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膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn),蒙脫石結構是由兩個(gè)硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結構,由于蒙脫石晶胞形成的層狀結構存在某些陽(yáng)離子,如Cu、Mg、Na、K等,且這些陽(yáng)離子與蒙脫石晶胞的作用很不穩定,易被其它陽(yáng)離子交換,故具有較好的離子交換性。國外已在工農業(yè)生產(chǎn)24個(gè)領(lǐng)域100多個(gè)部門(mén)中應用,有300多個(gè)產(chǎn)品,因而人們稱(chēng)之為“土”。
有機膨潤土是一種無(wú)機礦物/有機銨復合物,以膨潤土為原料,利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結構及其能在水或有機溶劑中溶脹分散成膠體級粘粒特性,通過(guò)離子交換技術(shù)插入有機覆蓋劑而制成的。有機膨潤土在各類(lèi)有機溶劑、油類(lèi)、液體樹(shù)脂中能形成凝膠,具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩定性、高溫穩定性、潤滑性、成膜性,耐水性及化學(xué)穩定性,在涂料工業(yè)中有重要的應用價(jià)值。在油漆油墨、航空、冶金、化纖、石油等工業(yè)中也有廣泛的應用。
層間陽(yáng)離子為Na+時(shí)稱(chēng)鈉基膨潤土;層間陽(yáng)離子為Ca2+時(shí)稱(chēng)鈣基膨潤土;層間陽(yáng)離子為H+時(shí)稱(chēng)氫基膨潤土(活性白土、天然漂白土-酸性白土);層間陽(yáng)離子為有機陽(yáng)離子時(shí)稱(chēng)有機膨潤土。
膨潤土礦是一種多種用途的礦產(chǎn),其質(zhì)量和應用領(lǐng)域主要取決于其中蒙脫石含量和屬性類(lèi)型及其晶體化學(xué)特性。因而,其開(kāi)發(fā)利用因礦而異,因作用而異。如生產(chǎn)活性白土,鈣基轉鈉基,供石油鉆探用的鉆井注漿,代替淀粉用于紡紗、印染的漿料,建材上用內外墻涂料,制備有機膨潤土,用膨潤土合成4A沸石、生產(chǎn)白炭黑等等。
影響膨潤土礦物吸附作用的因素是:
1)膨潤土類(lèi)型的影響。鈉質(zhì)膨潤土的吸附能力明顯比鈣質(zhì)等其他類(lèi)型的膨潤土礦物吸附能力強。
2)膨潤土顆粒粉碎粒度大小的影響。根據固體吸附的理論,進(jìn)行粉碎的膨潤土礦物的吸附能力明顯提高,粉碎礦物越細,吸附作用越強。
3)溶液介質(zhì)的影響。根據雙電層理論,膨潤土礦物晶體帶負電,在形成雙電層時(shí)會(huì )進(jìn)行離子交換。如果溶液中離子濃度過(guò)高會(huì )壓縮膨潤土顆粒雙電層,抑制膨潤土的分散和擴散,甚至使膨潤土產(chǎn)生凝聚和聚結。
造漿率是膨潤土顆粒在水中分散形成懸浮液,并且這種懸浮液的表觀(guān)粘度為15*10-3Ps·s時(shí)每噸膨潤土造漿的立方數是衡量膨潤土質(zhì)量的一項重要指標,一般鈉質(zhì)膨潤土的造漿性能比鈣質(zhì)膨潤土要好。計其選漿率公式是:
造槳率(m3/t)=水的體積(mL)/土的質(zhì)量(g)+1/土的密度一般在測試表觀(guān)粘度時(shí)配制表觀(guān)粘度在10~25(*10-3 Pa·s)范圍內三杯泥漿,經(jīng)過(guò)攪拌靜止放置16h,再攪拌,測試粘度,然后在單對數坐標紙上標出三點(diǎn)的位置,進(jìn)行連線(xiàn),在坐標上求出表觀(guān)粘度為15*10-3 Pa·s時(shí)的加土量。
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