膨润土有机改性工艺研究
有机改性膨润土的吸附性能研究
关 键 词 ： 性 ； 润 土 ； 基 ； 基 改 膨 巯 氨 中 图分 类 号 ：Ｄ ８ 文 献 标 识码 ： 文章 编 号 ： ７ — ５４２０ ） — ０２ ０ Ｔ ９５ Ａ １ １ ６７ （０８０ ０５ — ５ ６ ６
１ 引 言
收 稿 日期 ：０ ８— ９—２ ２０ ０ ３
基 金 项 目 ： 江 省 自然科 学 基 金 资 助 项 目（ ４５ ８） 浙 Ｙ ０ ０８ 作 者 简 介 ： 一平 （９２ ， ， 江 余 抗 人 ， 江教 育学 院 理 工学 院化 学 系 副 教授 ， 学 博 士 张 １７ 一）女 浙 浙 理
２０ ０ ８年 Ｉ 月 １
浙 江
教 育 学 院 学
报
Ｎ ｖ ｍｂ ｒ２ ８ ｏ ｅ ｅ ｏｏ
Ｎｏ． ６
第 ６期
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ ０ Ｈ Ｊ Ｎ Ｄ Ｃ ＴＯ Ｓ Ｉ Ｕ Ｅ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｚ Ｅ Ｉ Ｇ Ｅ Ｕ Ａ Ｉ Ｎ Ｉ ＴＴ Ｔ Ａ Ｎ
有机改性膨润土的吸附性 能研究
激烈搅 拌 ， 待反 应结束 后 ， 经离 心处理并 将所 得 固体部 分用 水反 复洗 涤 直至 无 ｃ 一 最后 ， 固 ｌ， 将
体物质 在 １０【 条件下 干பைடு நூலகம் 过夜 ， ０ 的 ｃ ＝ 制得 Ｈ型膨 润土 ， 标记 为 Ｈ ． Ｂ
２ ３ 有 机 改 性 膨 润 土 的 制 备 ．
将 预处 理 好 的 膨 润 土 与 一 定 浓 度 的 硅 烷 偶 联 剂 ７巯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 （ Ｉ Ｏ）Ｓ ． Ｃ－ ｉ Ｉ ３ （ Ｈ ）Ｓ Ｃ ２３Ｈ或 ７ 氨丙基 三 甲氧基 硅烷 （ Ｈ Ｏ ３ｉＣ ２３ Ｈ 的 甲苯溶 液 混合成 悬浊液 （ 中膨润 ． ｃ ３ ）Ｓ（ Ｈ ）Ｎ ２ 其
膨润土复合改性研究
２ ０ 年第３ ０７ 期
中国非金属矿工业导刊
总第６ 期 １
【 试验研 究 】
王
毅，冯辉 霞，张
婷 ，雒和明
（ 兰州理工 大学石 油化 工学院，甘肃 兰州 ７ ０ ５ ） ００ ３ 摘要 ：为增加膨润土和有机物的相容性 ，采用无机金属 阳离子 ，有机阴、阳离子表面涪 『 生剂对膨润土进行复合改 陛，研 究 了改性剂种类、插层次序对改性效果的影响。ｘ一 射线衍射分析表 明：阳一阳离子复合改性对层 间距的改变 不大 ，先阳离子
ｓ Ｏ ｔ ｅｍ ｅａ ｏ ｓｗｈ ｃ ａ ｅ ｔ ｅｆ ｎ ｔ ｎ ｏ Ｏ ｒ ｉ ａ ｉ ｎ ｍｏ ｉｙ Ｍ Ｍ Ｔ ｆ ｓｌ ． ｎ ｅｆ ｎ ｔｏ ｆｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ｎ ｃ ｕ ｄ ｂ ｓ ｄ ｔ ｈ Ｗ ｔ １ ｎ ｉｈ ｈ ｖ ｕ ｃ ｉ ｆＣ ０ ｄ ｎ ｔｏ ｄ ｆ ｈ ｉ ｈ ｏ ｒ ｔ ａ ｄ ｔ ｃｉ ｎ ｏ ｏ ｒ ｉ ａｉ ｏ ｌ ｅ ｕ ｅ ｉ ｙ ｈ ｕ ｏ ｏ ｉ ｏ ｅｓ ｃ ｎ ｓ ｒ ｄ ｆｅ ｃ ｅ ｓ ｅｄ ｓ ａ ｉ ｇ Ｔ ｅｒ ａ ｔ ｎｍｅ ｈ ｎ ｓ ａ ｃ ｒ ｎ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ｓ ｌ ａ ｅｃ ｔ ｎ ｍｐ ｒ ｔ ｏ ｄｉ ｅ ｍｏ ｉ ｒ ｏ ｉ ｒ ａ ｅｔ ．ｐ ｃ ｎ ． ｈ ｃ ｉ ｃ ａ ｉｍ ｃ ｏ ｄ ｇｔ ｔ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｉ ｔ ｔ ｔ ａｉ ｔｈ ｅ ｎ ｔ ｉ ｔ ｎ ｈ ｅ ｏ ｉ ｏｈ ｉ ｒ ｓ Ｓｈ ｈ ｏ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｉ ｎ ｅ ｃ ａ ｇ ｄ ｔ ｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｓ ｒ ｈ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｏ ｙ ｒ ｇ ｎ ｂ ｎ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ｏ ｄ ｉ ｅ ｄ Ｍ Ｍ Ｔ． ｈ ｄ ｆ ｎ Ｓｉ ｘ ｈ ｎ ｅ ａ ｎ ｏ ｅ ｉ ｔ ｅ ｆ ｒ ｔ ｆ ｄ ｏ ｅ ｏ ｄ ｂ ｔ ｅ ｕ ｃ ｆ ｙ ｏ ｎ ｈ ｎ ｔ Ｓ ｏ ｈ ｈ ｆ ｍｏ ｆ ｒａ ｉ ｎ Ｔ ｅ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｔ ｎ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｓｔ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒｅ Ｍ Ｔ ｈ ｖ ｅｔ ｒ ｉｐ ｒ ｉ ｉ ｔ ｈ ｎ ｆｒｔ ｎ ｅ ｅ Ｍ Ｔ． ｅＴＧＡ ｅ ｉ ｎ ａ ｉ ｘ ｅ ｏ ｉ ｎ ｓ ｌ ｏ ｈ ｔ ｈ ｏ ｌ ｘ ｉ ｅ ｄ Ｍ ｒ ｓ ｔ ｎ ｔ ａ ｅｂ ｔ ｓ ｅ ｓ ｌ ｙ ｔ ａ ｓ ｓ ｒ ｄ Ｍ ｅｄ ｂ ｉ ｉ ｉ ｔ Ｔｈ
有机改性膨润土与复合高吸水性树脂的性能研究
并 对 其 结 构 表 征 分 析 ； 用 水 溶 液 聚 合 法 制 备 采 了有 机 膨 润 土 ／ （ 烯 酸一 烯 酰 胺一 酸 乙 烯 聚 丙 丙 醋 酯） 复合 高 吸 水 性 树 脂 ， 究 了膨 润 土有 机 改 性 研 时Ｃ ＴＡＣ用 量 对 复合 高 吸水 性 树 脂 吸 液 率 的影
收 稿 日期 ：０ １ ８—２ ； 改 稿 收 到 日期 ：Ｏ ２一Ｏ ２ ｌ 一Ｏ ９修 ２ｌ ２—２ 。 ７
热 稳定 性 、 吸水保 水性 和耐 盐碱 性 ， 又可 以降低材 料 的生 产成 本 。 笔 者 以膨 润土 为 原 料 ， 用 十六 烷 基 三 甲基 采
氯 化 铵 （ Ｔ ） 机改 性 法 制 备 了有 机 膨 润 土 ， Ｃ ＡＣ 有
精
７ ４
细
石
油
化
工
第２卷 第 ２ ９ 期
２１ ０ ２年 ３月
ＳＰ ＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＰＥＴＲｏＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
有机 改性 膨 润 土 与 复合 高 吸水 性 树 脂 的 性 能 研 究
唐 宏科 ， 薛锋 锋
（ 育 部 轻 化 工 助 剂 化 学 与技 术 重 点 实 验 室 ， 西 科 技 大 学 ， 西 西 安 ７ ０ ２ ） 教 陕 陕 １０ １
摘要 ： 以膨 润 土 为 原 料 ， 十 六 烷 基 三 甲基 氯 化 铵 （ ＴＡＣ 对 其 进 行 有 机 改 性 ， 过 ｘ 射 线 衍 射 、 外 光 谱 和 用 Ｃ ） 通 红 热 重 测 试 了 膨 润 土 与 有 机 膨 润 土 的结 构 ， 析 了 改 性 前 后 膨 润 土 的 结 构 变 化 状 况 。结 果 表 明 ， ＴＡ 成 功 插 分 Ｃ Ｃ 入 膨 润 土 的 晶 层 间 ， 间距 明显 增 大 ， 到 了纳 米 级 分 散 。将 有 机 膨 润 土用 于 制备 丙烯 酸 共 聚 物 类 无 机 一 机 层 达 有 复 合 高 吸 水 性 树 脂 ， 论 了膨 润 土 有 机 改 性 时 不 同 Ｃ Ｃ 用 量 对 复 合 树 脂 吸 液 率 的 影 响 ， Ｃ ＡＣ用 量 为 讨 ＴＡ 在 Ｔ ３ 时 ， 机 膨 润 土 复 合 树 脂 的 吸水 率最 大 为 ６ ５ｇ ｇ 而膨 润 土 复合 树 脂 的 吸 水 率 只 为 ４ ２ｇ ｇ ５ 有 ９ ／ ， ３ ／ 。
四川龙泉山地区膨润土改性研究
［ 要 ］对 四 川 龙 泉 山地 区膨 润 土 经 过 提 纯 、 化 处 理 ， 用 十 六 烷 基 三 甲基 澳 化 铵 （ Ｔ 摘 钠 再 Ｃ ＭＡＢ ） 进 行 了有机 化 改 性 试 验 研 究 。对 改 性 土 的 ｘ 射 线衍 射 分 析 、 外光 谱 分 析 及 Ｔ Ｄ 红 Ｇ－ ＴＡ 分 析 证 明 改 性 成 功 。 得 出有 机 化 膨 润土 的最 佳 工 艺 条 件 为 ： 当钠 化 膨 润 土 矿 浆 的 质 量 浓 度 为 １ ９ ６ ２． ｇＬ时 ，Ｔ ／ Ｃ ＭＡＢ加 入 量 为钠 化膨 润 土 质 量 的 ４ ， 应 温度 为 ６ ℃ ， 应 时 间为 １０ｒｉ。 ５ 反 ５ 反 １ ｎ ａ
离子为Ｃ。 ａ 的钙 蒙 脱石 ， 而钠 基 膨润 土 则 主要 为
［ 稿 日期 ］２ ｌ一９０ 收 Ｏ Ｏ０ ８ ［ 金 项 目］四 川 省教 育厅 自然科 学 重 点项 目（８ Ａ１３ ； 物 学 岩石 学矿床 学 国 家重 点（ 育） 基 ０ Ｚ ０ ）矿 培 学科 建 设项 目（ Ｚ ０ ０ ） Ｓ Ｄ ４ ７
［ 键 词 ］膨 润 土 ；改 性 ；最 佳 工 艺条 件 ；四川 龙 泉 山 关 ［ 类 号 ］Ｐ ７ 分 ５９ ［ 献 标 识 码 ］Ａ 文
不 同工 业类 型 的膨润 土具 有不 同的价值 和 开 发利 用途 径 。膨润 土 工业类 型 主要 有钠 基膨 润土 和钙 基膨 润 土及二 者 之 间的一 些过 渡类 型 。 国内
１ ２ 矿 物 组 成 ．
具体 的矿 床制 订 出合 理 的 改性 方 案 ， 能充 分 利 用 宝贵 的矿 产资 源 ， 效 提高其 经 济价值 。 有 四川 龙泉 山地 区拥 有 丰 富 的 膨 润 土 资 源 ， 对 该 区膨 润 土资 源 状 况 及 矿石 特 征 进 行 研 究 表 明 ，
有机改性膨润土对甲基橙的吸附实验总结
有机改性膨润土对甲基橙的吸附实验总结实验步骤；第一步：制备有机膨润土。
称取20g膨润土分散到400mL蒸馏水中搅拌并加热到40℃，开始缓慢滴加1.8gCTMAB 所配置的溶液，恒温搅拌140min.抽滤，洗涤后放入干燥箱，于80℃恒温干燥至恒重。
研磨有机膨润土。
第二步：研究有机膨润土吸附最佳条件。
从吸附时间，膨润土用量，吸附温度，甲基橙浓度四个方面进行探究。
2.1甲基橙的配制：配制1000mL的100mg/L的甲基橙溶液。
配制2、4、6、8、10mg/L的甲基橙溶液，对甲基橙做光谱扫描，扫描范围为200nm～700nm，测定其最大吸收波长为466nm，以吸光度对浓度作图，得到MO的标准曲线，如图1所示。
图1 MO的标准曲线2.2 称取0.5g的膨润土在室温下边搅拌边加入100mL的甲基橙溶液中，每5 min取一个样，经离心后测其吸光度和COD。
记录数据，作图：吸附率—时间、COD去除率—时间。
找出最佳吸附时间为30min. 如图2、3所示。
图2 为时间对脱色率的变化曲线。
图3为时间对COD去除率的变化曲线。
2.3再分别称取0.6g，0.7g,0.8g，0.9g膨润土在室温下边搅拌边加入到100mL的甲基橙溶液中，搅拌30min。
经离心后测其吸光度和COD。
作图：吸附率—用量、COD去除率—用量。
找出最佳吸附用量为0.8g. 如图4、5所示。
图4为用量对脱色率的变化曲线。
图5为用量对COD去除率的变化曲线。
2.4再称取0.8g的膨润土分别在20、25、30、40℃下边搅拌边加入到100mL的甲基橙溶液中，搅拌30min。
经离心后测其吸光度和COD。
作图：吸附率—温度、COD去除率—温度。
确定最佳吸附温度为20℃. 如图6、7所示。
图6为温度对脱色率的变换曲线。
图7为温度对COD去除率的变化曲线。
2.5 分别配制浓度为100，150，200，250，300mg/mL的甲基橙溶液。
称取0.8g的膨润土在20℃时，边搅拌边分别加入100mL，100，150，200，250，300mg/mL的甲基橙溶液中，搅拌30min。
膨润土的有机改性及吸附性能研究
研究论文
看 , H 复合土的层间距最大且表面呈现较高的正电 性。
(2) 聚胺树脂 由二甲胺与乙二胺的混合物同环 氧氯丙烷反应连接成链并季铵化[4] , 获得聚胺树脂 。
(3) 有 机 复 合 膨 润 土 用 制 备 的 聚 胺 树 脂 、 HTMAB 及四甲基铵分别与原土进行层间复合 。首先 将上述制备的原土分别加入水中高速搅拌 , 制得稳定 的质量分数为 5 %的膨润土悬浮液 , 再将有机胺溶液 加入到膨润土悬浮液中 。将混合物在 80 ℃条件下机
《中国造纸》2006 年第 25 卷第 12 期
械搅拌 3 h , 反应完成后用蒸馏水多次洗涤 , 离心分 离 , 直到用 0112 mol/ L AgNO3 检验清液中无 Cl - 存在 为止 。最后将离心物在室温条件下晾干 , 研磨 、筛 选 , 得粉末状复合膨润土 , 并依次标记为 P 复合土 、 H 复合土 、T 复合土 。将 H 复合土在 110 ℃恒温 1 h , 得到热活化土 , 用热 H 复合土表示 。
供 , 其他原料均为分析纯的化学试剂 。 112 产品制备
(1) 钠基膨润土 膨润土浆液质量分数为 5 % , 用碱量为 415 %。搅拌下将膨润土加入到 Na2CO3 溶液 中 , 在 80～96 ℃经 120 min 完成膨润土的钠化 。离心 分离 , 室温下自然晾干 。样品经研磨 、筛选后 , 得粉 末状钠基膨润土 , 并标记为原土 。
BRUKER 公司的 Tensor 27 型红外光谱仪上进行红外光
十八胺对钠基膨润土有机化改性的研究
412材料导报2008年8月第22卷专辑Ⅺ十八胺对钠基膨润土有机化改性的研究粟笛，牟其伍(重庆大学数理学院，重庆400044)摘要应用十八胺对钠基膨润土进行了有机插层改性，制得有机膨润土，对影响其性能的插层剂浓度、反应温度和反应时间3个因素进行了3水平的正交实验和分析，且对有机膨润土进行了X R D、丌I R测试。
分析结果表明：有机膨润土在保持硅酸盐基本骨架不变的同时，层间距均大于钠基膨润原土，证明对钠基膨润土的插层改性是有效的；在对膨润土进行有机化插层的因素中，插层剂浓度为最显著因素，反应时间为次显著因素，反应温度影响最小。
关键词十八胺正交实验插层剂浓度反应时间反应温度R ese a r ch on O r gani c M odi f i ca t i on of N a+一B ent oni t es w i t h O ct adecyl am i neS U D i．M oU Q i w u(C o l l e ge of M at hem at i cs a nd Physi cs，C hongqi ng U ni ve r s i t y，C hongqi ng400044)A bs t ract T h e or gan ob ent on i t e s ar e obt ai n ed af ter N a+一be nt o ni t es ar e or gani cal l y m odi f i e d w i t h oct a decyl a m—i ne T h e t h r ee f act or s w i t h t he ef fect o n t he pr oper t i es of t he or ga nobe nt oni t es，w hi c h ar e t he co ncen t r a t i on of ocm de—cyl a m i ne。
有机改性膨润土的制备及甲基橙废水脱色工艺研究
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韶关 学院学报 ・自然科 学
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有机改性膨润土的制备及 甲基橙废水脱色工艺研究
陆伟 东 。周 家 观
在这 些吸 附材料 中 ， 润土具 有很 大 的 比表 面及 巨 大的表 面能 ， 有 优 良吸附剂 应具 备 的条 件． 然膨润 膨 具 但天 土 具有 膨胀性 及悬 浮性 ， 水介 质 中易分 散呈 胶体状 态 ｔ］ 在 ３． ， 因此 ， 于带有 负 电荷 及疏 水性 强 的染 料 分子 ， ４ 对
１２ 实 验 方 法 ．
将 ５ ０ｇ的钠基 膨润 土 置于 ４ ０ｍ ０ Ｌ的烧 杯 中 ， 加人一 定体 积 和浓度 的 １ ３ 溶 液 ， 再 ８１ 在室 温下搅 拌 １ ０ ２ ｍ ｎ 产物过滤 后用蒸 馏水 多次 洗涤 ， ｉ， 滴加 ０１ｍ ｌ ． ｏ Ｌ的 Ａ Ｎ ３ ／ ｇ Ｏ 溶液检 验 滤液至 无 Ｃ 一 ． ５ ｌ 为止 在 ０℃下烘 干滤 饼并研 磨至 ２ ０目， ０ 即得 有机 阳离 子改性 膨润土 ｒ ５ ］ ． 在 ２ 【 ， ５ｃ下 准确 称取一定 量 有机 阳离子 改性膨 润土投 入 甲基 橙废水 中 ， 荡一 定时间后 ， ＝ 振 静置 ， 吸取 上 层清 液 ， 用分 光光度计 在 ４ ２ｎ 处测定 其 吸光 度 ， 由下式 计算脱 色率 ： ６ ｍ 并
： 有机改性膨 润土的制备及甲
・６ １・
式 中 ： 为废 液处 理后 的 吸光度 ， 。 Ａ 为废 液处 理前 的吸光度 ．
２ 结 果 与 讨 论
十六烷基溴化铵有机改性天然钠基膨润土的研究
察对 象 ， 季铵盐 浓 度 、 系 ｐ 对 体 Ｈ值 、 应温 度 、 反 反应
时 间 ４个 影 响 因素 进 行 了研 究 ， 交 因 素 、 平 及 正 水
实验 分析 见表 ２ 。
表 ２ 实验 因素 及 水 平
Ｔ ｂ２ Ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ａ ｔ ｒ ｎ ｅ ｅ ａ ． ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｃｏ ｓａ ｄ ｌｖ ｌ ｆ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ：ＣＴＭ ＡＢ ； －ｂ ｓ ｎ ｏ ｉｅ； ｒ ａ ｃ ｍ ｏ ｆｃ ｔｏ ｙｗ ｒ Ｎａ ａ ｅ ｂｅ ｔ ｎｔ ｏ ｇ ｎｉ ｄｉｉａ ｉｎ
膨润 土 是一 种 以蒙 脱 石为 主要 矿 物 的粘 土岩 ， 蒙脱 石 是含 水 的层 状铝 硅 酸盐 矿 物 ， 矿物 形 成 过 在
表 １ 钠 基 膨 润 土 的 化 学 组成
Ｔ ｂ １ Ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ － ａ ｅ ｂ ｎｏ ｉ ａ． ｏ ｏ ｉ ｏ ｆＮａ ｂ ｓ ｅ ｔｎ ｔ ｉ ｅ
／
程中 ， 常发生同晶替代作用 ， 晶体结构层 间存在过 剩 负 电荷 ， 以静 电 吸 附 阳离 子 保 持 电 中性 ， 其 能 使
成 分
Ｓ Ｏ２ ｉ
一 仰 ９ ２ ３ ７
Ａｌ ３ ２ ０ Ｆ２ ｅ０３
Ｃ０ ａ
Ｎａ０ ２
Ｍｇ Ｏ Ｋ， Ｏ Ｔｉ Ｏ２ Ｍ ｎ０
１ 实验 部 分
１１ 原 料 及 仪 器 ．
天然 钠 基膨 润 土 ， 由吉 林省 四平刘 房 子 爱 思 克
烧失量
注 ： 北 大 学分 析 测 试 中心 提 供 东
石 相对 含量 的重要 参 数 ， 经实 验 测得 天然 膨 润土 的
吸兰量为 ３ ｍ ｌＯ ， ４ ｏ ｌ０ 蒙脱石的含量约为 ７ ％。 ｍ ／ ｇ ７
膨润土的提纯和改性
膨润土的提纯和改性[制备办法]因为自然膨润土的品质存在不足之处，挺直加以用法效果不佳，为了满足某些行业的需要和提高膨润土产品的档次，需要对膨润土举行分别提纯、改性等处理，以提高其性能。
(1)膨润土的提纯膨润土的提纯办法有干法和湿法两种。
干法(风选)是目前国内外的主要选矿办法，该法适用于蒙脱石含量高(蒙脱石含量大于80%)、粒度较细而脉石矿物石英、长石较粗的矿石。
其工艺流：膨润土原矿→自然干燥→破裂→气流干燥→风选分级→包装。
该法工艺流程简便，处理量大，但产品质量不易控制。
湿法提纯方式有2种：①200目矿粉→加水浸泡制浆→1级提纯→2级提纯→3级提纯→脱水→干燥粉碎→精土；②小于100目矿粉→制浆(10%～20%)→沉淀悬浮液(弃去残渣)→离心分别→高纯度浆液(弃去细渣)→过滤→滤饼(70%水循环利用)→反絮凝剂→精土。
两种办法的主要区分是添加种类较多的絮凝剂和反絮凝剂，因絮凝剂使脱水过程中的蒙脱石颗粒快速聚拢紧缩，比表面积变小，颗粒部分表面被絮凝剂笼罩，使其固有的膨胀、吸附和粘接等性能降低，影响其在一些产品中的应用，湿法能将蒙脱石含量提高到90%左右，但一些细小微粒用水沉淀不出来，且产量很低。
经纯化后的膨润土可用于制备各种改型膨润土和复合纳米材料等。
(2)膨润土的改性 I.膨润土的钠化改型自然界中膨润土的储量以钙基膨润土为最多、最广泛。
因为钠离子比钙离子有更强的水合作用，故钠基膨润土比钙基膨润土具有更优越的物化性能，如吸水率大、膨胀倍数高、阳离子交换容量大，胶体悬浮液触变性、黏性、润滑性好，热稳定性好并具有较强的可塑性和粘接性等。
故有时需将钙基膨润土改型为钠基膨润土以提高其经济价值和应用价值。
Na2CO3、NaOH及NaCI-NaOH体系成本较低、效果较好，是国内目前用得最多的钠化改型剂。
钠化改型钙基膨润土的过程为：这是一个可逆交换反应，为了使反应向右举行，可提高[Na+]或降低[Ca2+]。
膨润土改性方法及应用研究
膨润土结构 中八面体和四面体 间的中间层容 易跟外界 的阳离 子 发生 交 换 反应 ， 产 生 的各种 金 属 盐 离 子基 的膨 润 土具 有 很 多 的优 点， 包 括膨 润 土 膨胀 容 、 吸附 能力 大 、 离 子交 换 能 力 强 以及 悬 浮 颗粒 分 散好 等 特 点日 。 统计 资 料 表 明 ， 我 国膨 润土 数 量是 世 界 上最 多 的 国 家， 但 矿石 开 采 技术 的落 后导 致 膨 润土 的质量 较 差 。 因此 ， 对 膨 润 土 进 行改 性 以提 升其 质 量 成 为人 们 关 注 的重 点 。当前 ， 膨 润 土 的 改 性 方 法 主要 有 钠 化 、 活化、 有机 以及 纳米 改性 的方 式 。 改 性 后 的膨 润 土 在 其 性 能和 品 质上 都 得 到 了很 大 的提 升 ， 在环 境 保 护 以及 载 体 等 领 域 得 到 了广 泛 的应 用 。 １改 性 方法 １ ． １钠化 改 性 陈 淑祥 等１ ３ １ 在 研 究 中使 用 氟化 钠 对 膨 润 土 进 行 改 性 ， 将 膨 润 土 的膨 胀 容提 高 到 了约 １ ０ ０ 毫 升 每克 。 其 他 常用 的 改性 剂 还有 碳 酸 钠 和氢 氧 化钠 ， 改 性 后 的膨 润 土 具有 吸水 率 高 、 膨 胀 系数 大 、 润 滑 性 能 高、 热 稳 定 及 可塑 性 强 的特 点 。
２ ． ４ 建材 工 业
膨润 土在 现代 工 业 中被 用 做硅 酸 盐 水泥 的主要 原料 ， 同时 在 防 水材 料 以及 陶瓷 、 建筑 材 料 等领 域 也 有着 广 泛 的应 用 。膨 润 土 的 引 入能 够 在 降低 墙体 材 料 重量 的 同时 ， 提 高材 料 的 强度 。 ２ ． ５ 农业 、 畜牧 业材 料 膨润土同时还是一种性能优 良的土壤改 良剂。 其有利于降低化 肥 的流失 ， 同 时提 升土 壤 的存 水 性 能 。 此外 ， 其也 被用 做 饲 料 的添 加 剂， 有 吸附体 内毒 素 的作用 。 ３结 束 语 我 国 的膨 润 土资 源 非常 的 丰 富 ， 对 膨 润 土进 行 加 工改 性 以提 升 其性能必将是未来膨润土发展 中的重点环节。目前 ， 现有 的改性主 １ ． ２ 活化 改 性 要集 中于膨 润 土 的钠 化 、 活化、 有机 改性 以及 纳米 复合 等 方 面 。 改 性 王 连 军 等 对 膨 润 土 进 行 酸 化 改性 处理 后 ， 表 面 积 特性 得 到 了 的膨 润 土在 环 境保 护 以及 载 体 等领 域发 挥 了 重要 的作 用 。 相信 随 着 很 大 的 提升 。惠博 然 等 ［ ５ １ 的研究 表 明无 机 酸在 膨 润 土 的 活化 中具 有 技术 的进 步 ， 会 有 更 高性 能 的膨 润 土 问世 。 增 强 其 吸 附及 脱 色 的强 度 。 Ｍａ ｇ ａ ｎ ａ等 制 备 了膨 润 土 的纳 米银 抗 菌 参 考 文献 复合 物 ， 其 比表 面积 及 吸 附能 力很 强 。 ［ １ ］ 曹明礼． 蒙脱石层 间化合物的制备 、 表征及其液相吸 附特性研究 １ ． ３ 有 机 改性 ［ Ｄ ］ ． 武汉： 武汉 理 工 大学 ， ２ ０ ０ ７ ． Ｓ ａ ｍ ｅ ｅ ｒ 等 在 其 研 究 中制 备 了 一 系 列 Ｃ Ｔ Ａ Ｂ、 羟基铝 、 环 己烷 改 ［ ２ 】 聂锦 旭 ． 改 性 膨 润 土 吸 附 剂 的 制备 及 其 在 废 水 处理 中的 应 用 『 Ｄ １ ． 性膨润土 ， 并 通过 苯 酚 的 吸附 实 验对 其 吸附 能 力进 行 了研究 。结 果 广 州 ： 中 国科 学 院研 究 生 院 ， ２ ０ ０ ５ ． 表明： Ｃ Ｔ Ａ Ｂ ／ Ａ １ 改性 优 于 Ｃ Ｔ Ａ Ｂ改 性 ， 优于热处理改性 ， 优 于 环 己烷 【 ３ 】 陈淑 祥 ， 袁健 ， 刘 海彬 ， 等． 钙 基 膨 润 土钠 化 改 型 新 方 法研 究ｆ Ｊ ］ ． 非 改性 ， 优 于 未 改性 的膨 润 土 。 陈 飞等 在 研 究 中制 备 了 Ｃ Ｔ Ａ Ｃ改性 的 金 属矿 ， １ ９ ９ ９ ， ２ ２ （ １ ） ： ８ — ９ ． 膨 润土 。有 机 改 性 的膨 润 土 在其 特 点 上具 有 溶 胀 性 大 、 分 散性 好 等 【 ４ ］ 王连 军 ， 黄 中华 ， 刘晓 东， 等． 膨 润 土 的 改性 研 究 ｆ Ｊ ］ ． 工 业水 处理 ， 特性 。 １ ９ ９ ９ ， １ ９ （ １ ） ： ９ － １ ． １ ． ４ 纳 米 复合 ［ ５ ］ 惠博 然， 李朝君． 活性 白土 干法生产工艺及 其改进 『 Ｊ ］ ． 非金属矿 ， 早 在 上 世 纪 的八 十 年代 ，研 究 人 员 利 用 插 层 聚 合 法 研 究 出 了 １ ９ ９ ９ （ ３ ） ： ３ ０ － ３ ３ ． Ｎ ｙ ｌ ｏ ｎ 膨 润 土 的 纳 米 复合 材 料 ， 复 合 材 料经 过 Ｘ Ｒ Ｄ以及 Ｔ Ｅ Ｍ 表 征 ［ ６ ］ Ｍａ ｇ ａ ｎ ａ Ｓ Ｍ， Ｑ ｕ ｉ ｎ ｔ ａ ｎ ａ Ｐ ， Ａ ｇ ｕ ｉ ｌ ａ ｒ Ｄ Ｈ ， ｅ ｔ ａ １ ． Ａ ｎ ｔ ｉ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ 后 发现 Ｎ ｙ ｌ ｏ ｎ 在 膨 润 土 中有 着非 常 均 匀 的分 散状 况 ，而 Ｎ ｙ ｌ ｏ ｎ与 膨 ｏ ｆ ｍｏ ｎ ｔ ｍｏ ｒ ｉ ｌ ｌ ｏ ｎ ｉ ｔ ｅ ｓ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｉ ｌ ｖ ｅ ｒ Ⅲ．Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ 润 土 间较 强 的界 面 作 用 ， 提 升 了复 合 材料 的力 学 性 能 。 同时 制备 的 Ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ Ａ ： Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ， ２ ０ ０ ８ ， ２ ８ １ （ １ ／ ２ ） ： １ ９ ２ — １ ９ ９ ． 纳米复合改性膨润土材料具有很 多特殊的功能 ， 能够作为高强材料 ［ ７ ］ Ｓ ａ ｍ ｅ ｅ ｒ Ａ １ － Ａ ｓ ｈ ｅ ｈ ， Ｆ ａ ｗ ｚ ｉ Ｂ ａ ｎ ａ ｔ ， Ｌ ｅ ｅ ｎ ａ Ａ ｂ ｕ － Ａ ｉ ｔ ａ ｈ ．Ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ 使用。 ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｌ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｉ ｔ ｅ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ２ 膨 润 土 的应用 Ｐ ｕ ｒ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，２ ０ ０ ３ ， ３ ３ （ １ ） ： １ － １ ０ ． ２ ． １ 环 保 材料 【 ８ 】 陈飞， 唐 宏科 ， 王腾 飞 ． 有机 膨 润土 的 制 备 与表 征 无 机 盐 工 业 ， 改 性 后 的膨 润 土具 有 层 间 比表 面 积 大 、 以 及不 同有 机基 团特 有 ２ ０ １ ０ ， ４ ２ （ １ ２ ） ： ３ ５ － ３ ６ ． 性能的特点 ， 成 为 了一 种性 能优 异 的吸 附 剂 ， 被 广 泛 的用 于 环 境 保 （ ９ ］ Ｅ ｒ ｅ ｎ Ｅ ， Ａ ｆ ｓ ｉ ｎ Ｂ ． Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｄ ｙ ｅ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｑ ｕ ｅ － 护 当 中 。例 如对 废 水 进行 杂 质 离 子 的吸 附 ， 利 用 分 离 吸 附能 力 的不 Ｏ Ｕ Ｓ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｏ ｒ ａ ｗ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ － ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｉ ｔ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｓ［ Ｊ １ ．Ｄｙ ｅ ｓ 同对 油污 、 空 气 等 进行 净 化处 理 。 Ｅ ｒ ｅ ｎ 等 对 改性 后 膨 润 土在 废水 中 ａ ｎ ｄ Ｐ ｉ ｇ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ， ２ ０ ０ ８ ， ７ ６ （ １ ） ： ２ ２ ０ — ２ ２ ５ ． 的 吸 附能 力 进行 了研究 ， 结果 表 明 改性 后 的膨 润具 有 较 高 的 阳离 子 『 １ ０ ］ 朱岳， 戴金 明 ， 魏丽乔 ， 等． 膨 润 土抗 菌剂 的制 备 及 在 粘胶 纤 维 中 的 交换 容 量 ， 比未 改性 的 膨润 土 的性 能 提 高 了 ２ 倍。 的应 用［ Ｊ ］ ． 天 津工 业 大 学学报 ， ２ ０ ０ ８ ， ２ ７ （ ５ ） ： ５ ９ — ６ ２ ． ２ ． ２催化剂及 载体 作者简介 ： 张平武（ １ ９ ７ ４ ， ９ 一 ） ， 男， 安 徽 省 芜 湖 市 繁 昌县 ， 现 职 膨润土经过高温煅烧后 ， 层 间 的 化 合 物 具有 粒 子 颗粒 小 、
膨润土改性及其应用研究
膨润 土受 热可 先失 去 表 面 水 、 问 吸 附水 及 孑 隙 中 层 Ｌ 的杂 质 ， 小水 膜和 杂质 产生 的 吸附阻 力 ， 其 吸附 减 使 性 能得 到改善 。温 度 超 过 ４ ０℃ 时 ， ０ 将逐 渐 失 去 结
构 骨架 中的结 合水 ， 羟基 结构 骨架 破裂 ， 间 阳离子 层 缩合 到骨 架上 。而 低 于 ４ ０℃ 时既去 除 了结 构 通道 ０
ｉｇ ｉ ｄ ｅ ａｕ ， ｎ ｒ ａｉ ｇ ｇｅ ｔｒ ｅ ｏ ｏ ｃｂ ｎ ｆ ｓ ｎ ｔ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ｅ ｔ ｒ ａ ｅ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ． ｓ ｎ ｉ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｅ ｏ ｉｅ； ｄｉ ｃ ｔ ｈ ｏｙ； ｏ ｆｅ ｅ ｔ ｎｔ ｅ ｖｒ ｎｍｅ ｔｒｅ ｄ ｙ ｍａ ｅ ｉｌ ｃ ｒｉｒ ｙｗ ｒ ｂ ｎｔｎ ｔ ｍｏ ｆ ａｉ ｔ ｅ ｒ ｍ ｄｉ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉｅ； ｎ ｉｏ ｉ ｏｎ ｉ ｎ－ ｉ ｎ ｌ ｔ ｒａｓ； ａ ｒｅ ｆ
化 合物 分子 之 问形 成 氢键 吸附 。物理 吸 附在低 温下 就 能进 行 ， 由于 吸附 质 与 吸 附剂 作 用 力 主 要 是 范 但
德 华力 ， 以 吸附选 择性不 强 所
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。
ｉ ｓ ｓ ｃ ｓ ｓ ｄｕ ｂ ｎ ｏ ｉ ａ ｔ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｔ ， ｒ ａ ｉａｌ ｄｆ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ， ｎ ｅ ｔ ｎｔ ａ ｏ ｏ ｏ ｉ ｅ ｅ ｐ ｅ ｔ ， ｕ ｈ ａ ｏ ｉ ｍ ｅ ｔｎ ｔ ｃ ｉ ｔｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｌ ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｔｎ ｔ ａ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｗ ｒ ｒ — ｅ ｅ， ｖ ｅ ｙ ｉ ｅ ｅ ｔ
有机膨润土-玉米淀粉改性脲醛树脂合成工艺研究
现膨润土的有机改型 ， 得 到亲 油性 的有机 膨６ ］ 制备 。
１ ． ２ ． ３ 检 测 方 法
膨润土的应用范 围 ， 提 高其 附加 值。 目前 ， 有 机膨 润土在 高
（ １ ） 游离 甲醛含量 的测定 ： 按照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ４ ０ ７ ４—２ ０ ０ ６国家
一
点 Ｊ ， 但树脂 中存在 的游 离 甲醛 ， 以及 由其 生 产 的人造 板
的 甲醛 释 放 ， 极 大 限 制 了 该 树 脂 的应 用 。 国家 质 量 监 督 检 验
批尿 素 ， 在一定温度 下保 温 ５ ０—６ ０ ｍ ｉ ｎ 。然后加 人第二批
检疫 总局 、 国家标准化管理委员会 已批 准颁布并 实施 了胶 粘 剂、 人造板强制性 国家标 准 Ｇ Ｂ １ ８ ５ ８ ０—２ ０ ０ １ 《 室 内装 饰装 修 材料 、 人造板及其制品 中甲醛释放 限量》， 对人 造板 甲醛 释放
量进行严 格限制。 因此 ， 研究 环 保 型低游 离 甲醛含 量 的 Ｕ Ｆ
树 脂 胶 黏 剂具 有 重 要 意 义 。
尿 素和有 机膨 润 土 一玉 米 淀 粉 复 合 改 性 剂 ， 反 应 温 度在
３ ０ ｍ ｉ ｎ内升至 ９ ０—９ ５ ℃， 在 此温 度下 ， 保 温反应 ５ Ｏ一６ ０ ｍ ｉ ｎ ，
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
用于有机废水处理的改性膨润土的制备新方法研究
摘
辉， 鲁安 怀 ， 王长秋
１０ ７ ） ０ ８ １
（ 京 大 学 造 山 带 与 地 壳 演 化 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 球 与空 间科 学 学 院 ， 京 北 地 北
要 ： 出一 套 不 同于 传 统 工 艺 的有 机 化 膨 润 土 制 备 方 法 ， 首 次 采 用 Ｃ 提 并 ＯＤ（ 学 需 氧 量 ） Ｘ Ｄ（ 化 与 Ｒ Ｘ射 线 衍 射 ） ］ 试 表 明 ， 择 合适 的 改 性 剂 种 类 和 用 量 ， 制 备 废 水 处 理 用 有 机 化 测 选 是
ｔ ｅ ｓ ｒ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆｅ ｔｏ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｎ ｔ ．ＣＯＤ ｅ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅｓ ｌｃ ｉｎ ｏ ｈ ｐ ｒ ｐ ｉｔ ｙ ｅ ｏ ｍ ａ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｎ ｈ ｔｃｅ ｆ ｃ ｆ ｇ ｎ ｃｂ ｎ ｏ ｉ ｏ ｅ ｔ ｓｓｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｆ ｅ ａ ｐ ｏ ｒａ ｅ ｔ ｐ ｏ ｔ ａ ｄ ｔ ｅａ ｏ ｎ ｆ ｄ ｆ ｒｍａ ｅｕ ｗｏ ｐ ｅ ｅ ｕ ｓ ｅ ｒｐ ｅ ａ ｉ ｇ ｏ ｇ ｎ ｃ ｂ ｎ ｏ ｉ ｓ ｄ ｉ ｒ ａ ｉ ｗａ ｔ ｗａ ｅ ｎ ｈ ｍ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｉ ｅ ｄ ｐ ｔ ｒ ｒ ｑ ｉｉ ｓｆ ｒ ｐ ｒ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｇ ｎ ｃ ｓｅ ｔ ｒ ｉ ｔ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｎ ．Ａｓｔ ｉ ｄ ｆ ｏ ｉ ｅ ｓ ｏ ｈ ｓ ｌ ｉ ｃ ａ ｅ ｙ ｉ ｔ ｙ ｍｍ ｏ ｉ ｍ ｈ ｏ ｉ ｅ ｆｏ Ｓ ａ ｘ ｎ ｌ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｗｏ ｋ ｎ ｓｏ ｄ ｆ ｒ ，ｂ ｔ ｏ ｉ ｄ — ｔ ｄ ｃ ｌ ｍｅ ｈ ｌ ｍ ｉ ｄ ｏ ｄ ａ ｎ ｕ ｃ ｌ ｒ ｒ ｍ ｈ ｎ ｉ ｄ ｓ — ｄ ａ ｏ ｉ ｓｅ ｑ ａ ｒ ｍ ｎ ｎ ｗｅ ｅ ｓ ｉ ｂ ｅ ｆ ｒ ｐ ｅ ａ ｉ ｇ ｏ ｇ ｎ ｃ ｂ ｎ ｏ ｉ ｓ ｄ ｉ ｒ ａ ｉ ｓｅ ｔ ｒ ｔ ｅ ｔ ｎ ． ｄ ｅ ｔ ｒ ｕ ｔ ｆｏ Ｈｅ ａ ｒ ｕ ｔ ｌ ｏ ｒ ｐ ｒｎ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｎ ｔ ｕ ｅ ｎ ｏ ｇ ｎ ｃ ｗａ ｔ ｗａ ｅ ｒ ａ ｍｅ ｔ ａ ｅ ＸＲＤ ｎ ｌ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｄｏ ｖ ｌ ｅ ｏ ｎ ｍｏ ｉ ｏ ｉ ｉ ｅ ａ ｓ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｆｏ １ ２ ｎ ｔ ａ ａｙ ｉ ｄ ｍｏ ｓ ｒ ｔ ｄ ｔ ａ ｈ 叭 ａｕ ｆ ｍｏ ｔ ｒｌ ｎ ｔ ｍ ｎ ｒ ｌｗａ ｎ ｒａ ｅ ｒ ｍ ． ５ ｍ ｏ ｓ ｌ ｅ １ ３． ７ ｍ ｆｅ ｈ ｄ ｆ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔ ｙ ｄ— ｃ ａ ｅ ｙ ｉ ｔ ｙ ｍｏ ｉ ｍ ｈ ｏ ｉ ｅ ３ ３ ｎ ａ ｔ ｒｔ ｅｍｏ ｉ ｃ ｔ ｆ ｎ ｏ ｉ ｂ ｉ ｔ ｄ ｃ ｌ ｍｅ ｈ ｌ ｉ ｏ ｂ ｅ ｏ ｄ ｍ ａ ｎ ｕ ｃ ｌ ｒｄ ，ｗｈ ｒ ａ ｈ ０ ａ — ｅ ｅ ｓｔ ｅｄ０１ ｌ ｖ ｕ ｆｍｏ ｔ ｒｌ ｎ ｔ ｉ ｅ ａ ｓ ｎ ｒ ａ ｅ ｒ ｍ ． ５ ｒ ｏ ５． ０ ｍ ｈ ｏ ｇ ｈ ｄ ｆｃ ｔ ｎ ｂ ｓ ｅ ｑ ａ ． ｅｏ ｎ ｍｏ ｉ ｏ ｉ ｍ ｎ ｒ ｌ ｌ ｅ ｗａ ｃ ｅ ｓ ｄ ｆｏ １ ２ １ ｎ ｎ ｔ １ ３ ｎ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅｍｏ ｉ ａ ｉ ｙ ｅ ｔｒ ｕ ｔ ｉ ｉ ｏ Ｔｈ ０ ａｕ ｆ ｍｏ ｔ ｒｌ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ｎ ｗ ｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｎ ｔ ｎ ｒ ａ ｅ ｉｎ ｆ ａ ｔ ， ｅ ｄ０１ｖ ｌ ｅ ｏ ｎ ｍｏ ｉ ｏ ｉ ｉ ｈ ｅ ｐ ｅ ａ ａ ｉ ｒ ｃ ｓ ｆｏ ｇ ｎ ｃ ｂ ｎ ｏ ｉ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｌ ｅ ｏ ｅ ｉ ｙ ａ ｄ ｌ ｎ —ｈ ｉ ｏｅ ｕ ｅ ｆ ｏ ｇ ｎ ｃ ｍｏ ｉ ｅ ａ ｅ ｎ ｉ ｓ ｒ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｌｙ ｒ ｆ ｍｏ ｔ ｒ ｌｎ ｔ ｎ ｒ ｌ， ｎ ｏ ｇ ｃ ａｎ ｍ ｌｃ ｌｓ ｏ ｒ ａ ｉ ｄ ｆ ｒ ｈ ｄ ｂ ｅ ｎ ｅ ｔｄ ｂ ｔ ｅ ａ ｅ ｓ ｏ ｎ ｍｏ ｉ ｏ ｉ ｍｉ ｅ ａｓ ｉ ｌ ｅ ｗｈ ｃ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｔｔ ｅｓ ｎ ｈ ｔ ｆｅ ｔｗａ ｏ ｄ ｉｈ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｅ ｆ ｃ ｓｇ ｏ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓ ｒ ｃ ｓ ｆ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｎ ｔ ａ ｌ ｎ ｔ ｃ ｅｎ ｗ ｙ ｔ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｇ ｎ ｃｂ ｎ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅｉ ａ ｅ ｓ ｏ ｅ ｍｉ
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。
膨润土主要的改性方法
膨润土主要的改性方法
一、改性膨润土的概念
改性膨润土是指对膨润土进行一定的改性处理，使其具有更好的物理
和机械性能，从而使其适应预定的应用要求。
改性膨润土又称为改性淀粉，它是利用改性剂对膨润土进行改性处理的结果，使其具有特定的特性，具
有统一的形貌、流变性、表观密度和水分含量等特性，从而使其具有更好
的物理和机械性能，从而更适合作为制品的原料。
二、改性膨润土的主要改性方法
1、水分改性法
利用表面活性剂，将其本身的水分进行改性，使其具有良好的膨胀性
和流变性，使其适应多种应用要求。
此外，还可以通过加入添加剂的方式，改变膨润土的流变特性，来提高其应用性能。
2、热改性法
热改性是指将原料经加热和压缩而改变其物理特性并发生熔融状态，
从而使其具有良好的流变性、透水性和抗渗透性。
改性后的膨润土具有较
强的黏结性和高性能，可用于制造更高质量的产品。
3、有机改性法
有机改性是指利用有机物对膨润土进行改性，以改变其物理和机械性能，从而使其具有良好的分散性、流动性、粘结力和耐力等特性。
有机改
性后的膨润土具有较高的分散性，可以更好地满足制品的工艺性能要求。
4、物理改性法。
膨润土改性及其吸附性能研究
膨润土改性及其吸附性能研究苑丽质【摘要】采用焙烧改性、碱改性、盐改性及表面活性剂改性对膨润土进行改性处理,并以亚甲基蓝为模拟染料污染物考察了吸附性能,优化了改性条件.结果表明,膨润土经改性后,其吸附性能较原土提高显著.适宜的改性条件是:焙烧温度为450℃,碱改性剂为氢氧化钠,盐改性剂为碳酸钠,表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵.当用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土2g处理100mL、1g/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝的脱色率高达85.06%.%The bentonite was modified by calcination modification,alkali modification,salt modification and surfactant modification,the adsorption property of the modified bentonite was studied by methylene blue using as the simulated reacrent,and the modified conditions were optimized.The results showed that the adsorption properties of bentonite were significantly improved after modification.The optimum condi-tions were that the calcination temperature was 450 ℃,the alkali modifier was sodium hydroxide,the salt modifier was sodium carbonate,and the surfactant was three alkyl sixteen methyl bromide.When the dos-age of sixteen alkyl three methyl bromide modified bentonite was 2 g,the decolorization rate of methylene blue (100 mL,1 g/L)was 85.06%.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2016(045)003【总页数】3页(P482-484)【关键词】膨润土;改性;吸附;亚甲基蓝【作者】苑丽质【作者单位】唐山学院环境与化学工程系,河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TQ041;TB332随着染料工业的迅猛发展，印染废水已成为当今水体的主要污染源之一。
膨润土主要的改性方法
膨润土主要的改性方法膨润土是一种具有优良物理化学性质的天然黏土矿物，广泛应用于土壤改良、环境治理、涂料、油田和陶瓷等领域。
然而，膨润土的性质并不总是适合所有应用，因此需要进行改性处理，以满足特定需求。
以下是膨润土的主要改性方法。
1.化学改性：化学改性是利用化学物质与膨润土表面发生反应，改变其化学结构和表面性质。
常用的化学改性方法包括离子交换、季铵化、酸碱处理等。
离子交换是将表面上存在的阳离子或阴离子通过溶液中的其他离子进行交换，以改变膨润土的吸附性能和分散性能。
季铵化是将季铵盐化合物与膨润土反应，形成具有阳离子表面活性剂性质的化合物，使膨润土具有优良的分散稳定性。
酸碱处理是利用酸或碱溶液对膨润土进行处理，改变其表面电荷及分散性能。
2.物理改性：物理改性是通过物理手段改变膨润土的结构和性质。
常用的物理改性方法包括机械剪切、高温处理和超声波处理。
机械剪切是利用剪切力将膨润土分散成细小颗粒，以增加其表面积和分散性能。
高温处理是将膨润土加热至一定温度，通过热解、脱水或烧结等过程，改变其结构和矿物组分。
超声波处理是利用超声波的高频振动作用于膨润土，以破坏其层状结构和提高分散性能。
3.有机改性：有机改性是将有机物质引入膨润土层间或与其表面发生化学反应，以改变其性质和应用性能。
常用的有机改性剂包括有机阳离子表面活性剂、聚合物、生物胶粘剂等。
有机阳离子表面活性剂通过与膨润土层间电荷发生反应，形成有机膨润土复合材料，具有优良的分散性与稳定性。
聚合物改性是将聚合物溶液浸渍到膨润土中，通过层间扩散和自由基反应，使聚合物与膨润土结合，增加其黏结强度和塑性。
生物胶粘剂则是利用生物胶粘剂分子的黏着作用，将膨润土颗粒粘结在一起，形成固体结构或胶凝体。
4.粒子改性：粒子改性是指将功能性粒子引入膨润土中，如纳米颗粒、纤维、纳米管等。
这些功能性粒子可以与膨润土发生相互作用，形成新的材料，具有特定的性能和应用价值。
例如，纳米颗粒可以通过增加膨润土的比表面积和孔隙结构，改善其吸附性能和储存性能。
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第27卷第2期2009年6月 河北建筑工程学院学报JOU RNA L OF HEBEI INSTITU TE OF ARC HITEC TURE AND C IVIL ENGINEERIN G Vol 27No 2June 2009收稿日期:20081219作者简介:男,1979年,助工,张家口市,075000膨润土有机改性工艺研究安志军1 刘宏波2 李 丹2 赵文娟21 张北县华建工程有限责任公司;2 河北建筑工程学院摘 要 以新疆托克逊柯尔碱矿区天然钙基土为原料,从原土的结构性能入手直接利用十六烷基三甲基溴化铵作为有机包覆剂来制备有机膨润土.通过对产物的差热分析及粒度、亲疏水性能的测定,探索了有机膨润土制备的影响因素.关键词 膨润土;有机改性;有机插层膨润土中图分类号 TU50 引言膨润土是指主要有蒙脱石组成的一种粘土岩,依据其所含蒙脱石主要交换阳离子种类的不同,膨润土可划分为钠基(碱性土)、钙基(碱土型土)、镁基、锂基及氢基膨润土(活性白土)和人工改性的有机质膨润土.我国膨润土资源丰富,且各种类型的膨润土都有,但到目前为止,全国开采利用量还是很低,而价格昂贵的高技术含量膨润土仍以进口为主.有机膨润土石膨润土高层次开发利用的一个方面,是膨润土改性的深加工产品.因为膨润土有许多优点:不溶解于有机溶剂中,但可形成触变性凝胶体;具有亲油疏水性,抗稀酸和碱性,防水和热稳定等性能,能耐150 ~175 高温,因此它能被广泛的应用于各生产和生活领域.有机膨润土的制备一般油湿法、干法和凝胶法3种.通常都是对先对钙基膨润土进行提纯和钠化改型处理后采用不同工艺制成有机膨润土.研究表明,用纯钠基膨润土制备的有机膨润土并不理想,原土中的钠和钙离子有一定的比例,即少量的钠离子被钙离子置换,才能达到最大的膨胀倍数和最快的水合速度.试验证明,钙基膨润土未经钠化处理也可以制备出较好的有机膨润土.在此研究基础上,本文利用新疆托克逊柯尔碱地区的钙基膨润土直接进行有机改性得到有机膨润土,并对制备影响因素进行了分析研究.1 试验部分1 1 本试验所用膨润土原料取自新疆托克逊柯尔碱矿区,其主要特点(1)样品呈灰白色,具土状光泽,有滑腻感,松散如土,有很好的粘结性,干燥后裂成块,其化学成分分析数据如下(%):Mg O,1 45;CaO,3 12;M nO,0 076;Na 2O,1 72;K 2O,2 00;Fe 2O 3,4 94;AL 2O 3,14 64;SiO 2,53 63;烧失量,13 25.(2)将样品制浆发现柯尔碱地区膨润土在水介质中颗粒分散均匀,有很好的悬浮性,吸水量大,吸水膨胀倍数高,亦有很好的润滑性,矿将PH 值约为9.(3)样品膨胀容测定值为20ml/g ,胶质价为195m l/15g.综合以上三方面的分析可知样品用柯尔碱地区膨润土具有良好的理化性能,尤其是其悬浮性,膨胀容,胶质价都超过一般钙基土.基于样品的优良品质,本试验就直接进行有机改性.1 2 试验原理蒙脱石是一种2 1型(即两层硅氧四面体夹一层八面体层)的二八面体层状结构硅酸盐,其结构层间以弱的库仑力结合,使其不仅具有很大表面积而且具备较高的阳离子交换容量和良好的吸附性能.但由于其表面结构极强的吸水性及层间离子的水解,这些特性只能在极性较强的介质如水中才能表现出来.利用有机阳离子置换蒙脱石中可交换的阳离子(如Na +等),使其覆盖于蒙脱石表面,从而堵塞水的吸附中心,使其失去吸附水的作用,从而形成一种有机膨润土络合物,引起它的表面性能发生变化,由原来的亲水性转变为亲油性.这样便可在非极性或弱极性介质中如甲苯、二甲苯、油类等溶剂中显现出其优良性能.1 3 实验仪器及试剂CRY 2P 型差热分析仪,上海天平仪表厂;电子恒温水浴箱DZKW 4型,黄骅卸甲渤海电器厂;电动搅拌机,6000r/m in,杭州仪表电机厂;真空干燥箱(KB 82B),上海仪器总厂.无水乙醇,分析纯,西安化学试剂厂;氧化美,分析纯,田径登峰化学试剂厂;十六烷基三甲基溴化铵,分析纯,西安化波化学厂.1 4 有机膨润土制备工艺流程膨润土原矿!(加H 2O)崩解浆化!粗滤(滤去泥沙)!静止(弃去上清夜)!干燥,破碎!加水制浆!加季铵盐有机包覆!洗涤(去离子水)!干燥!破碎有机土1 5 有机膨润土制备操作步骤∀膨润土原矿精制:将约2kg 的原矿破碎后,加水制成浓度为10%左右的悬浮液,粗滤除去泥沙等杂质,即将矿浆过200目筛子,弃去筛上泥沙,反复3次.静置3d,让膨润土沉降,然后吸出上层清夜,将下层粘稠矿浆置于大敞口长方形塑料盆中,在阳光下自然干燥,以保证膨润土结构不受破坏.#膨润土有机改性:将干燥后得膨润土过200目筛,得到36.5g 样品,加水配制成10%的悬浮液,加热搅拌活化30min;使矿粉在水中充分分散,然后在继续加热搅拌下加入配置好的有机覆盖剂溶液(称取7g 季铵盐溶于相当于总矿浆质量5%的乙二醇中),在85 温度下反应90min,冷却至室温,用去离子水反复洗涤几次,以洗去未反应的有机覆盖剂,老化24h 后,在80 温度下干燥,最后研磨粉碎得到样品.2 试验结果分析及讨论2 1 有机膨润土性能测试(1)有机土,钙基土亲疏水性能比较:取等量(1g )有机土,钙基土分别测试其不同溶剂中得膨胀倍数,见表1:表1 有机土,钙基土在不同溶剂中的膨胀倍数样品膨胀倍数H 2O C 2H 5O H CH 3COCH 3CCl 4钙基土浊液1 61 31 0有机土1 534 56从表中可以看出,随着溶剂极性的降低和有机性的增强,钙基土的膨胀倍数逐渐减小;而有机土的膨胀倍数却迅速增大,表现出强烈的亲油疏水性.(2)有机土,钙基土粒度比较.取同等质量得有机土,钙基土100g.充分研磨后过200目筛.有机土通过质量分数为95%,而钙基土约为80%.这说明有机阳离子进入钙基土结构层间使其剥离粒度变小.(3)有机土,钙基土差热分析:将样品制成粉末并过200目筛,装入坩埚内于参比物 AL 2O 3同置于加热炉内,由程序温度控制系统来控制加热炉内的升温速率、起始温度和终止温度,得到DT A 曲线.图1 钙基膨润土差热分析 图2 有机膨润土差热分析谱图分析结果:从图1中可看到钙基土在140 附近由一大而宽的吸热谷,200 以后基本趋于平48 河北建筑工程学院学报 第27卷滑.分析原因认为在140 温度点的吸收谷是由于原土受热释放层间吸附水所致;200 以后钙基土的结构与性能趋于稳定所以曲线较平滑,而800 附近的吸热谷是由于原土结构破坏引起的.而从图2中可以看到有机膨润土在120 左右有一小的吸热谷,吸附水释出温度较低,说明吸附水与有机土作用力不强,这一结果表明了季铵盐离子进入膨润土层间后,对原土亲疏水性能的改变;在400 左右出现了一个尖锐的放热峰,这是有机物燃烧后放出大量的热;但随后在650 有∃基线漂移%现象,这可能是由于季铵盐离子受热分解造成样品体积或质量突变引起的.2 2 试验影响因素分析(1)原土质量.制备有机膨润土所用原料中的蒙脱石含量必须在90%以上,且泥沙等杂质含量尽可能少,这就要求对原土进行反复提纯.本次试验利用水洗,过筛的方法来滤去泥沙,提纯后的的样品由于吸湿性很强,难以干燥.把样品尽量大面积平摊在吸水性较强的纸张上在阳光下风干.等晾干后,将其收集起来备用,这样得到的膨润土可以很好的保持原来的结构.若把水洗后的膨润土在烘箱中干燥,得到的样品量少且很难完全干燥会影响试验结果.(2)插层剂的种类和数量.插层剂的种类和数量对产品的凝胶性能很敏感.最佳插层剂通常是接近蒙脱石的阳离子交换容量或稍多一些.本次试验依经验值加入插层剂,即每100g 样品插层剂用量为15g ~35g.从最后得到的有机土矿浆气泡过多以及干燥后差热曲线上有基线漂移现象可判断插层剂的用量过多了.(3)影响蒙脱石插层复合效果的还包括介质PH 值、反应温度、反应时间、干燥温度等.蒙脱石浆体PH 值用酸调节为7~8时,季铵盐阳离子容易和蒙脱石结合形成复合体;季铵盐在水中溶解性比较好,将反应温度控制在60 ~90 ,反应温度控制在90m in 即可;最后将有机土干燥时,干燥温度宜控制在130 以下,否则有机活性剂分解,有机土的结构性能会受到很大影响.3 结论(1)以新疆托克逊柯尔碱矿钙基土为原料,用十六烷基三甲基溴化铵做有机覆盖剂得到了较好的有机膨润土.直接利用钙基土进行有机包覆是基于原钙基土矿样良好的理化性能,例如在水中颗粒分散均匀,悬浮性好,吸水量大,膨胀容,胶质价高等.(2)不论水洗提纯后干燥膨润土还是最后值得有机土进行干燥时都应注意干燥方法及干燥温度,以免破坏原土和有机土的结构,影响试验结果.(3)试验证明,插层剂的用量对最后制得的有机膨润土影响较大.据经验值加入的量不够准确,最佳用量应根据蒙脱石交换容量和插层剂的数量确定.参 考 文 献[1]栾文楼,李明路.膨润土的开发利用.北京地质出版社,1998[2]孙宝岐,吴一善等.非金属矿深加工.北京冶金工业出版社,1995[3]陈志勇,李玉玲等.有机膨润土的制备及其结构性能分析.非金属矿,2002.25(5);45~47Organic Modification of BentoniteAn Zhijun 1,Liu Hon gbo 2,Li Dan 2,Zha o Wenju an21 Zhang bei Huajian Co nstr uction Eng ineer ing Co.,L td.2 H eibei Institute of A r chit ecture and Civil Eng ineering Abstract T he m aterial is bentonite der iv ed from Ke'e rjian Region o f Xinjiang.Based o n the structureand charactcr istics o f bentonite,CTM AB is used as co ating reductant in the ex periment to prepare o rganbento nite directly.T hro ug h DTA analysis and test of particlesize hydrophilia or hy drophobic perfo rmance,the paper pro bes the influencing factors in o rganbento nite pr eparation.Key words bentonite;o rganic m odificatio n;organbentonite 49第2期 安志军 刘宏波 李 丹等 膨润土有机改性工艺研究。