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膨润土的种类有哪些, 主要分布在哪些地方?

发布时间:2019-09-09 09:58:44

我国膨润土资源丰富,分布广泛。膨润土的种类有哪些, 主要分布在哪些地方?膨润土常见的形式有如下几种:钠基膨润土、钙基膨润土、高白膨润土、活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、交联膨润土等。

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,由含水的层状硅酸盐构成,其主要化学成分为Ex(H2O)4(Al2-x,Mgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2,E代表可交换阳离子,如Ca2+、Mg2+、Na+、K+等。蒙脱石是由两片顶角朝里的硅氧四面体(Si-0)片中间夹一片铝氧八面体(A1-04(0H)2)片组成的2:1型晶体结构。四面体与八面体靠其间共用的氧原子连接,各晶胞之间靠氧层连接,结构单元层之间的空间称为层间域,晶层间距离为0.96-2.14nm。蒙脱石的晶体结构如下图所示。由于硅氧四面体和铝氧八面体中的部分硅离子、铝离子常被其他低价的阳离子置换,从而使蒙脱石晶体结构带性负电荷。为了电价平衡,蒙脱石晶胞会吸附交换性阳离子。由于蒙脱石晶胞形成的层状存在Ca2+、Mg2+、K+、Na+等阳离子,这些阳离子与晶胞之间的作用很不牢固,容易被其他阳离子交换,因此具有很好的阳离子交换性。

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蒙脱石矿物的“三明治”结构(a)及其晶体结构(b)

膨润土分布

我国膨润土资源丰富,分布广泛。膨润土矿床可归纳为五个主要矿带。其中矿带位于黑龙江省、辽宁省、河北省、山西省、陕西省及四川省等境内;矿带在黑龙江东部、山东省、河南省、安徽省、湖北省、湖南省等境内;第三矿带则位于浙江省、江苏省、福建省、广东省及广西自治区等境内;第四带在新疆甘肃一线;第五矿带为西藏云南、贵州一线。

膨润土的种类有哪些

膨润土常见的形式有如下几种:钠基膨润土、钙基膨润土、高白膨润土、活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、交联膨润土等。

根据层间主要交换性阳离子的种类,膨润土通常分为钠基膨润土和钙基膨润土。天然膨润土多为钙基膨润土,其物化性质不甚理想,一般地讲,钠基膨润土比钙基膨润土的性能优越,主要表现在:钠基膨润土吸水速度慢,但吸水率和膨胀倍数大,吸水量为其体积的8-15倍,膨胀倍数从几倍到30余倍,阳离子交换量高,在水中分散性好,胶质价高,并且悬浮性、触变性、热稳定性、粘接性、可塑性较好,吸水强度、干压强度、热湿拉强度也较高。所以,钠基膨润土比钙基膨润上经济价值高,工业上常将钙土钠化制备钠土。钠基膨润土在铸造行业、钻井泥浆、铁矿球团、干燥剂、污水处理、建筑工程防水材料、涂料等7种行业需求用量较大。

高白膨润土是白度少在80以上的高纯度钠(钙)基膨润土,高白膨润土受益于其高亮度和白度以及较高水平的化学纯度,在日化用品、陶瓷、造纸、涂料、制酒、食品等许多方面深受欢迎。

活性白土是用膨润土为原料,经活化处理,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,能吸附有色物质及有机物。在空气中易吸潮,放置过久会降低吸附性能。但是,加热300℃以上便开始失去结晶水,结构发生变化,影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中,几乎完全溶于热烧碱和盐酸中,相对密度2.3-2.5,在水及油中膨润极小。广泛用于矿物油、动植物油脂、制蜡及有机液体的脱色精制。还可用作水分干燥剂,内服药物碱解毒剂,维生素A、B吸附剂,润滑油重合接触剂,汽油气相精制剂等,还可用作中温聚合催化剂、高温聚合剂和制造颗粒白土的原料。

通过对贮量丰富、生产量大的钙膨润土进行简单的改性处理,可得到锂膨润土。在钙膨润土体系中加入锂盐(如碳酸锂),使锂离子取代钙离子并达到饱和,即可使钙膨润土变为锂膨润土,达到改性的目的。目前,能在有机溶剂中溶胀和形成胶体的材料较少,而锂基膨润土能够在有机溶剂中溶胀成胶。锂基膨润土既具有钠基膨润土浸水水化膨胀性能,又具有有机膨润土特性,在水和极性有机溶剂如乙醇中均能溶解成胶体或充分溶胀使涂料的粘度增强,适用于水基涂料、耐火基料涂料作增稠剂、悬浮稳定剂。

有机膨润土是有机液体的有效胶凝剂。在液态有机系统中加入相当少量的有机膨润土,将大大影响其流变性,粘度增大,流动性改变,使系统成为触变的。有机膨润土主要用于油漆、印刷油墨、润滑油、化妆品及其他许多工业部门,以控制粘度和流动性,使生产更容易、储存稳定性及使用性能更好。

交联膨润土是用人工加工的办法,用带正电荷的交联剂代替蒙脱石层间可交换的阳离子,将其2:1单元层桥联撑开,形成一种二维通道(2:1单元层为“板”,交联剂为“柱”)的层柱状结构的矿物,其层间距、柱间距可根据需要调节。常用的交联剂为Al、Fe、Ni、Cr、Ti等金属的聚羟基阳离子。交联膨润土具有很好的热稳定性,孔隙度高,比表面积大,早作为催化剂用于石油化工行业。20世纪80年代后期,人们开始注意到交联膨润土在工业废水处理方面的应用研究。

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