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天然漂白土
即天然產(chǎn)出的本身就具有漂白性能的白土,是以蒙脫石、鈉長石、石英為主要組分的白色、白灰色粘土,是膨潤土的一種。
主要是玻璃質(zhì)火山巖分解后的產(chǎn)物,它吸水后不膨脹、懸浮液的pH值為弱酸性與堿性膨潤土相區(qū)別;其漂白性能比活性白土差。顏色一般有淡黃色、綠白色、灰色、檄欖色、褐色、奶白色、桃紅色、藍色等。純白色的很少。密度2.7-2.9g/cm。視密度由于多孔性關系而常常較低?;瘜W成分和普通粘土差不多,主要化學成分是三氧化二鋁、二氧化硅、水及少量鐵、鎂、鈣等。在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀,這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性。無可塑性,有較高吸附性。因含大量含水硅酸,對石蕊呈酸性。水中易裂解,含水量很大。一般細度越細則脫色力越高。
在勘探階段進行質(zhì)量評價時,需測定其漂白性能、酸度、過濾性能、吸油量等項目
我國膨潤土資源豐富,儲量大應.分用布技廣術.因其優(yōu)良性能而被廣泛應用于眾多領域中.在建筑防水工程中利用其獨特性,制成性能各異的防水材料.近年來的推廣應用顯示了強勁的發(fā)展勢頭.取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益.為推動膨潤土的應用展示出良好的前景。膠質(zhì)價膨潤土在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液,這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性,以膠質(zhì)價表征這些性能。
膨潤土(Bentonite)-詞系根據(jù)1898年W·C奈特(Knight)對美國懷俄嘎州FortBenton附近白堊紀粘土頁巖的命名,又名“斑脫巖”或膨土巖.一般是指主要由蒙脫石組成的一種粘土巖。蒙脫石是含有少量堿土金屬的含水鋁硅酸鹽,屬單斜晶系,其單位晶胞是由兩十硅氧四面體層夾一個氫氧八面儺層組成的2:1型層狀硅酸鹽.其中八面體中存在的離子數(shù)為2.四面體中為4,當八面體(步量四面體)中低價陽離子類質(zhì)同像置換陽離子.常使原結構增加等當量的負電荷.層間就會吸附水他或無水化的陽離子、極性分子進行補償,致使垂直于層面方向易產(chǎn)生膨脹及分散細粒,并具有吸附性和陽離子交換能力。蒙脫石的性質(zhì)和它的化學成分與內(nèi)部結構有關,鈉基膨潤土的交換陽離子為鈉離子,鈣基膨潤土的交換性陽離子為鈣離子。根據(jù)這些性能制造出很多類型的防水材料。
復合材料
有機膨潤土還可應用于復合材料領域,尤其對聚合物及其改性。納米級有機膨潤土可應用在塑料(尼龍、環(huán)氧樹脂、聚烯烴等)、橡膠制品的納米改性,可有效改善其耐熱性、強度、耐磨性等。這種結構中存在著特殊的可膨脹性層間域,使膨潤土具有「吸水性、膨脹性、黏結性、催化性、懸浮性、無毒性、觸變性和離子交換性」等許多優(yōu)良的性能。將少量的納米蒙脫土加入到橡膠中,可以明顯提高橡膠的強度、伸長率,甚至完全可替代白炭黑、炭黑等填料,大大降低或消除污染,這將是21世紀橡膠工業(yè)的一場革命。
納米級有機膨潤土復合材料不僅減輕了傳統(tǒng)復合材料添加劑的重量,而且使得大大改善了復合材料的硬度、阻燃、阻氣性能。在軌道交通方面,復合彈性結構材料應用于減震方面能夠?qū)⒘蚧烊幌鹉z的力學性能達到拉伸強度>30MPa。
預計未來幾年,對有機膨潤土需求量將達到30-40萬噸/年,而有機膨潤土將朝著精細化、系列化、功能化等方向不斷發(fā)展。積極開展有機膨潤土生產(chǎn)技術研究,加快成果產(chǎn)業(yè)化轉化,拓展有機膨潤土應用領域,實現(xiàn)有機膨潤土、高附加值綜合利用將是有機膨潤土行業(yè)的主要發(fā)展方向。即:M=B/K'100式中M—膨潤土礦石中蒙脫石相對含量,%:B—吸藍量,毫克當量/100克樣:K—換算系數(shù),150。
微波合成有機膨潤土的方法
合成有機膨潤土的方法。它是將表面活性劑按膨潤土原土的陽離子交換容量的20-200%CEC溶于水中,其質(zhì)量固液比范圍在1∶5-1∶500,加入經(jīng)干燥、過篩的膨潤土原土,放入100-5000W微波功率的微波反應器,輻照10s-30min,過濾,洗去游離的表面活性劑,微波干燥,于60-120℃下烘干,烘干時間為30min-24hr,研磨、過篩,得到有機膨潤土。本發(fā)明優(yōu)點是:1)微波合成有機膨潤土,可大大縮短合成處理時間;形成了一種橋聯(lián)作用,減少了泥漿中的自由水,改變了泥漿的性能參數(shù),達到降低濾失率的目的。2)合成工藝簡化,能耗大幅降低;3)濾液循環(huán)利用,不產(chǎn)生含表面活性劑的污水;4)獲得的有機膨潤土產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、外觀均一、成本較低,吸附性能優(yōu)良,去除有機污染物效果好,經(jīng)濟;5)特別適合于采用陽離子型表面活性劑對鈉基、鈣基膨潤土或酸性白土進行有機化改性。