层间阳离子为Na+时称 钠基膨润土;层间阳离子为Ca2+时称钙基膨润土;层间阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土);层间阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。
活性白土
活性白土是用粘土(主要是膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末,无臭,无味,无毒,吸附性能很强,能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮,放
锂基膨润土钻井泥浆
层间阳离子为Na+时称 钠基膨润土;层间阳离子为Ca2+时称钙基膨润土;层间阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土);层间阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。
活性白土
活性白土是用粘土(主要是膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末,无臭,无味,无毒,吸附性能很强,能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮,放置过久会降低吸附性能。乳化剂及软膏基质:膨润土可作软膏、糊剂的增稠剂或直接用于软膏基质以及乳剂的乳化剂。但是,加热至300摄氏度以上便开始失去结晶水,使结构发生变化,影响褪色效果。活性白土不溶于水、各种油类中,几乎完全溶于热碱和盐酸中,相对密度2.3~2.5,在水及油中膨润。
铁矿球团用膨润土的技术 我国是铁矿石的消费大国,近年的年需求量在7亿t以上(2008年需求量约7.5亿t,2009年需求量约8.8亿t),其中约80%为粉矿,必须经过造球后才能供高炉使用,膨润土是造球的粘结剂。 膨润土作为球团粘结剂,对冶炼过程会产生积极和消极两方面影响,一方面它把粉矿粘结成球团,并达到一定强度,满足冶炼要求;另一方面它的添加会导致球团铁 品位降低,冶炼渣增加,影响炉容,增加热耗,增加成本等。因此在满足球团强度的前提下,要尽量降低膨润土添加量,为此对膨润土的粘结性能提出技术需求。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。 目前,我国球团矿中的膨润土添加量约为2%~3%,国外水平的添加量约为0.5%,从节约资源和节约能源考虑,应该进一步提高膨润土的粘结性能,降低球团矿中膨润土的用量。
有机膨润土的应用领域及特性
有机膨润土属于有机无机杂化材料,同时具有有机物和无机物的某些特性,用途十分广泛,在染料脱色、颜料防沉、有机物废水处理、农业药吸附、复合材料、防渗、医类药缓释、油墨、乳胶漆、涂料以及催化等领域应用研究活跃。
油漆油墨
在油漆油墨中加入有机膨润土,可增加液态有机系统的粘稠性,改变其流动性。在高速印刷油墨加入有机膨润土,可增大粘度,印刷效果好,干燥快。有机膨润土还可用于某些墨水中,由于固体悬浮在有机液态系统中,可控制向多孔基地的渗透,改变渗透性和均匀性,字迹清晰不至模糊。根据固体吸附的理论,进行粉碎的膨润土矿物的吸附能力明显提高,粉碎矿物越细,吸附作用越强。在油漆方面,加入有机膨润土后可明显改善其悬浮性、流动性、耐腐蚀性以及干燥性等。其添加在颜料油漆中,具有防沉、耐腐蚀等优良性能。
石油钻井
石油钻井是有机膨润土应用为广泛的行业,有机膨润可明显提高泥浆的稳定性,使泥浆具有良好的流变性、润滑性和耐腐蚀性。
污水处理
有机膨润土具有良好的吸附性能,被广泛用于污水、废水的净化处理,可有效吸附废水中的有机物质。处理废水步骤如下:将有机膨润土按照一定比例加入到需要处理的有机废水中,搅拌(或者使用微波辐照)静置沉淀,固液分离,检测达到排放标后排放。
膨润土矿的目的矿物蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸矿物。晶体结构特点是二层硅氧四面体晶片与其间的铝氧八面体晶片相结合形成晶层,构成2:1型结构。晶层具有水分子和可交换性阳离子。八面体空隙中的阳离子为Al3+离子,剩下两个空位,为二八面体型。膨润土用于软膏基质后,可免除动、植物油脂或矿物油脂调制的膏脂变质后对皮肤的刺激作用。蒙脱石晶体化学特点是类质同象种类多,使之化学成分复杂,变化大。八面体空隙中的Al3+常被低价的Mg2+、Fe2+置换;四面体空隙中的Si4+被Al3+置换,由于低价阳离子替代阳离子,使结构层产生多余的负电价。为了保持电中性,在结构层之间,除水分子外,存在较大半径的阳离子Na1+、Ca2+、Mg2+等。这些阳离子是可交换的,使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的特性。
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