Preparation and Handling of Dithionite-Reduced Smectite Suspensions

Abstract

Using Garfield, Washington, nontronite as the model mineral system, methods and apparatus were developed to prepare reduced suspensions in citrate-bicarbonate-dithionite (CBD) solution. These techniques were effective in removing excess, undesired solutes from reduced suspensions while maintaining a high Fe²⁺ content. They also enabled the preparation of dried, reduced films preferentially oriented with respect to the crystallographic c-axis. Supernatant solutions were collected and analyzed for Fe, Al, and Si, from which the extent of dissolution of the clay as a result of CBD treatment was assessed. Results indicated that very little Fe and Si were released to solution, but as much as about 8% of the total Al was solubilized. The highest levels of Al in solution were observed in CB treatments without dithionite.

Резюме

Используя нонтронит из Гарфильд в Вашингтоне, разработаны методы и аппараты для подготовки редуцированных суспензий в растворе цитрата-бикарбоната-дитионита (ЦБД). Эти техники были эффективны для удаления избытков нежелательных растворенных веществ из редуцированных суспензий, тогда как сохранялось высокое содержание Fe2+. Они также облегчали подготовку сухих, редуцированных фильмов предпочтительно ориентированных по отношению к кристаллографической оси с. Всплывающие растворы собирались и анализировались по содержанию Fe, Al, и Si; из этих данных оценивалась степень растворения глины в результате обработки ЦБД. Результаты показали, что очень малые количества Fe и Si освобождались в растворе, тогда как растворялось почти 8% всего Al. Наиболее высокое содержание Al в растворе наблюдалось при обработке ЦБ без дитионита. [E.G.]

Resümee

Nontronit von Garfield, Washington, wurde als Beispiel für ein Mineralsystem verwendet, um Methoden und Apparaturen zu entwickeln, um reduzierte Suspensionen in Citrat-Bicarbonat-Dithionit (CBD)-Lösung herzustellen. Diese Techniken waren bei der Entfernung überschüssiger, unerwünschter gelöster Stoffe aus reduzierten Suspensionen wirksam, während ein hoher Fe²⁺-Gehalt erhalten blieb. Außerdem ermöglichten sie die Präparation von getrockneten, reduzierten Filmen, die im Hinblick auf die kristallographische c-Achse bevorzugt orientiert sind. Überstehende Lösungen wurden gesammelt und auf Fe, Al, und Si analysiert, woraus das Ausmaß der Unlöslichkeit des Tons in Abhängigkeit von der CBD-Behandlung erhalten wurde. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, daß sehr wenig Fe und Si in Lösung ging, daß aber bis zu 8% des gesamten Al gelöst wurden. Der höchste Al-Gehalt in der Lösung wurde bei CB-Behandlungen ohne Dithionit beobachtet. [U.W.]

Résumé

En employant de la nontronite de Garfield, Washington, comme système minéral modèle, des méthodes et appareils ont été développés pour préparer des suspensions réduites dans une solution dithionite-bicarbonate-citrate (CBD). Ces techniques étaient éfficaces pour enlever des produits dissolus en excès, non-désirables des suspensions réduites, tout en maintenant un contenu élevé en Fe²⁺. Elles ont aussi permis la préparation de films secs, réduits, orientés préferentiellement par rapport à l’axe cristal-lographique c. Des solutions supernatantes ont été collectées et analysées pour Fe, Al, et Si, à partir desquelles on a determiné l’étendue de la dissolution de l’argile résultant du traitement CBD. Les résultats ont indiqué que très peu de Fe et de Si ont été relâchés en solution, mais que jusqu’à à peu près 8% de l’Al total a été solubilisé. Les niveaux d’Al en solution les plus élevés ont été observés dans les traitements CB sans dithionite. [D.J.]