对钙基膨润土钠化改型研究
鄂州膨润土湿法提纯及钠化改型试验研究
度2 .%,将膨润土纯度&7 .3  ̄NN8 .1 5O 54 %: 9 9 %。对提纯后的膨润土进行钠化改型试验 ,确定了影响钠化的主要因素和钠化 最佳工艺条件 ,制备的钠基膨润土d(0) 12 7 r 0 1 .3 m,膨胀容和胶质价分别为7mL g 0mL 1g,为优质的钠基膨润土。 为 0 i 2 /  ̄50 / 5 【 关键词 】膨润土 ;提纯 ;钠化 【 中图分类号 】P 1 2 5 T 7 。 6 9.5 ; D9 5 5 【 文献标 识码 】A 【 文章编号 】10 —9 8 (0 00 ~ 0 1 3 0 7 3 62 1 )6 0 3 —0
AbtatAC —etnt f m zo kna e bet fh u yT e t rcsigtcn lg f uict nicre s c: ab no i o E h uit e t jc te td. h oes h o yo p r ai ar d r e r sa sh o o s wep n e o i f o s i
蒙脱石 是由两层硅氧 四面体夹一层铝氧八面体构成 的
2: 型晶 体结构 ,由于 八 面体 中部 分Al 被 Mg l ” 置 换 ,四面体 中部分S 被 A j 换 ,故 蒙脱 石层状 结 i l置 + 构间带 有永 久性 负 电荷 ,含有 C 、Mg a 、Na 、
K 等可 交换 阳离 子 ,可通过 与其他 阳离 子的交换 反 应生成各 种改型 产物 。我 国膨 润 土资源 丰富 ,储 量居世界前列 ,但我国天然产出的钠基 膨润土少 ,绝
N — e tnt io tie t te (0 ) a e s . 7 n e p n inmut l i 7 mL ga dc l i id xi5 0 L 1 g ab no i ba dwi O v l 2 m, x a s lp e s 2 / ol d n e 0 m /5 . es n hh d 1 u i1 3 0 o i n o s
低品位钙基膨润土矿粉的直接钠化研究
件 下特 有 的 。因此 本 实验 采 用这 两 个指 标 来检 验 钠 基土 的 质量 。膨 胀 倍越 大 、 质价 越 高 , 胶 钠基 土
原 料性 质 : 脱 石 含 量 5 %, 水 量 <8 蒙 2 含 %,
收 稿 日期 :0 2—0 20 7—1 6
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1 ・ 0
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试验研究・
文 章 编 号 :0 8—7 2 (0 2 1 10 5 4 2 0 )0—0 1 0 0—0 4
I M&P化 I 矿物 与 加I
20 0 2年 第 1 0期
低 品位 钙 基 膨 润 土 矿 粉 的 直接 钠 化 研 究
张颖 心 , 大 勇 , 天 胜 钟 张
・
试 验研 究 ・
I M&_ P化 I矿 物 s加 I
20 0 2年 第 1 0期
的性 能越 好 , 即钠 化 效 果越 好 。 2 钠基 膨 润 土制 备 条件 的 优 化 在探 索实 验 的 基 础 上 , 实 验 条 件 固 定 为 矿 将
粉量 4 g 加 水 量 3 0 , 统 研 究 了 钠 化 剂 类 0, 0 mL 系
氧 四 面体 夹一 层铝 氧 八面 体 所组 成 的 2 1型 晶体 :
体 悬 浮 液 触 变性 、 度 、 滑性 好 , H 值 高 、 稳 粘 润 p 热
定性 好等 。 钠基 土还 是许 多其 它膨 润土 深 加 工 的 基 础 。 我 国 的 膨 润 土 资源 , 基 土 占 9 % 以上 , 钙 0 生 产 过剩 ; 钠 基土 储量 少 , 品短 缺 。所 以对钙 而 产 基 土 的钠 化 改型 很重 要 。
膨润土酸化及碱化改型机理讨论
膨润土酸化及碱化改型机理讨论摘要:膨润土具有优良的物化性能,同时资源丰富,价格低廉,国内外有关科技人员对其改性的方法和技术进行了大量的研究。
本文主要针对膨润土加碱进行钠化改型以及加酸进行活化处理的机理方面进行了探讨。
关键词:膨润土酸化碱化作用机理膨润土具有优良的物理及化学性能,同时资源丰富,价格低廉,目前国内外相关科技人员对其改性的方法和技术进行了大量的研究。
在膨润土的提纯,钙基膨润土的钠化和活性白土、锂基膨润土的制备,各种有机膨润土的制备,膨润土催化剂的制备,用膨润土制备白炭黑等各种膨润土改性的方法和技术,以及交联柱撑粘土材料的制备和有机-无机纳米复合材料的制备等方面都有一定的进展[1]。
膨润土主要成分是蒙脱石,是一种含水的层状硅铝酸盐矿物,成分为2:1型的三层粘土矿物,其结构单元层组成为两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成,两个单元层之间以分子间作用力相连结。
一、蒙脱石表面荷电原因每个晶层由于类质同象作用,部分al3+被mg2+替代,si4+被al3+替代而导致晶面带负电荷,这种电负性不受所处水介质的ph的影响,在绝大多数情况下均保持电负性,是蒙脱石电负性的主要方面;当膨润土遇水时,蒙脱石晶层四面体上的si-o键以及八面体上的al-o键在水介质中会发生断裂,造成破键现象,这种情况体现在蒙脱石晶层端面上,破键会吸附一定的离子,当处在酸性介质中破键吸附h+而使端面带正电荷,处在碱性介质中,端面则带负电荷;蒙脱石八面体晶片在水介质中可以离解出al3+和oh-从而使端面产生电荷,在酸性介质中,oh-的离解占优势,使蒙脱石端面荷正电,而在碱性介质中,al3+的离解占优势,使蒙脱石端面荷负电[2]。
由于蒙脱石端面的面积在总面积中所占比例很小,所以离子吸附作用和晶层的离解作用产生的端面电荷在总电荷中的比例也很小,但是端面电荷的改变对蒙脱石的改型,改性,以及胶体性质和流变性质的影响极大,不能忽视。
二、膨润土碱化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,最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。
超声波钠化改型膨润土
天 然钙 基 膨 润 土 , 宁 建 平 出产 ; 3 辽 7 2型 阳
量增大 , 在水介质 中分散性好 , 胶质价高 , 胶体悬
浮 液触 变 性 好 , 滑 性 、 稳 定 性 好 润 热 , 此, 因 它 的 利 用价 值 显著 提高 , 有 广 阔 的市 场 前 景. 具
膨 润土 钠化 改型 成 为膨 润 土 深 加 工 的一 项 重 要
种 非金 属矿 产资 源 . 目前 以膨润 土 为原料 开 发
的各 种深 加 工 产 品 , 钠 基 土 、 机 土 、 性 白 如 有 活 土 、 机 或有机 凝 胶 、 子筛 等 , 无 分 广泛 应用 于石 油
钻井 、 石油化 工 、 冶金铸造 、 医药卫 生 、 业 、 农 环 保 、 妆 品等领 域 中 … . 化
通讯联 系人 : 封禄 田(9 1 ) 男 , 宁清原人 , 16 一 , 辽 教授 , 博士 , 主要从事精细化工材料方面的研究.
第 3期
张丽萍 , : 等 超声波钠化 改型膨润土
合, 树脂 用量 为蒙 脱 石 质量 的数 倍 , 于 设定 温 置 度 的超声 波水 浴 中 , 反应一 定 时 间 , 化 2h后 , 陈 取 下离 心 , 去下 层 沉 淀 , 部 分 上层 钠 基 蒙 脱 除 取 石悬 浮 液 , 10o 于 1 C下烘 干 , 经研 磨 、 过筛 , 备用 .
生 如下 离 子交换 平衡 :
Ca M M T 十2Na  ̄ Na . M T + Ca — . - .M
将天然膨润土与水按质量比 1 : 6混合 , 充分
搅拌 , 浸泡 1 2d 再 搅 拌 均 匀 , 置 1 n 抽 — . 静 5mi, 取上层 一 定 高 度 范 围 ( 由上 至 下 ) 内的 土 浆 , 测 出 固含量 备用 . 122 超声 波树 脂 制备钠 基膨 润 土 .. 取适 量膨 润 土土 浆 与 一 定 量 的 树脂 直接 混
有机钠盐对膨润土的钠化研究
果有着明显不同。
关
键
词: 钙基膨 润土 ; 钠化 ; 有机钠盐 ; 十二烷基苯磺 酸钠
中图分类号 :I 7 . 文献标识码 : 文章编号 :0 1 0 7 (0 7 0 0 1 0 1) 5 5 '9 B 10 — 0 6 20 ) 4— 0 3— 3
S d nMo ict no et i yO gn o u Sl t yO dfai f no t b rai Sd m a u i o B ne c i t
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第 4期 20 0 7年 8月
矿 产 保 护 与 利 用
CO E VA I N U I I A I F MI E A F NS R T ON A D T L Z T ON O N R L R .  ̄OU C _ R F . S
2 2 钠 化试 验 .
配 制一定 浓度 的浆 液 , 热 , 拌 , 加 搅 加人 称 量好
・
收稿 日期 :07—0 0 修 回日期 :0 7— 6— 9 20 4— 9; 20 0 2
作者简介 : 李翠珍 (93一) 女 , 17 , 河北定州人 , 讲师 , 在读博士研究生 ,Βιβλιοθήκη 主要从事材料化学教学 和科研 。
球团用钙基膨润土钠化改性试验研究
膨润 土 的钠 化 改性 是在 一 定 的条 件下 , 过加 通
入改性 剂 ( N : O 、 a I ) 一 定 的 加工 处理 如 aC ,N C 等 及
膨润 土 是一 种 宝 贵 的非 金 属矿 产 资 源 , 天然 膨
润 土大体 上分为 钠基 土和钙 基土 。钠 基土 的工艺 性
但 由于 C 的交换 场大 于 N , 反 应 的平 衡 a a 故 向左 , 了使反应 向 右进行 , 为 可提 高 N 的浓度 或降 a 低 C 的浓 度 。 a
12 实验 仪器及 原料 .
拌器 , 电热 干燥箱 (0 A )碾 压机 , 11 2 , 平板硫 化机 等。 原料 : 实验 用膨 润 土 采 自宣 化 , 为钙 基 膨润 土 , 其化学 成分 及理 化性 能指 标见 表 1 。
( 挤压 、 碾压等措施 ) 使钙基膨润 土转化为钠基膨 ,
润土 的加工 过程 。
能较明 显地优 于钙 基 土 , 基 土 吸水 率 和 膨 胀倍 数 钠 大; 阳离 子交换 容量高 ; 水 中分散 好 , 质价 高 ; 在 胶 其 胶体悬 浮 液触 变性 、 度 、 滑 性 好 ,H 值高 、 稳 粘 润 p 热
几 十年 以来 , 内外 广 泛 采 用膨 润 土作 球 团粘 国
结剂 。生产证 明 , 润土 是 球 团 生 产 的重 要 组 成原 膨 料 。但 我 国球 团 生产 中膨 润 土 的配 人 量 太 高 , 其平 均配人 量 为 4 左 右 , 国外 低 于 1 的水 平相 比, % 与 %
N一 a 蒙脱石图像是一连续的云雾状集合体 , 钙基膨
收 稿 日期 : 0 -02 2 5 1-4 0
改性处理可以改善膨润土的物化性质及工艺性能。 钙 基膨 润 土 所 具 有 的 可 交 换 性 C 2 当遇 到 a , N 时便 可 发 生 以 下反 应 , a 可使 其转 化 为 钠基 膨 润 土 。其 反应 过程 为 :
钙基膨润土的提纯、钠化、有机改性研究现状报告
钙基膨润土的提纯、钠化、有机改性研究现状报告钙基膨润土是一种广泛使用的天然矿物材料,其具有高的吸附能力和活性表面积等优良性能,在许多工业领域中得到了广泛应用。
钙基膨润土的提纯、钠化和有机改性研究是目前研究热点之一,本文将从这三个方面对钙基膨润土的研究现状进行介绍。
一、钙基膨润土的提纯钙基膨润土作为一种含杂质的天然矿物材料,其中可能存在着铁、镁、钠、钾等元素离子的离子交换,对于提高其品质和使用价值,需要对其进行提纯。
现有的钙基膨润土提纯方法主要包括化学沉淀法、离子交换法和热处理法等。
其中,化学沉淀法是一种多用于提纯方法的方法,通过沉淀和过滤的操作,可以有效地降低杂质的含量。
离子交换法是另一种常用的钙基膨润土提纯方法,是通过电荷吸附或交换以去除杂质。
近年来,热处理法也逐渐得到应用,可以通过高温处理来提高钙基膨润土的纯度。
但是,这些提纯方法也都存在一定的缺陷,包括造成环境污染、工艺复杂、提纯效果不理想等问题。
二、钙基膨润土的钠化钠化是指将钙基膨润土中的钙离子替换成钠离子,从而提高钙基膨润土的离子交换容量和水溶性,进而提高其吸附、催化等性能。
钠化方法常用的包括碱水法、氧化钠熔融法和碳酸钠法等。
其中,碱水法是一种较为常见的钠化方法,是利用碱性溶液来进行离子交换反应。
氧化钠熔融法是通过高温熔融钠氢氧化物来完成钠化反应。
碳酸钠法则是将钙基膨润土放置在碳酸钠溶液中进行钠化反应。
这些钠化方法能够有效地提高钙基膨润土的质量和性能,但过高的钠化度也会导致钙基膨润土的层间结构破坏和吸附能力下降等负面效果。
三、钙基膨润土的有机改性钙基膨润土的有机改性是指在其层间空隙中引入有机分子,从而提升其吸附和催化性能。
有机改性常用的方法包括阳离子交换法、阴离子交换法、插层反应法等。
其中,插层反应法是目前最为重要的一种有机改性方法。
插层反应可以使有机分子进入钙基膨润土层间空隙,从而增加吸附表面积、降低堵塞率,提高其化学稳定性和防腐性能。
膨润土钠化改性研究与实践
摘
要
以湖北鄂 州钙基 膨润土为 原料 , 采用对辊机挤 压钠化 法制备 高性能铸 造用钠基膨 润土, 实践表明 , 最佳 工业条件 为: 其 钠化 剂
1 30 m, . 6n 2
Na 3 2 加入 量为 4O ; CO . 物料 含 水 量 为 2 % ; 压 次数 为 3 ; 间距 为 < mm。 得 产 品 经 x射 线 衍射 分 析 和铸 造 性 能 测试 ,(O ) % 4 挤 次 辊 5 所 dO 1 ̄
s a ei ls a mm. ry df at na dtets o c s n rp r e h w ta 0 1 i 1 3 0 m, n epo et so c s n e tnt a e p c st n 5 se h X—a i r ci n t f a t gp o et ss o t o h e i i h 0 ) s . 6 n a dt rp r e f a t g b no i h v 2 h i i e
W a g Ge Xi h W a g Zh q a g Xu Gua g i n n eAi u n iin n la g
( Hu e Z o g e tnt o, t, z o , u e 4 6 6 ; Chn o aNo meal n rlId s il op rt n B in 10 4 ) 1 b i h n  ̄i no i C . d E h u H b i 3 0 12 B e L ia N ̄in l n tlcMieas n uta C roai , e ig 0 12 i r o j
钙基膨润土的钠化改性研究
自 15 95年 B rr Mal dⅢ等 报 道 合 成柱 撑 ae和 t co e 膨润土 以来 , 天然膨润 土改性研 究得到 了国 内外广 泛
Li a g a g Da t n ’ Zh n a Zh n n q a g W e c u n uF n fn i Ya a g a g Hu n a g Ho g i n i Zi h a g
(co l f tilS ineadE gn eig S uh sUnvri f ce c n eh oo , ayn , iha 6 1 1) Sh o Mae as ce c n n ier , o twet iesyo S ineadT cn lgMi a g Scu o r n t n n 2 0 0
第3 卷第6 3 期 2 l 年 1月 00 1
非金属矿
No M e a lc M i e n. t li n s
V 1 3 No 6 0 3 _ . .
No e v mb r 01 e ,2 0
钙基膨润土 的钠化改性研究
刘芳芳 戴亚堂 张 欢 张红强 魏自 创
( 西南科技大学 材料科学与工程学院,四川 绵阳 6 1 1) 200
cy tln t f df db no i y Fi lwe a r ia mpea dtetema bl ce s db eif e c f 一 rs l i o mo i e e tnt b a iy i e Na s o r h o gn l a l n r l t it i i rae yt l n e F . tn i s h h s a i sn y h n u o
膨润土酸化及碱化改型机理讨论
( 1 . 内蒙古通 和矿业 有限责 任公 司 。内蒙古赤峰
2. 辽 宁工程 技术大 学 ,辽 宁阜新
摘
要 :膨润 土具有优 良的物化性 能, 同时资源丰 富, 价格低廉, 国内外有关科技人 员对其改性 的方法和技术进行 了大量 的研 究。本 文主要针对膨 润
酸化 碱化 作 用机理
土 加 碱 进 行 钠 化 改 型 以及 加 酸 进 行 活 化 处 理 的 机 理 方 面 进 行 了探 讨 。
三 、膨 润 土 酸 化
活性 白土 是 以膨润 土为 原料 ,经 加酸 活化 处理 制成 的 吸附 剂 ,广
土改 性的 方法和 技术 , 以及交联 柱撑 粘 土材料 的制 备和 有机 一 无 机 纳米 复合 材料 的制备 等方 面都有 一定 的进展 n 。 膨 润 土主 要 成分 是蒙 脱石 ,是一 种含 水 的层状 硅 铝酸 盐矿 物 ,成 分为 2 : l 型 的三层 粘 土矿 物 ,其 结构 单元 层组 成 为两 层 硅氧 四 面体 中 间夹 一层铝 氧八 面体 构成 ,两个单 元层 之间 以分子 问作用 力相连 结 。
一
泛用 于矿物 油 、动植 物 油脂 、制蜡 及有 机 液体 的脱 色精 制 ,用作 无碳 复 写纸显色 剂 、干燥 剂 、内服 药物 碱解 毒 剂 、润滑 油重 合接 触剂 、汽 油精 制剂 等 ,还 可用 作 中温聚 合催 化 剂 、高温 聚合 剂和 制造 颗粒 活性 白土 的原料等 ,在我 国的经 济生产 中起着 十分重 要的作 用 。
作 用和 晶层 的离 解作 用产 生 的端 面 电荷 在总 电荷 中的 比例 也 很小 ,但 是 端 面 电荷 的 改变对 蒙 脱石 的改 型 ,改性 ,以及 胶体 性 质和 流变 性质 的影响极 大 ,不能 忽视 。 二 、膨 润 土 碱 化 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 , 最 大吸水 量为 其体 积的 8 — 1 5 倍, 膨 胀倍 数 从几 倍 到 3 O 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 钙土加 碱钠化 制备 钠土 n 1 。
钙基膨润土的提纯、钠化、有机改性研究现状
利用蒙脱石与杂质在吸水膨胀性 、 分散性 、 离子 交换性 、 吸附性等性能的差异 , 进行分离提纯。根据 固液分离方式的不 同, 又分为 自然沉降法、 絮凝法、 高速离心法和分级法等。它可处理蒙脱石含量低于
8 0 % 的膨 润 土 。 1 . 4 电泳 法
1 提
纯
膨润土是 以蒙脱石为主要矿物成份的非金属含 水粘土矿物。蒙脱石 的化学成 分为 : ( A I , M g , ) S பைடு நூலகம்
第 1 期 2 0 1 3年 2月
矿 产 综 合 利 用
Mu l i t p u r p o s e Ut i l i z a i t o n o f Mi n e r a l Re s o u r c e s
No .1 F e b . 2 01 3
钙 基 膨 润 土 的提 纯 、 钠化 、 有 机 改 性研 究 现 状
・
1 0・
矿产综合 利用
响膨 润 土 的使 用性 能 。
1 . 6 复合 法
双螺 旋混合 挤 压 法 、 螺 旋 阻 流挤 压 法 等 。该 法 工 艺 简单 , 成 本低 , 但膨 润 土 钠 化 不 均匀 , 产 品质 量 较 湿 法差 , 很难 达 到一 级 品的标 准 。
全 面详细介绍 , 包 括相应 的制备原理 、 工艺方法及优 缺点、 制备 过程 中的工艺 控制 因素及 其表征方 法等 , 对我
国膨 润土资源的综合利用具 有一定 的参考价值 。
关键 词 : 膨润 土 ; 提纯 ; 钠化 ; 有 机改性
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 6 5 3 2 . 2 0 1 3 . O 1 . 0 0 3
宁国膨润土提纯及钠化改性研究
1 引 言
2 试 验 与方 法
膨润土( e tnt) 以蒙脱石为 主要矿物成分的 B no i 是 e 粘 土矿 。 由于 它具有 一系 列独特 的优异 性质 ( 阳离 子 交 换性 、膨胀 性 、吸 附性及 悬浮 性等 ) ,已被 广泛 用
于 农业 、化工 、环境保护及化妆 品、食 品、药品等领 域。
纯 ,提 纯后 的钙基膨润土采用碳酸钠进行钠 化改性 。利用粉末X 一射线衍射 、红外光谱 、扫描 电子显微镜 、热重分析等手段 , 对钠化改性膨润土进行测试 ,结果表明 ,经钠化改性的膨润土具有 良好的分散性 ,其膨胀容 、阳离子交换容量均 显著增加 ,
为其工业应 用提 供 了试验依据 。
s et so y tesa nn l t nmirso e te h r ga i t c T aayi ec T eo tie n a na ifr t n p cr c p ,h cn igee r co cp ,h emo rvmer ( G) n ls t. h bandf d me tlnomai o co t i s u o
2 1原 矿 特征 . 宁国膨 润土矿赋存于太平一 大屠村火山盆地 内, 含矿岩系为侏 罗系上 统。矿体主要赋存 于上下两旋 回 的凝灰岩及 角砾凝 灰岩 中 ,呈层状 ,部分产于角砾凝 灰岩 及珍珠岩 中,呈 似层状 、透 镜状 。
我 国具有 丰 富 的膨 润土 资源 ,储 量 位居 世界 首 位 。但 我国高品位膨润土矿少 ,主要膨 润土矿区蒙脱 石 的平均含量仅 为6 %,一些大型矿 床的膨润 土矿 石 3 中蒙脱 石含 量不 N5 %(n 0  ̄ 新疆 和布 克赛 尔蒙 古 自治
ZH AN in h Ja . ua
膨润土深度开发产品的制备及研究现状
膨润土深度开发产品的制备及讨论现状膨润土具有很强的吸湿性,能吸附相当于自身体积8~20倍的水而膨胀至30倍;在水介质中能分散呈胶体悬浮液,并具有肯定的粘滞性、触变性和润滑性,它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性,有较强的阳离子交换本领和吸附本领。
膨润土素有“万能”粘土之称,广泛应用于冶金、石油、铸造、食品、化工、环保及其他工业部门。
本文综述了以膨润土为原材料制备钠基膨润土、活性白土、有机膨润土和4A分子筛的工艺、结构和性能,并且对近年来国内外膨润土深度开发产品聚合物/膨润土纳米复合材料进行了展望。
1钠基膨润土钙基膨润土的层间距d(001)在1.5nm左右;钠基膨润土的层间距d(001)在1.2nm左右。
钙基膨润土的物化性能重要表现在吸附性及粘结性好,但它的膨胀性较小,有时需要改成钠基膨润土,以提高其经济价值和应用价值。
由于Na+比Ca2+有更强的水合作用,钠基膨润土具有比钙基膨润土优越的物化性能,如吸水率和膨胀倍数高、阳离子交换容量高,其胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好,热稳定性能好,并具有较强的可塑性和粘接性等。
在冶金工业膨润土用作铁矿球团的粘结剂,使团矿粒度均匀,还原性能好,这是膨润土的最大用途,所用膨润土以钠基膨润土为主;在石油工业钠基膨润土用于制备焦油—水的乳化液;在食品工业钠基膨润土用于动植物油的脱色和净化,葡萄酒和果汁的澄清、啤酒的稳定剂等;在纺织印染工业钠基膨润土用作填充剂、漂白剂、抗静电涂层,可代替淀粉上浆及做印花糊料。
钙基膨润土的钠化改型工艺有干法和湿法两种。
湿法改型工艺又称为悬浮液法,即将膨润土与水配成约为1:1或更稀的矿浆,然后加入过量碳酸钠等钠化改性剂,在60~80℃左右搅拌1~2h,得到钠基膨润土,此法改型产品质量稳定,但是产品脱水、干燥困难。
相反干法加工工艺应用较广泛,该法是将碳酸钠加入膨润土中经挤压而成。
常用的干法钠化方法有:堆场钠化法、轮碾钠化法、双螺旋混合挤压钠化法、螺旋阻流挤压法等。
微波辐射法钠化改型贫杂钙基膨润土的工艺研究
S ONG T i a n - y a n g  ̄ , NI AN Z h o n g - f e n g b , Z HANG J i n - l u , L I U Xu e - g u i , G AO P i n —y i , W ANG Yu e — c h o n g
s o l u t i o n d o s a g e w a s 8 mL / 5 g b e n t o n i t e ; m i c r o w a v e i r r a d i a t i o n t i me ( T ) w a s 3 m i n . N a — b e n t o n i t e w a e p r e p a r e d u n d e r
宋天阳 , 年 中锋 , 张金路 , 刘学贵 , 高品一 a , 王跃冲
( 沈阳化 工大学 a . 制药 1 1 O 1 4 2)
摘
要: 本文立足于辽宁省西部膨润土矿品位相对较低的现状 , 首先对 天然贫杂钙基膨润土进行了提纯 ,
t h e o p t i ma l c o n d i t i o n s , a n d t h e a c t i o n e x c h a n g e c a p a c i t y o f Na - b e n t o n i t e w a s 1 l O mmo Yl O O g a r t i i f c i a 1 . Th e o p e r a t — i n g p r o c e s s i s s i mp l e . Ke y wo r d s : p o o r mi x e d c a l c i u m b e n t o n i t e ; mi c r o wa v e r a d i a t i o n ; s o d i u m mo d i i f c a t i o n
膨润土表面改性及其应用研究
膨润土表面改性及其应用讨论膨润土是一种片层结构的硅酸盐,重要成分是蒙脱石,其层间的阳离子易被交换,具有很大的离子交换容量,依据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土、钙基膨润土、镁基膨润土和铝(氢)基膨润土,具有膨胀性、吸附性、阳离子交换性、悬浮性和分散性等优异性能。中国膨润土推测资源量在80亿t以上,居世界首位,占世界总量的60%,价格低廉,但钙基者多,蒙脱石含量偏低,而采选加工方法较简单,产品质量受到影响,对外贸易中处于低出高进局面,导致其应用范围受到限制。
1膨润土的结构膨润土晶体结构单元是由两层[SiO4]四周体和在它们中心的一层[AlO2(OH)4]八面体构成,每一个四周体的顶端的氧都指向结构层的中央并与八面体共有,由于晶层之间氧层与氧层的联系力很小,水和其他极性分子简单进入晶层中心,因而c轴方向上结构层的距离具有可变性。
2膨润土的改性原理2.1物理吸附物理吸附是由分子间引力引起的,由于黏土矿物表面具有表面能,且黏土颗粒小、比表面大,吸附现象特别明显。
吸附质与膨润土吸附剂间的分子引力作用而产生的吸附或由氢键产生的吸附都属于物理吸附,重要是膨润土表面的羟基和氧原子与有机化合物分子之间形成氢键吸附。
物理吸附在低温下就能进行,但由于吸附质与吸附剂作用力重要是范德华力,所以吸附选择性不强。
2.2化学吸附化学吸附是伴随有电子转移的键合过程,是指由吸附剂和吸附质之间的化学键力而产生的吸附。
吸附方式有:黏土矿物晶体边缘带正电荷,阴离子基团可以靠静电引力吸附在黏土矿物的边面上;介质中有中性电解质存在时,无机阳离子可以在黏土矿物与阴离子型聚合物之间起“桥接”作用,使高聚物吸附在黏土矿物的表面上。
2.3离子交换吸附黏土矿物通常带有不饱和电荷,依据电中性原理,必定会有等量的异号离子吸附在黏土矿物表面上以达到电性平衡,吸附在黏土矿物表面上的离子可与溶液中的同号离子发生交换作用,这种作用即为离子交换吸附。
对钙基膨润土钠化改型研究
我 国有着 丰富 的膨 润 土资 源 ,储 量 约 儿 亿 t ,
居世界 第 二 位 ,膨 润 土 矿 床 9 以上 为钙 基 膨 润 0 土 ,但 是 钙基膨 润 土性 能差 ,质 量不稳 定 ,难 于达 到工业 部 门 的应 用标 准n ,而钠基 膨润 土 比钙 基 膨 润土 有更 好 的膨胀性 和 阳离 子交 换性 ,钠基 膨 润土 是用 途广 泛 的工 业 原 材 料 ,如 钻 井 泥 浆 、 冶 炼 球
1ri,陈化 时间在 5 5 n a ~7天进行钠化改型 ,效果显著 。
关键 词 : 基 膨 润 土 钙 挤压 钠 化
中 图 分 类 号 :T 8 5 5 文 献 标 识码 :A 文 章编 号 : 0 4 45 (0 6 2 O7 3 D 7 . 10 - 0 1 2 0 )1 —0 7 一O
( o t we tUnv ri fS in ea dTe h oo y M in a g ・Sc u n 6 1 1 ) S u h s iest o ce c n c n lg a y n y ih a 2 0 0
Absr c t a t: T h Ca be t t fom Sa a w a c nv r e i o e - n onie r nt i s o e t d nt N a b t ie y xt u i m e ho - en on t b e r son t d.
原来 生产 出来 的产 品没能 将钙 基土钠 化成钠 土 ,蒙
脱 石 (0 ) 面 的 d值 1 52 8m,仍 然 是 钙 基 01 . 1 1n
土 。这 也是产 品达 不到工 业标 准 的原 因。经厂 家改
团、精 密铸造 、农 化轻 工等 产业 年需 用量 达百 万 吨
平凉钙基膨润土干法钠化工艺研究
关键词
膨润土 干法工艺 钠化高混 钠化 剂
Su y o y・rp r t gNa・e t nt t no i r m n l n t t d nDr ・ e aai ・ n o i wi Be t nt fo Pig i gCi p n b e h e a y
采用干法工艺,对甘肃平凉膨润 土进行钠 化改性,分别从不 同钠化 剂( 碳酸钠 、氯化钠 、氢氧化钠) 的选择和 配比、钠化 高混
时间、 自然放 置时间等 因素对钠化 土性 能的影 响进行 了研 究。用F R T I 和xR D对钠化 土进行分析 ,结果表明 ,钠化土在不改 变原土结构的 同
t eprp riso -e tnt. eNab no i sa ay e y F R a dXRD ers l fe p rme t h we h th r p riso on e e h o et f e Nab no i Th - e t nt wa n ls db T I n e e Th e u t x ei nss o d ta ep o e e fc v r d o t t t b no i a eb e mp o da dtes c ewe nly r a e ne lr e . e tnt h v e ni rve n h pa eb t e a esh sb e nag d e
Ke d b no i d id ma igtc n lg Naa t t nhihs e dm i n Naa t ainc n esona e t ywor s e tnt e re - kn h oo y e - ci i g -p e xig va o -ci t o v ri g n v o
广西田东某钙基膨润土钠化改型试验
广西田东某钙基膨润土钠化改型试验王桂芳;盘益任;马少健;李恒军;肖慧珍;杨金林【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)004【摘要】我国膨润土多为钙基膨润土,其蒙脱石含量相对较低,难以用于高黏度、低滤失量的泥浆用膨润土产品的开发.为此,在对广西田东县某钙基膨润土原土进行提纯的基础上,采用碳酸钠为钠化剂对钙基膨润土进行钠化改型研究,考察了矿浆浓度、碳酸钠用量、钠化温度、钠化时间对钠化后膨润土性能的影响.结果表明:随着矿浆浓度、碳酸钠用量、钠化时间的增加,钠化膨润土的600 r/min和300 r/min黏度均呈现先增加后减少的趋势;滤失量则随着矿浆浓度的增加而增加,随着钠化时间的增加呈现先减少后增加的趋势;随着矿浆浓度的增加,动塑比先增加后减少;钠化温度的增加并不能使钠化膨润土的黏度值增大,反而增大了滤失量;在矿浆浓度为5%、碳酸钠用量为4%、钠化温度为25℃、钠化时间为20 min条件下,获得的钠化膨润土的泥浆性能最佳,其600 r/min黏度值达26 mPa·s、动塑比为0.181Pa/(mPa·s)、滤失量为17.6 mL.【总页数】4页(P87-90)【作者】王桂芳;盘益任;马少健;李恒军;肖慧珍;杨金林【作者单位】广西大学资源与冶金学院,广西南宁530004;广西大学资源与冶金学院,广西南宁530004;广西大学资源与冶金学院,广西南宁530004;广西大学资源与冶金学院,广西南宁530004;广西大学资源与冶金学院,广西南宁530004;广西大学资源与冶金学院,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TD985【相关文献】1.鄂州钙基膨润土钠化改型研究 [J], 胡雪峰;管俊芳;曹明礼;王二朋2.球团用钙基膨润土钠化改型试验与生产实践 [J], 王新江;王志强;谢爱虎3.广西钙基膨润土的钠化改性试验研究 [J], 杨晓静;莫伟;马少健;莫秋凤;张旭源4.微波辐射法钠化改型贫杂钙基膨润土的工艺研究 [J], 宋天阳;年中锋;张金路;刘学贵;高品一;王跃冲5.对吉林磐石钙基膨润土钠化改型研究 [J], 姜巍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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挤 压法是在加入改 型剂 的同时 , 施加一定 的压力( 主要是
剪 切应力 ) 蒙脱石粘粒分开 , , 使 加速 N + a交换 C "的过程。同 a + 时, 在挤 压过程 中可使一部分机械能转化为热 能 , 提高反应 温 度。 在挤压作用下 , 晶层之间、 粘粒之间产生相对运动而发生分
已知的人工钠化途径有悬浮液法 、 挤压钠化法 、 堆场钠化法 、 轮
基础原料。 但是 , 我国天然产 出的钠基膨润土却很少 , 绝大多数
为钙基膨润土。 而钙基膨润土性能差 , 质量不稳定 , 既难 于达到 工业部门的直接应 用标准 , 也难 以进行 深加工 , 因此对钙 基膨
辗钠化法、 双螺旋钠化法 、 超临界处理法等 。
离, 这也增加 了 N + a 离子 的接触面积 , 有利于钠化进行。 并且挤 压 也使 蒙脱石 晶体产生断键 ,利于吸附具有相反 电荷 的 N + a, 利 于蒙脱石水化 , 改善其水化性能 。 这种方法是 自 7 O年代以来
国内外最常用的钠化改型方法 , 用此法使钙 基土及低级钠基土 升 级改 善已取得 了好 的效果。挤压法包括轮碾钠化法 ( 西德) 、
膨润土是有两层硅氧 四面体 中间夹一层铝 氧八面体构成 的 21 : 层型结构。 氧四面体结构 中的 s 常被二价的 F :和 硅 i + e Mg 置换 ,造成蒙脱石晶体结构中产生一种正电荷的亏损 , 这 种亏损是通过吸附层 间的因太大而不能在 晶体中容纳的阳离
秀英采用悬浮法 以山东钙基膨润土为原料制备钠基膨润土 , 选
是在颗粒 的表面进行。钠化 的表层 , 由于水化作用而形成 了一 个隔水膜 , 包裹着颗粒 内部未钠化的钙土 , 如果这一层钠化模
不能及时剥离掉 , 就会影响里层 的钠化 , 导致 “ 夹生 ” 现象和大
国) 在钙基膨润土的人工钠化过程中 , 等。 除了必须具备一定的
浓度 的钠离子外 , 还必须施加一定的压力 , 主要是剪切应力 , 使
化 工 与材 料
对钙 基膨 润 土钠 化 改型 研 究
裴 锐 南
( 广西大学化工学院, 广西 南宁 5 0 0 ) 3 0 4
【 要 】 随着 摘 科技的迅 速发展, 业对膨 工 润土的 也越来 。 要求 越高 如何生产出 好的 性能 膨润土 是人们关注的焦点。 在 本文
探讨膨润土钠化的原理的基础上 , 阐述 了钙基膨润土的钠化改型方法 , 并对影响膨润土钠化效果的 因素做 了研 究。
2 2 挤 压 法 _
子来得到补偿的。蒙脱石 的这种永久性的负 电荷 , 是膨润土多
种用途的重要基础。膨润土钠化处理是在一定条件下 , 通过加 入改型剂及一定的加工处理 , 使钙基膨润土转变为钠基膨润土
的加工过程 。不 同交换 阳离子可使 蒙脱石具 有不同的水化性
质。 一般具有一价交换 阳离子 比具有二价或三价 阳离子 的水化
双 螺旋 钠 化 法 ( 日本 )阻 流挤 压 钠 化法 ( 、 中国 )对辊 挤 压法 ( 、 中
性能好 , 因此蒙脱石钠化处理可以改 善膨润土 的物化性能和工
艺性能。 钙基膨润土具有 的可交换 的 C 当遇到 N + a, a 时便可 以
发生以下反应 , 可使 其转 化为钠基膨润土 , 其过程为 : a B n. C — et
钠化最佳反影响膨润土钠化的因素31膨润土的性能不同产地的钙基膨润土及其钠化改型后的物理化学性能有差异影响蒙脱石物理化学性能的主要因素有蒙脱石含量和种类一般来说
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2 0 年 5月 08
第 5期 ( 总第 1 4 ) 期 1
广 西 轻 工 业 G A G JI N L0 IH u T Y U N Ⅺ 0限 A FL T G sR
+ Na 一 N 2 B n.C 。 由于 C : 的交换场大于 N 故 2 + _ a一 et a 但 + a a, 反应平衡 向左 , 需加 大 N a 的浓度 才能使反应向右进行 。这是
一
个盐基交换反应 , 需在水的存在下才能进行 。 一般条件下 , 很
不容易使上述反应达到完全 ,因为钙土是水不溶片状晶形 , 它 只能 以叠晶几何体的形 式悬浮于水 中,钙 土与碳酸钠反应 , 只
和阳离子交换性 , 已被广 泛地应用 于冶金 、 机械 、 石油 、 化工 和 环境保护等众多领域 , 而且还是生产许多膨润 土深加工产品的
“ 湿法 ” 。湿法一般用在蒙脱石含量较低的膨润土 的改性中 , 再 加上这种方法用水量多 , 所以较少 用。干法钠化的产 品质量较 湿法差 , 很难达到一级品的标 准。 膨润土的钠化反应 , 在水 需要 及一定温度下才能进行 。实现这种钠化反应的途径很多 , 目前
用4 a %N F为钠化剂 , 钠化时间 9 ri、 0 n 温度 8 ℃。所得产品经 a 0
x射线衍射分析 ,(0 ) d O 1值为 1 8 8 m。同时他 还说 明了堆场 . 3n 2 法 和挤压法的一般过程。在建筑涂料生产中 , 选用悬 浮液钠化
法 最合理 。赵兵 以辽宁黑山膨润土原矿粉为原料 , 用悬 浮法 采 进行钠 化 , 分别对 比了钠化剂用量 、 温度 、 间等 的影响 , 时 结果 提 高了其膨胀性、 粘性和触变性 。
【 关键词 】 钙 基膨 润土; 钠化; 型 改 【 中图分类号 】T 85 【 D 7. 5 文献标 识码 】 A
【 文章编号 】 10—63 08 5 2 — 2 0327( 0) — 4 0 2 0
我 国膨润土的储量居世界首位 , 占世界总量的 6 %。据 中 0 国非金属矿信息网资料显示 :中国膨润土矿资源非常丰 富, 预 测资源量在 7 亿 吨以上。 中, 0 其 钠基膨润土具有很好 的膨胀性
21 悬浮 法 .
悬浮法是将膨润土和纯碱配成矿浆 ,液固比为 1 1 1 ~. 8: 。
一
润土的钠化改型是提升其综 合利用价值的一项重要工作。
般要加过量碱 , 经浸泡打浆后脱水 、 、 干燥 粉磨 。悬浮法周期
短, 操作 简单 , 钠化效果好 , 配合湿法提纯 , 可提高生产效率。 张
1 膨 润土钠化 的原 理