【廣告】
膨潤(rùn)土預(yù)防水體富營(yíng)養(yǎng)化的技術(shù)創(chuàng)新 水體富營(yíng)養(yǎng)化是一項(xiàng)世界性環(huán)境問(wèn)題,我國(guó)江河湖泊富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重,其中化肥、農(nóng)要隨雨水流入水體,是水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因。微波干法制備有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)一些要求高的場(chǎng)合,可用水洗滌以除去沒(méi)有交換的多余反應(yīng)物及反應(yīng)產(chǎn)生的鹽類(lèi),然后烘干、粉碎制備高質(zhì)量的有機(jī)膨潤(rùn)土。 我國(guó)是化肥、農(nóng)要的生產(chǎn)和使用大國(guó),目前化肥年產(chǎn)量3600萬(wàn)t(純養(yǎng)分),化肥施入土壤后,大部分養(yǎng)分隨降雨流失于水體(氮肥流失約65%~70%), 因此減少養(yǎng)分流失是控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要手段。為此,有人研究用樹(shù)脂、塑料、硫磺等薄膜包覆化肥技術(shù),控制肥料中養(yǎng)分的釋放,減少肥料在土壤中的損失, 但存在包膜工藝復(fù)雜,包膜化肥成本高等問(wèn)題(價(jià)格是一般常規(guī)肥料的2.5~8倍),難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。 膨潤(rùn)土具有良好的粘結(jié)性、吸附性,來(lái)源廣,價(jià)格低廉,可作為包膜化肥的天然材料,能夠減少肥料的流失,控制肥料養(yǎng)分的釋放,提高肥料的利用率,起到改良土壤、促進(jìn)作物增產(chǎn)的效果。 為此,突破膨潤(rùn)土礦物包膜技術(shù)與化肥、農(nóng)要制造技術(shù)的集成,生產(chǎn)礦物復(fù)合化肥、農(nóng)要是技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)。
潤(rùn)土是以蒙脫石為主的含水黏土礦,而蒙脫石是由兩層硅氧四面體片和一層夾于其間的鋁(鎂)氧(羥基)八面體構(gòu)成的2:1型層狀硅酸鹽礦物,其結(jié)構(gòu)層間以弱的庫(kù)倫力結(jié)合。我們得知道,這個(gè)粘土在烘過(guò)后會(huì)變脆,如果顆粒調(diào)節(jié)劑只有這一種成分,那可能碎粒會(huì)比預(yù)期的多。這種結(jié)構(gòu)中存在著特殊的可膨脹性層間域,使膨潤(rùn)土具有「吸水性、膨脹性、黏結(jié)性、催化性、懸浮性、無(wú)毒性、觸變性和離子交換性」等許多優(yōu)良的性能。
有機(jī)插層膨潤(rùn)土除具有天然膨潤(rùn)土的上述性能外,還因其層間距比天然膨潤(rùn)土的要大,故應(yīng)用范圍更廣、效果更理想。膨潤(rùn)土(Bentonite)是以蒙脫石為主的含水粘土礦,具有膨潤(rùn)性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽(yáng)離子交換性等,廣泛用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,被稱(chēng)之為“萬(wàn)用之土”。例如,由于其在有機(jī)介質(zhì)中具有良好的溶脹性、高分散性,可廣泛應(yīng)用于「涂料、鞋油、環(huán)保、油漆、石油鉆井、塑料、化妝品、鑄造、調(diào)稠劑、染色劑、高溫潤(rùn)滑脂、納米復(fù)合材料」等行業(yè),是近年來(lái)行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)方向之一。
復(fù)合材料
有機(jī)膨潤(rùn)土還可應(yīng)用于復(fù)合材料領(lǐng)域,尤其對(duì)聚合物及其改性。活性白土活性白土是用粘土(主要是膨潤(rùn)土)為原料,經(jīng)無(wú)機(jī)酸化處理,再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑,外觀為乳白色粉末,無(wú)臭,無(wú)味,無(wú)毒,吸附性能很強(qiáng),能吸附有色物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)。納米級(jí)有機(jī)膨潤(rùn)土可應(yīng)用在塑料(尼龍、環(huán)氧樹(shù)脂、聚烯烴等)、橡膠制品的納米改性,可有效改善其耐熱性、強(qiáng)度、耐磨性等。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(qiáng)度、伸長(zhǎng)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(jì)橡膠工業(yè)的一場(chǎng)革命。
納米級(jí)有機(jī)膨潤(rùn)土復(fù)合材料不僅減輕了傳統(tǒng)復(fù)合材料添加劑的重量,而且使得大大改善了復(fù)合材料的硬度、阻燃、阻氣性能。在軌道交通方面,復(fù)合彈性結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于減震方面能夠?qū)⒘蚧烊幌鹉z的力學(xué)性能達(dá)到拉伸強(qiáng)度>30MPa。
預(yù)計(jì)未來(lái)幾年,對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土需求量將達(dá)到30-40萬(wàn)噸/年,而有機(jī)膨潤(rùn)土將朝著精細(xì)化、系列化、功能化等方向不斷發(fā)展。膨潤(rùn)土、病毒具有選擇性吸附作用,蛋白質(zhì)溶液(如人血漿)中的病毒可被硅藻土、硅酸、膨潤(rùn)土、金屬氫氧化物、珍珠巖、纖維素的混合顆粒所吸附。積極開(kāi)展有機(jī)膨潤(rùn)土生產(chǎn)技術(shù)研究,加快成果產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化,拓展有機(jī)膨潤(rùn)土應(yīng)用領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)有機(jī)膨潤(rùn)土、高附加值綜合利用將是有機(jī)膨潤(rùn)土行業(yè)的主要發(fā)展方向。