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膨潤土的應(yīng)用
蒙脫石的性質(zhì)和層間的交換性陽離子種類有很大關(guān)系。根據(jù)層間主要交換性陽離子的種類,通常蒙脫石分為鈣蒙脫石和鈉蒙脫石。
蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能,可用于除去食油的毒、和煤油的凈化、廢水處理;由于有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性,因此用于鉆井泥漿、阻燃(懸浮滅火);還可在造紙工業(yè)中做填料,可優(yōu)化涂料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘結(jié)力,可代替淀粉用于紡織工業(yè)中的紗線上漿既節(jié)糧,又不起毛,槳后還不發(fā)出異味,真是一舉雙得。
總的說,鈉質(zhì)蒙脫石(或鈉膨潤土)的性質(zhì)比鈣質(zhì)的好。
膨潤土(蒙脫石)由于有良好的物理化學(xué)性能,可做凈化脫色劑、粘結(jié)劑、觸變劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑、充填料、飼料、催化劑等,廣泛用于農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)及化妝品、藥品等領(lǐng)域,所以蒙脫石是一種用途廣泛的天然礦物材料。
膨潤土可用來作防水材料,如膨潤土防水毯、膨潤土防水板及其配套材料,釆用機械固定法鋪設(shè)。應(yīng)用于PH值為4到10的地下環(huán)境,含鹽量較高的環(huán)境應(yīng)采用經(jīng)過改性處理的膨潤土,并應(yīng)檢測合格后使用。
隨著市場需求的不斷擴大和有機膨潤土技術(shù)的進步,利益的驅(qū)使使更多的企業(yè)加入有機膨潤土的生產(chǎn)行業(yè),也使企業(yè)家感到投資有機膨潤土的廣闊市場前景。
近年由于外資的注入及國家對于礦產(chǎn)的保護致使膨潤土原礦價格上升,原礦價格在原有基礎(chǔ)上已漲了3~4倍,球團膨潤土等已無利潤可言,人們紛紛把目光關(guān)注到有機膨潤土上,而且有機膨潤土的需求量很大,可以滿足企業(yè)家的想象。
鹽活化法是將膨潤土置于鈉、鎂、鋁、銅、鐵、鋅等鹵化物、溶液中,通過攪拌、過濾、洗滌、烘干等處理,制得鹽改性膨潤土。這些金屬離子與膨潤土層間硅氧四面體的負(fù)電荷結(jié)合而使得膨潤土層間陽離子具有可交換性。E. Eren 等〔3〕用Ni2 、Co2 、Zn2 對膨潤土進行改性,結(jié)果表明,金屬陽離子進入到膨潤土層間,使得層間孔隙直徑增大,離子可交換性增強;另外,在層間溶劑的作用下,膨潤土片狀晶體剝離、分散成更薄的單晶片,增大了膨潤土比表面積。
膨潤土的主要用途之一是作為鉆井液材料。一般產(chǎn)品名稱為:鉆井膨潤土、鉆井泥漿膨潤土、鉆井液用膨潤土,API膨潤土等等,要知道測量膨潤土造漿性的主要指標(biāo)之一是制漿速度,我們測試一般選用人工鈉基膨潤土作為造漿材料,因為一般鈉質(zhì)膨潤土的造漿性能比鈣質(zhì)膨潤土要好,測算膨潤土造漿率即膨潤土的單位重量可以配制成懸浮體積(m3 / t),表觀粘度為15mPa·s。
儀器:高速攪拌器 六速旋轉(zhuǎn)粘度計
方法:配置3份350ml膨潤土懸浮液,每份懸浮液含有不同質(zhì)量的土樣。使其視粘度在(10--25)x10-3Pa?s之間。
三個樣分別高速攪拌20分鐘,靜止24小時。再攪拌5分鐘。用六速旋轉(zhuǎn)粘度計進行視粘度測試。 在半數(shù)坐標(biāo)紙上做視粘度與懸浮液濃度(g膨潤土/100ml懸浮液)的半系圖。繪出通過3點的視粘度直線。確定15mPa?s視粘度的懸浮液濃度。
通過造漿率對照表求的相當(dāng)?shù)脑鞚{率。
通過實驗測試我們知道鉆井用人工鈉基膨潤土的造漿率高,那么膨潤土作為鉆井造漿材料的應(yīng)用與作用有哪些呢?
利用膨潤土的造漿率一般作為鉆井造漿材料,該產(chǎn)品應(yīng)用的完整名字為“鉆井泥漿膨潤土”它的作用有幾下幾個重要作用:
(1)清理井壁以清除雜物。保持孔壁清潔,抑制鉆頭鉆壓,減少磨損,提高施工效率。