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膨润土(Bentonite)

膨润土

它属于一种以蒙脱石为主要成分的含水量粘土矿产。蒙脱石的化学式表现为(Al2,Mg3)2•nH2O,这种矿物具备诸多特殊性能,例如能够显著膨胀、产生粘合作用、吸附杂质、发挥催化功能、呈现触变现象、维持悬浮状态,同时拥有阳离子交换能力,因此被大量应用于众多工业生产环节。

膨润土属于非金属矿产,其主要矿物成分是蒙脱石,这种矿物的构造由两层硅氧四面体中间夹有一层铝氧八面体构成,属于2:1型晶体结构开yun体育app官网网页登录入口,蒙脱石的晶胞构成层状构造,其中包含有Cu、Mg、Na、K等阳离子,这些阳离子与蒙脱石晶胞的结合并不紧密,容易与其他阳离子发生置换,因此表现出较强的离子交换能力。该物质在农业及制造业等众多行业领域已实施应用,涉及超过百个细分领域,并且衍生出三百多种相关制品,正因如此,它获得了“通用基质”的别称。

膨润土又名斑脱岩,也称作皂土或者膨土岩。我国使用膨润土的历史非常久远,最初是用作清洁用品。(四川仁寿地区早在数百年前就存在露天矿,当地居民将膨润土叫做土粉)。这种材料真正得到普遍应用却只有一百多年时间。美国最早是在怀俄明州的古老地层里发现了它,那是一种黄绿色的粘性土质,遇水后会膨胀变成糊状物,从此以后,所有具备这种特性的粘土都被归类为膨润土。膨润土之中,蒙脱石是核心矿物kaiyun.ccm,占比达到85到90个百分点,这种土的诸多特性都源自蒙脱石。蒙脱石的颜色五花八门,有黄绿、黄白、灰、白等多样色调。它能够形成紧实的块体,也可能呈现为松散的粉末状,用手掌揉捏时会感觉到顺滑,当小颗粒遇到水时,体积会急剧膨胀,增大约20到30倍,在液体里能够悬浮不沉,水分不足时会变成粘稠的糊状物。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。

性质及应用

蒙脱石的特性与其层间可交换阳离子的种类密切相关。依据层间主要可交换阳离子的不同,蒙脱石一般分为钙质蒙脱石和钠质蒙脱石。

蒙脱石能够吸附杂质并交换阳离子,适合用来清除食用油的有害物质,也能净化汽油和煤油,还可以处理污水;它善于吸水并膨胀,同时能分散和悬浮物质,并形成泥浆,因此可用于制作钻井泥浆,也适用于阻燃(通过悬浮方式灭火);此外,在造纸行业它可以作为填充物,有助于提升涂料的多种性能,包括粘附效果、遮盖程度、防水能力以及耐清洗程度;凭借其优异的粘合能力,它能够替代淀粉用于纺织行业的纱线处理,这样做既能节省粮食,又能防止纱线起毛,浆料干燥后也不会产生难闻的气味,可谓一举两得。

总体而言,钠质蒙脱石(或钠膨润土)的特质要强于钙质蒙脱石。然而,全球范围内钙质土的分布范围远超钠质土,所以当前任务除了要加大钠质土的勘探力度,还需设法改良钙质土,将其转化为钠质土。

膨润土,即蒙脱石,凭借其优越的物理化学特性,能够充当粘合剂、悬浮介质、触变介质、稳定介质、净化脱色介质、填充介质、饲料添加剂、催化介质等,大量应用于农业、轻工产业以及化妆品、医药行业,因此蒙脱石是一种应用范围极广的天然矿物。

组成

1898年,中国的地质研究者Knighl在美国怀俄明州落基山脉旁,发现了一种呈黄绿色的、遇水会膨胀的粘土材料,因为其出产地是“Fort Beton”,所以将其命名为膨润土(Betonite)。这种膨润土,也被称为斑脱岩或者膨土岩,其主要构成矿物是蒙脱石,占比达到85-90%,膨润土的诸多特性,都是蒙脱石这种矿物所赋予的。

蒙脱石有多种色彩,例如黄绿、黄白、灰以及白色等。它能够形成致密的块体,也可能呈现为松散的土状,用手掌揉搓时会感到光滑,小颗粒浸入水中后体积会显著增大,在液体中会悬浮着,当水分不足时会变成糊状。蒙脱石能够吸附杂质,也能交换阳离子云开·全站体育app登录,因此可以用来清除石油中的有害物质,还能净化汽油和煤油,并且对废水处理有帮助;这种矿物具有优异的吸水膨胀能力,同时能分散和悬浮颗粒,还能形成粘稠液体,所以适用于制作钻井泥浆,也可以用于阻燃(通过悬浮方式灭火);此外,它还可以作为造纸工业的填充物,能够提升涂料的多种性能,比如增强粘附力、提高遮盖效果、增强耐水性、提高耐清洗度等;由于它拥有强大的粘合效果,可以替代淀粉用于纺织行业的纱线处理,这样做既能节省粮食,又能防止纱线起毛,并且在处理之后不会产生难闻的气味。

膨润土的归类依据其层间阳离子的成分,阳离子种类不同则土质各异,阳离子为钠离子时即为钠质膨润土,阳离子为钙离子时即为钙质膨润土,阳离子为氢离子时即为氢质膨润土,也称作活性白土,阳离子为有机成分时则为有机膨润土。

膨润土具备显著的吸水特性,能够吸收自身8至20倍体积的水分,从而体积膨胀到原来的30倍;在水中可以分散形成胶体状悬浮液,同时表现出一定的粘稠感、触变效果和润滑作用;与沙土等物质混合后,能够形成可塑的材料并具有粘合能力,此外还拥有较强的阳离子交换功能以及吸附性能。

膨润土性能优越,因此被誉为“万能”粘土,用途广泛,包括作为粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等,在冶金、石油、铸造、食品、化工、环保等多个工业领域都有应用。

我国膨润土的发展现状

我国膨润土资源丰富,仅次于美国位列全球第二,当前开采规模达到200万吨,主要分布在东北及东部沿海地区。已探明的大小矿床和矿点储量共计23.3亿吨,预估资源总量超过75亿吨。然而,我国膨润土的利用效率不高,累计开采量仅占已探明储量的很小比例。在国际市场上,商品交换呈现出一种特殊格局,表现为输出基础物料,诸如原矿、铸造原料、钻井材料以及普通活性白土,同时引入优质商品,例如洗衣粉专用柔软剂、高级有机矿物、用于防水的膨润土布料。中国膨润土年产量与销量估计在270万吨左右,其中铸造型砂消耗100到110万吨,钻井泥浆使用70万吨,冶金球团耗用45万吨,油脂脱色(活性白土)需要20万吨,其他用途则占用20到30万吨。该领域普遍存在公司体量偏小的情况,能够年产量达到万吨以上的企业非常少,整体技术实力相对薄弱,因为是资源驱动型产业,市场竞争并不激烈,产品产量和销售价格这些年持续增长。

制备及应用

1、半湿法生产高效活性白土方法

2、催化酸处理海泡石、膨润土的工艺

3、防污膨润土制备方法

4、废白土渣综合利用的新方法

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10、含脱氮剂和废油的废白土处理方法

11、航煤脱色用颗粒白土的再生工艺方法

12、合成二八面体蒙脱石粘土

13、活性白土的制备方法

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15、活性白土生产方法2

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