46（d－0.092A－0.17F）] %
=（0.14G－1.18d+0.11A+0.2F）%；
第六步，由于粘土矿物中Al2O3能够存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，因此在所述第一部分、所述第一步、所述第二步、所述第三步以及所述第四步的基础上，再结合所述第一测算情况或所述第二测算情况，计算出粘土矿物中高岭石含量、高岭石中Al2O3含量、高岭石中SiO2含量；
在所述第一测算情况下的计算公式为：
QAl2O3 = [c－0.1A－0.183F－（3.25d－0.3A－0.55F）－（0.347E－2.94d+0.27A+0.5F）－1.65e]%
=（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%；
Q高岭石= Q Al2O3×M高岭石/2M Al2O3=2.53 Q Al2O3
=2.53（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%
             =（2.53c－0.177A－0.336F－0.78d－0.878E－4.17e）%；
高岭石中SiO2含量=（4× M SiO2 / M高岭石）×Q高岭石=0.465 Q高岭石=1.18 Q Al2O3
=1.18（c－0.07A－0.133F－0.31d－0.347E－1.65e）%
=（1.18 c－0.08A－0.16F－0.366d－0.409E－1.95e）%
高岭石中H2O含量=（4×M H2O / M高岭石）×Q高岭石=0.14 Q高岭石=0.35 Q Al2O3
= （0.35c－0.025A－0.05F－0.11d－0.121E－0.58e）%；
在所述第二测算情况下的计算公式为：
QAl2O3 = [c－0.1A－0.183F－（3.25d－0.3A－0.55F）－（0.395G－3.34d+0.31A+0.57F）－1.65e]%
=（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%；
Q高岭石= Q Al2O3×M高岭石/2M Al2O3=2.53 Q Al2O3
            =2.53（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%
            =（2.53c－0.28A－0.51F+0.23d－G－4.17e）%
高岭石中SiO2含量=（4× M SiO2 / M高岭石）×Q高岭石=0.465 Q高岭石=1.18 Q Al2O3
                =1.18（c－0.11A－0.203F+0.09d－0.395G－1.65e）%
=（1.18c－0.13A－0.24F+0.11d－0.466G－1.95e）%
高岭石中H2O含量=（4×M H2O / M高岭石）×Q高岭石=0.14 Q高岭石=0.35 Q Al2O3
=（0.35c－0.04A－0.07F+0.03d－0.14G－0.58e）%；
第七步，由于SiO2不仅存在于黑云母、白云母、多水高岭石、珍珠陶土、钾长石、钠长石、高岭石中，还以游离石英的形态存在，因此在所述第一部分、所述第一步、所述第二步、所述第三步以及所述第四步的基础上，再结合所述第一测算情况或所述第二测算情况，计算出粘土矿物中游离石英的含量；
在所述第一测算情况下游离石英的含量的计算公式为：
游离石英的含量= [a－0.351A－0.647F－（3.83d－0.35A－0.65F）－（0.408E－3.45d+0.32A+0.59F）－5.8e－（1.18 c－0.08A－0.16F－0.366d－0.409E－1.95e）]%= （a-0.241A-0.427F-0.014d+0.001E-3.85e-1.18c）%；
在所述第二测算情况下游离石英的含量的计算公式为：
游离石英的含量= [a－0.351A－0.647F－5.8e－（3.83d－0.35A－0.65F）－（0.465G－3.93d+0.36A+0.67F）－（1.18c－0.13A－0.24F+0.11d－0.466G－1.95e）]%=（a－0.23A－0.427F－0.01d+0.001G－3.85e－1.18c）%；
第八步，在以上前七步的基础上，计算出粘土矿物中杂质的含量，在所述第一测算情况下杂质的含量的计算公式为：
杂质的含量=100%－Q黑云母－Q钠长石－Q钾长石－Q白云母－Q多水高岭石－Q高岭石－Q SiO2
=（100-a-1.35c-0.43e+0.794d+0.418A-0.237F-0.123E）%；
在所述第一测算情况下杂质的含量的计算公式为：
杂质的含量=100－Q黑云母－Q钠长石－Q钾长石－Q白云母－Q珍珠陶土－Q高岭石－Q SiO2
          =（100－a－1.35c－0.22d－0.43e－0.49A－0.063F－0.001G）%。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104422706A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 中国石油天然气股份有限公司 一种富含同生泥屑砂岩粘土矿物相对含量的检测方法
CN104964993A (zh) * 2015-06-29 2015-10-07 中国科学院青海盐湖研究所 湖泊沉积物年纹层单一纹层样品的x射线衍射测试方法
CN105758769A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 北京有色金属研究总院 一种联合定量测定矿石中金属氧化物和氢氧化物的方法
CN108876311A (zh) * 2018-07-16 2018-11-23 河南聚合科技有限公司 一种基于物联网的矿物采选筛分分离设备云平台
CN109424360A (zh) * 2017-08-28 2019-03-05 中国石油天然气股份有限公司 确定地层中矿物含量的方法及装置
CN110441339A (zh) * 2019-09-04 2019-11-12 中交二公局第三工程有限公司 一种机制砂云母含量定量检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2648434A1 (de) * 1975-10-29 1977-05-05 Atomic Energy Of Australia Verfahren zum analysieren von kohle oder koks
JP2005351642A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Showa Kde Co Ltd 天然鉱物を原料とした無機質粉体などに不純物として混入する健康障害を引き起こすアスベストの定量方法
CN1945298A (zh) * 2006-10-30 2007-04-11 北京科技大学 一种高碱度烧结矿主要矿物自动识别与定量方法
CN101458217A (zh) * 2007-12-12 2009-06-17 中国石油天然气股份有限公司 一种求准碎屑岩填隙物中粘土矿物相对含量的方法
JP4336591B2 (ja) * 2004-01-30 2009-09-30 三菱マテリアル株式会社 セメントの品質予測方法およびセメントの製造管理システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2648434A1 (de) * 1975-10-29 1977-05-05 Atomic Energy Of Australia Verfahren zum analysieren von kohle oder koks
JP4336591B2 (ja) * 2004-01-30 2009-09-30 三菱マテリアル株式会社 セメントの品質予測方法およびセメントの製造管理システム
JP2005351642A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Showa Kde Co Ltd 天然鉱物を原料とした無機質粉体などに不純物として混入する健康障害を引き起こすアスベストの定量方法
CN1945298A (zh) * 2006-10-30 2007-04-11 北京科技大学 一种高碱度烧结矿主要矿物自动识别与定量方法
CN101458217A (zh) * 2007-12-12 2009-06-17 中国石油天然气股份有限公司 一种求准碎屑岩填隙物中粘土矿物相对含量的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
申少华 等: "利用化学成分满足法测算内蒙赤峰沸石矿的矿物组成", 《矿产与地质》, vol. 14, no. 6, 31 December 2000 (2000-12-31) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104422706A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 中国石油天然气股份有限公司 一种富含同生泥屑砂岩粘土矿物相对含量的检测方法
CN105758769A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 北京有色金属研究总院 一种联合定量测定矿石中金属氧化物和氢氧化物的方法
CN105758769B (zh) * 2014-12-18 2018-07-27 北京有色金属研究总院 一种联合定量测定矿石中金属氧化物和氢氧化物的方法
CN104964993A (zh) * 2015-06-29 2015-10-07 中国科学院青海盐湖研究所 湖泊沉积物年纹层单一纹层样品的x射线衍射测试方法
CN109424360A (zh) * 2017-08-28 2019-03-05 中国石油天然气股份有限公司 确定地层中矿物含量的方法及装置
CN108876311A (zh) * 2018-07-16 2018-11-23 河南聚合科技有限公司 一种基于物联网的矿物采选筛分分离设备云平台
CN110441339A (zh) * 2019-09-04 2019-11-12 中交二公局第三工程有限公司 一种机制砂云母含量定量检测方法

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