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
钻井泥浆膨润土
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。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。
用膨润土作动物垫圈料处理废水、臭气,膨润土能使动物粪便容易分散、清理。由于圈养动物场和屠宰场、水产加工场产生的污水、臭气对环境有害,可在这些场所撒膨润土,回收肥料。
钻井泥浆用膨润土是膨润土第二大的用户,每年用量为70万吨。
膨润土是一种以蒙脱石为主要组分的粘土类矿物,具有强烈的吸水性,能吸收相当于本身体积8倍的水,体积膨胀10~30倍,在水溶液中呈悬浮和胶凝状态。在进行油、气钻井等项工作时,要使用泥浆来冷却钻头、清除碎屑、保护井壁及平衡地压。膨润土分散性好、出浆量大,因此是制造钻井泥浆的理想材料。用作钻井泥浆的膨润土,的技术要求是悬浮性质、湿筛分析和水分含量。
膨润土在钻井中的重要作用,使它的用量非常大。据了解,平均每采一口井,大约使用膨润土8吨。
酸活化法是利用硫酸、盐酸、草酸等对膨润土进行活化。膨润土经酸活化后,层间的Na+、Mg2+等转化为可溶性盐类溶出,同时,膨润土结构通道中的杂质也被溶解,从而增大了膨润土层间距、孔道容积,进而增强了其吸附性能。B. Benguella 等〔1〕用硫酸对天然膨润土进行活化,并利用改性后的膨润土吸附两种酸性染料,数据显示,经酸活化后,膨润土比表面积由23 m2/g 增大到56 m2/g。
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