蒙脱石的性质和层间的交换性阳离子种类有很大关系。根据层间主要交换性阳离子的种类,通常蒙脱石分为钙蒙脱石和钠蒙脱石。
蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能,可用于除去食油的、煤油的净化、废水处理;由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性,因此用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火);还可在造纸工业中做填料,可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;另外膨润土具有“物美价廉
铸造用膨润土标准
蒙脱石的性质和层间的交换性阳离子种类有很大关系。根据层间主要交换性阳离子的种类,通常蒙脱石分为钙蒙脱石和钠蒙脱石。
蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能,可用于除去食油的、煤油的净化、废水处理;由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性,因此用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火);还可在造纸工业中做填料,可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;另外膨润土具有“物美价廉”的特点,可应用于低定量纸的生产,能够获得高加填量但不降低成纸强度,尤其是撕裂度。由于有很好的粘结力,可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆既节粮,又不起毛,桨后还不发出异味,真是一举双得。
总的说,钠质蒙脱石(或钠膨润土)的性质比钙质的好。

影响有机插层膨润土性能的因素有很多,如原土样的选择、反应环境的选择、有机改性剂的选择等。控制好影响因素有助于使膨润土发挥其良好的性能,达到所需应用的目的。
原土样的影响
制备有机膨润土所用原料中的蒙脱石含量必须在以上,且泥沙等含量应尽可能少,这就要求对原土进行多次提纯。蒙脱石的性质和它的化学成分与内部结构有关,钠基膨润土的交换阳离子为钠离子,钙基膨润土的交换性阳离子为钙离子。而钠基膨润土比钙基膨润土更容易进行有机化改性,即在离子交换、胶介质,膨胀倍数等方面均比钙基膨润土好,所以理想的制备原料为钠基膨润土。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。
膨润土在制浆造纸工业废水处理中的应用优势在于吸附性能和脱色能力较强,通过对废水中污染物的吸附来达到降低COD和脱色的目的。
用于废水处理的膨润土通常要进行有机改性以增强其对有机污染物的吸附能力。常用的有机改性剂为有机胺阳离子表面活性剂,如氯化十六烷基(CPC)、化十六烷基三甲铵(CTMBA)、氯化十四(TPC)等。改性膨润土对有机质有很强的亲合力,有机质不仅可以被吸附于颗粒表面,而且也可以进入到膨润土的层间,形成膨润土—有机物复合体,另外改性膨润土对重金属离子都有良好的吸附作用。阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性,利用这一特性,进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土。
在碱法造纸或硫酸盐造纸制浆过程中,产生的蒸煮废水称为黑液,其颜色深黑,有臭味,生产1t纸浆产生的黑液为15~20m3,水污染总量的30%来自造纸黑液,污染严重。用膨润土处理造纸黑液在国外早有报道。
武汉化工学院的孙家寿等经硅交联和有机物改性制成有机交联膨润土(TBC),研究发现,当pH值=4.5,TBC用量为24g/L H2O时,在常温下搅拌吸附60min后,其对COD的吸附效率为61.5%,吸附容量为549.3mgCOD/g。
此外,膨润土可与高分子絮聚剂连用,用于脱墨废水的处理及污泥脱水。杨久义等介绍了一种采用膨润土制备处理造纸黑液废水用的絮凝剂的方法,经正交试验,选择出优化的工艺条件,色度、COD去除率分别达90%和70%。
邵红等以钠基膨润土为原料,合成了镍锆-无机柱撑、镍锆-有机柱撑系列改性膨润土,比较了不同改性膨润土对造纸废水的处理效果,研究结果表明,有机柱撑膨润土对造纸废水的处理效果,COD、色度、浊度去除率分别为77.8%、94%、97.4%。
在制浆过程中,大量的水溶性聚合物和胶体物释放至生产过程的水中,木材的胶体物和树脂物有沉积在设备和产品表面的趋向,会引起生产问题和纸页缺陷。树脂控制的方法主要可分为物理控制法和化学控制法。其中化学控制法是目前为常用和比较有效的树脂控制方法,它是利用一些树脂控制剂使树脂附着在纤维表面或稳定地分散在浆料系统中,从而避免树脂在设备表面的沉积。膨润土所具有的良好物化性能,取决于其吸附于层间阳离子种类和数量,钠基膨润土具有更好的膨胀性、阳离子交换性、水介质中的分散性、胶质价、粘结性、润滑性、热稳定性,因而具有更广泛的用途。
经改性处理的有机膨润土由于具有较大的比表面积和有机物亲和力,因而也是一种有效的树脂控制剂。它可以吸附系统中憎水性的胶状树脂,降低树脂的表面能量,使树脂失去其特有的粘性,从而抑制了树脂的粘附、聚结和沉积,将0.5%~1%的膨润土加入纸浆悬浮液中,可以有效地吸附这些杂质及防止它们聚集。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍。
膨润土除了能吸附胶状树脂外,也可以附着在已聚结的树脂颗粒上,从而降低树脂的粘性。然而当系统中存在剪切力时,已聚结的树脂颗粒可能会重新暴露出新鲜的表面,而又具有聚结与沉积的趋势,因此合理选择膨润土加入的位置非常重要。
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