Characteristics of mineralogy for cation exchanged birnessites and its calcined products

以MnSO4为原料,以空气为氧化剂在碱性条件下合成K型水钠锰矿,并进行离子交换实验.能谱结果显示:Ba2+、pb2+、NH4+和Ag+能够全部置换层间的K;而Li+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mg2+、Ca2+、Na+和Cd2+离子交换样品仍残留1％～3％的K.XRD和红外光谱结果显示,除Ag离子交换样品外,其它样品均保留了水钠锰矿的层状结构,但是离子交换过程中,矿物结晶度以及锰氧八面体的有序度均有一定程度的变化.差热-热重结果显示,离子交换样品在150～250℃和500～700℃有显著的物相变化和结构调整.层间离子半径和性质决定了高温相变产物.在650℃煅烧后,K+、Ba2+、Na+、pb2+和Ag+等大半径离子交换样品生成具有(2×2)型或(3×3)型孔道矿物;而小半径离子不足以支撑水钠锰矿的层状结构,高温时发生分解生成低价态锰氧化物,其中Md+、Ca2+、Cd2+和Zn2+离子交换样品分解生成黑锰矿,Cu2+、Ni2+、Li+和NH4+离子交换样品则分解生成方铁锰矿.国家自然科学基金重点项目; 水污染控制与治理科技重大专项; 中国地质大调查项目中文核心期刊要目总览(PKU)中国科技核心期刊(ISTIC)中国科学引文数据库(CSCD)06966-9743