钠质膨润土的分散程度较钙质膨润土高,钠质膨润土的吸水率高、膨胀倍数大。钠质膨润土和钙质膨润上吸水膨胀产生不同结果的原因是:
1)阳离子可以将膨润土颗粒联结在起,制约了膨润土颗粒的分散。多价离子比一价离子电荷密度大,颗粒之间产生较强的静电引力,使膨润土颗粒联结的能力强,因此钙质膨润土的分散能力比钠质膨润土要弱。
2)蒙脱石晶格置换产生的负电荷要吸附电性相反的离子来平衡
建筑盾构用膨润土
钠质膨润土的分散程度较钙质膨润土高,钠质膨润土的吸水率高、膨胀倍数大。钠质膨润土和钙质膨润上吸水膨胀产生不同结果的原因是:
1)阳离子可以将膨润土颗粒联结在起,制约了膨润土颗粒的分散。多价离子比一价离子电荷密度大,颗粒之间产生较强的静电引力,使膨润土颗粒联结的能力强,因此钙质膨润土的分散能力比钠质膨润土要弱。
2)蒙脱石晶格置换产生的负电荷要吸附电性相反的离子来平衡溶液的电性。有机改性剂种类的影响表现为不同碳链的有机阳离子其截面积不同,当所用改性剂的阳离子截面积大小与蒙脱石层间单位交换点平均占有面积相适应时,层间才能达到足够的覆盖度,在有及溶剂中形成较好的凝胶体,获得黏度较大、凝胶性能较好的有机膨润土。这些电性相反的离子是以水化离子形式存在于溶液当中,带负电荷的蒙脱石颗粒吸附水化阳离子形成双电层。双电层的厚度与反离子价数的两次方成反比,即阳离子价高,水化膜薄,膨胀倍数低;而阳离子价效低,水化膜厚,膨胀倍数高。
3)钠质膨润土晶层吸附水的厚度是三层,钙质膨润土晶层吸附水的厚度是四层。膨润土作为天然矿产,是环境友好材料,具有优异的防渗性、耐久性,能够永九防渗。在极性水分子的作用下,由于静电引力较小,钠质膨润土晶层之间可以产生较大的晶层间距,而钙质膨润土由于晶层间的朴电引力较大,极性水分子不易进入晶层之间,因此,钙质膨润土晶层间产生的距离明显比钠质膨润土小,表现在钙质膨润土比钠质膨润土难于在水中分散、膨胀倍数低。实质上,蒙脱石的膨胀性受其化学成分控制,含钠离子多的蒙脱石可以待续不断地膨胀,直至成为一种凝胶状态。含钙离子多的蒙脱石只能从干操状态到含水状态膨胀是有限度的。我们在了解了影响膨润上膨胀性的深层次的原因后,可以人为有效地控制膨润土矿物的膨胀性能,使之达到好的使用效果。
我国膨润土资源丰富,储量世界,是优势矿产资源。 膨润土具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列特性,有“万用之土”的美称,我国已有上千种产品,广泛应用在20多个领域。由于膨润土具有上述工艺特性,使其作为粘结剂、吸附剂、催化剂、增稠剂、触变剂、脱色剂等广泛应用于冶金球团、铸造、钻井、化工、食品等24个领域100多个部门,见表2。但 是,我国膨润土产品结构不尽合理(主要以传统产品为主,技术含量低、产品档次低),新产品新应用的技术缺乏,优势资源未能利用,探索、寻找膨润土 产业新的发展机遇非常必要。我国能源和环境压力持续加大,面临着以高碳能源结构、高污染产业结构与绿色、低碳发展迫切需求之间的巨大矛盾,积极发展低碳技 术和绿色、环保技术具有重要意义。 膨润土是天然非金属矿产,加工简单,使用寿命长,是低碳型材料和环境友好型材料,在发展生态利用技术方面前景广阔,发展生态利用技术对促进膨润土产品结构 调整、促进优势资源的利用具有重要作用。其中,膨润土在替代有机防渗材料、预防水体富营养化,在铁矿球团、饲料、污水净化中的应用属于生态利用,其技 术值得重视。
钻井膨润土又名“班脱岩”,是一种主要有蒙脱石组成的非金属矿产品。实际上,动物非常缺乏某种成分时,可能是天性使然,它们会努力寻找一些富含这些成分的东西来吃。具吸湿性和膨胀性,可吸附8-15倍于自身体积的水量,体积膨胀数倍至30余倍。在水介质中,膨润土能分散呈胶凝状和悬浮状,此混合液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性,其与水、泥、沙等细碎屑物的接合,具有较好的可塑性和较好的粘结性,此外,膨润土还具有较强的阳离子交换能力,对各种气体、液体有一定的吸附能力,*吸附量右达5倍于其本身质量。
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