膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,具有的有序排列微孔结构、孔隙率高、孔体积大、质量轻、堆积密度小、比表面积大、导热系数低吸附性强、活性好等优点,国外已在工农业生产24领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为“万用之土”。我国是化肥、农要的生产和使用大国,目前化肥年产量3600万t(纯养分),化肥施入土壤后,大部分养分随降雨流失于水体(氮肥流失约6
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膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,具有的有序排列微孔结构、孔隙率高、孔体积大、质量轻、堆积密度小、比表面积大、导热系数低吸附性强、活性好等优点,国外已在工农业生产24领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为“万用之土”。我国是化肥、农要的生产和使用大国,目前化肥年产量3600万t(纯养分),化肥施入土壤后,大部分养分随降雨流失于水体(氮肥流失约65%~70%),因此减少养分流失是控制水体富营养化的重要手段。
膨润土可以分为活性白土和有机膨润土,一起来了解一下吧!
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。活性白土不溶于水、有及溶剂和各种油类中,几乎完全溶于热烧见,和盐酸中,相对密度2。在空气中易吸潮,放置过久会降低吸附性能。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、有及溶剂和各种油类中,几乎完全溶于热烧见,和盐酸中,相对密度2.3~2.5,在水及油中膨润。
有机膨润土
有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物,以膨润土为原料,利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有及溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性,通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。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。有机膨润土在各类有及溶剂、类、液体树脂中能形成凝胶,具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性,耐水性及化学稳定性,在涂料工业中有重要的应用价值。在油漆油墨、航空、冶金、化纤、石油等工业中也有广泛的应用。
用于生产涂布加工纸的涂料主要由颜料、胶粘剂和助剂所组成。膨润土(Bentonite)是以蒙脱石为主的含水粘土矿,具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等,广泛用于各个工业领域,被称之为“万用之土”。在所使用的助剂中有一类流变控制剂,其作用是调节涂料的流变性能,使其符合生产工艺的要求,避免由于涂料流变性能不佳而产生的产量问题。当蒙脱土分散于水相中时,表面水合作用和层间双电层的排斥作用会造成膨润土层间距的增大和体积的膨胀,这一作用可使膨润土在水相体系中起到增稠的效果,因而在纸张涂料中可使用膨润土来作为流变控制剂。
同时由于膨润土具有规整的片层结构,也有利于提高涂料的遮盖性能以及涂层的平整性,从而起到一定的颜料的作用。有报道了以膨润土作为部分颜料生产涂布加工纸的工艺,其产品经压光后特别适合于相片打印和胶印。
目前测定CEC的方法分为两大类:一类是定氮蒸镏法,另一类是氯化呗-硫酸法。
吸水性 膨润土能吸附8~15倍于本体积的水量,吸水后体积膨胀,体积能膨胀增大几倍到十几倍。事实上,在欧洲这种类似的粘土被叫作蒙脱石,它的名子来源于它的发现地,法国的蒙脱镇,1847年这种粘土在这里被发现。以吸水率和吸水比表示膨润土的吸水性。单位重量的膨润土所能吸附水的重量称为吸水率,以百分数表示。在初始阶段,它随时间的增长而增长,后达到饱和。分钟的吸水量和二小时的吸水量的百分比称为吸水比。
膨润土的膨胀性能以膨胀容表示,膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容,以毫升/克样表示。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的膨胀容高;同一属型的膨润土,含蒙脱石愈多,膨胀容愈高。膨胀容是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。
吸附脱色性 膨润土对各种气体、液体、有机物质具有一定的吸附能力,大吸附量可达5倍于它的重量,尤其是酸性膨润土和经酸处理活化的活性白土对各种油类具有良好的脱色性能。膨润土就是混悬剂中性能优良的助悬剂,膨润土在水中带负电荷,吸收大量水形成高粘度的糊状物,能阻止微粒聚集,而且具有触变性、润滑性。以往是以脱色率和脱色力表征膨润土的吸附脱色能力,目前趋于以脱色力和比表面积来表征。
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。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。但其主要消费领域是铸造型砂、铁矿球团、钻井泥浆,消费量约占世界总产量的75%。我国膨润土主要应用领域的消耗量为:铸造用膨润土90.41万吨(占73.5%),钻井泥浆8.61万吨(占7%),石油化工(包括脱色)用膨润土7.75万吨(占6.3%),铁矿球团用膨润土3.69万吨(占3%),轻工建材、农业药和印染等10.1万吨(占8.2%)。
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