改性膨润土的三大常见类型
常用钻井液材料
常用钻井液材料一膨润土类一、组成膨润土是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物(如长石)风化沉积形成的,其组成为1、粘土矿物:蒙脱石、高岭石、伊利石和海泡石,钻井用膨润土主要粘土矿物为蒙脱石,含量在70%以上。
2、砂子:石膏、石英、长石、云母、氧化铁等含量越小越好。
3、染色物:木屑、树叶及腐质物起染色作用,膨润土有红色、黄色、紫色等不同颜色,就是这个原因。
4、可溶性盐类:碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。
二、分类膨润土分为钙基膨润土钠基膨润土和改性膨润土三种。
1、钙基膨润土:造浆率8-12立方米每吨。
2、钠基膨润:造浆率15-18立方米每吨。
3、改性膨润土:通过加入纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分子量聚丙烯酰胺等无机盐和有机分散剂来提高膨润土的造浆率,达到钠基膨润土性能指标。
三、作用及用途1、堵漏:黄土层漏失、基岩裂隙漏失都需要用来配浆堵漏。
2、护壁:在井壁上形成泥饼,减少钻井液内的水份向井壁渗透,起到保护井壁稳定的作用。
3、携砂:配制一定数量的高比重大粘度的膨润土泥浆定期打入井内,将井内掉块、岩屑顺利携带出井外,保持井内干净。
4、配治塌泥浆:井壁长时间浸泡发生垮塌,常规泥浆仍不能维护井壁时,就要加膨润土以提高比重、切力、粘度达到稳定井壁之目的。
5、配加重泥浆:遇到涌水或高压油气层时,都需在泥浆中加膨润土来平衡地层压力。
6、配完井液和封闭浆:为顺利测井,完钻时需配完钻液;在易塌井段需配封闭浆,这些都需加膨润土。
四、影响膨润土性能的因素1、原矿质量:原矿石蒙脱石含量高低是影响膨润土性能最重要的因素,蒙脱石含量越高,膨润土造浆率相应地就高。
2、粒度:粒度越细造浆率相应的就越高,反之亦然。
3、添加剂:合理地加入分散剂,会明显改善膨润土的性能。
4、水质:膨润土在高矿化度和酸性中水造浆率会明显降低甚至不造浆。
五、简单测试1、造浆率:1吨膨润土配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。
如造浆率15立方米每吨,就是在100克水中加6.67克膨润土搅拌30分钟倒入试管(100毫升)中,24小时胶体率在95%以上。
膨润土的三种分类
扬州建安土工合成材料有限公司膨润土的三种分类我们知道膨润土的层间阳离子种类决定于膨润土的类型,当层间的阳离子为Na+时称钠基膨润土;层间的阳离子为Ca2+时称钙基膨润土;层间的阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土);层间的阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。
一、活性白土活性白土是以粘土(主要是膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成的吸附剂,外观是乳白色的粉末,无臭,无味,无毒,吸附性能很强,能吸附有色物质、有机物质。
在空气中易吸潮,放置过久会降低吸附性能。
但是,加热到300摄氏度以上便开始失去结晶水,使结构发生变化,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,在水和油中的膨润极小。
二、天然漂白土就是自然产出的自身就具有漂白性能的白土,是以蒙脱石、钠长石、石英为主要组分的白色、白灰色粘土,是膨润土的一种。
主要是玻璃质火山岩合成后的产物,它吸水后不收缩、悬浮液的pH值为弱酸性与碱性膨润土相区别;其漂白性能比活性白土差。
颜色普通有淡黄色、绿白色、灰色、檄榄色、褐色、奶白色、桃红色、蓝色等。
纯白色的很少。
密度2.7-2.9g/cm。
视密度由于多孔性关系而常常较低。
化学成分和普通粘土差不多,主要化学成分是三氧化二铝、二氧化硅、水及少量铁、镁、钙等。
无可塑性,有较高吸附性。
因含大量含水硅酸,对石蕊呈酸性。
水中易裂解,含水量很大。
普通细度越细则脱色力越高。
在勘探阶段停止质量评价时,需测定其漂白性能、酸度、过滤性能、吸油量等项目。
三、有机膨润土有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物,以膨润土为原料,应用膨润土中蒙脱石的层片状构造及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性,经过离子交流技术插入有机掩盖剂而制成的。
有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能构成凝胶,具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、光滑性、成膜性,耐水性及化学稳定性,在涂料工业中有重要的应用价值。
阴阳离子有机改性膨润土
阴阳离子有机改性膨润土的制备1.1实验原理阳离子改性膨润土是一种2 :1型的二八面体层状结构硅铝酸盐,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. 1.1.1季铵盐改性膨润土机理:有机覆盖剂通常是一类碳链大于12或18以上的阳离子表面活性剂,其阳离子一般为NH4+,它与蒙脱石层间的Na+按下式实现离子交换反应,使亲水性蒙脱石变成疏水性蒙脱石:Na-Bentonite+[NH n·R4-n]Cl→[NH4·R4-n]Bentonite+NaCl其中:R—有机基团,N—1-4。
1.2实验仪器电动搅拌机,电子恒温水浴箱,真空干燥箱,电子天平。
无水乙醇,分析纯,六偏磷酸钠,分析纯;氧化美,分析纯,田径登峰化学试剂厂;十八烷基三甲基氯化铵,分析纯,十二烷基苯磺酸钠,分析纯。
1.3有机膨润土的制备流程膨润土原矿→(加六偏磷酸钠)崩解浆化→60℃恒温水浴内剧烈搅拌30min→保温静置30min(取上清液)→稀释一倍→反复水洗3次→105℃下干燥,研磨过200目→加水制浆→加1831有机包覆→加入SDBS→洗涤(去离子水)→检测至不含氯离子→干燥破碎过200目。
1.4有机膨润土的操作步骤1.4.1膨润土原矿精制:将约300g的原矿破碎后,加浓度为0.15%六偏磷酸钠制成浓度为13%左右的悬浮液,粗滤除去泥沙等杂质,60℃恒温水浴内搅拌30min,保温静置30min(取上清液),稀释一倍,反复3次.吸出上层清夜,将上层澄清液放入烧杯中,在105℃的真空烘箱中干燥,研磨过200目,得到提纯膨润土。
1.4.2膨润土有机改性:称取50g提纯膨润土,加水配制成6%的悬浮液,调溶液PH=10,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(加入的十八烷基三甲基氯化铵为90mmol/100g土),在60℃的温度下反应120min,按不同比例加入十二烷基苯磺酸钠,控制摩尔比为1831:SDBS=100%,70%,40%,继续反应2h,用去离子水洗涤,用AgNo3检测直至溶液中无氯离子存在。
改性膨润土在含磷废水处理中的应用
( 西理 工学 院化 学与 环境科 学学 院 , 西 汉 巾 73 0 ) 陕 陕 2 0 1 摘 要 : 别 介 绍 了膨 润 土 的 无 机 改 性 、 机 改 性 和 交 联 改 性 的 改 性 方 法 及 机 理 。 综 述 了 3类 改 性 膨 分 有 并
润士对 含磷废 水处 理 的应用情 况 。 关键 词 : 性 膨 润 土 : 磷 废 水 改 含 中 图 分 类 号 : 0 . X7 5 X7 35 0 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 19 0 (0 10 .0 60 17 .9 5 2 1 )30 4 -4
温 煅 烧 活 化 要 求 煅 烧 温 度 不 能超 过 5 0 1 0 % .是 利 用 高 温 脱 除 膨 润 土 中 的表 面 水 、结 合 水 和 水 化 水 , 且 去 除 膨 润 土 结 构 空 隙 里 的 杂 质 。 过 减 并 通
处 理 过程 中常 用 作 吸 附剂 和 絮凝 剂 。污 废水 中 的
热点[ 。
胡 巧 开 I利 用 A , 钠 基 膨 润 土 制 得 含 A 7 ] l和 l 约 1 的改 性 膨 润 土 。并 用 于 对 黄磷 生 产 废 水 进 % 行 深 度 处 理 , 改 性 膨 润 土 用 量 为 5g L p 9 在 ・ - H= , ,
天 然 膨 润 土 直 接 处 理 废 水 中 的 磷 时 几 乎 没
层 之 间作 用 较 弱 ,使 层 间 阳离 子 可 交 换 性 增 强 ,
进 而 提 高 膨 润 土 的吸 附 性 能 [ ] 12 无 机 改性 膨 润 土 处 理 含磷 废 水 的应 用 .
高 选 择 性 、 附 速 度 快 、 干 扰 能 力 强 、 二 次 污 吸 抗 无
膨润土的分类
膨润土的分类膨润土是一种由粘土矿物组成的土壤,具有很高的吸附性和膨胀性。
根据其矿物组成和物理性质的不同,膨润土可以分为几种不同的分类。
下面将介绍几种常见的膨润土分类。
一、蒙脱石蒙脱石是一种重要的膨润土矿物,其主要特点是层状结构和高度的吸附性。
蒙脱石的层状结构使其在吸附有机物、金属离子等方面具有很强的能力。
蒙脱石广泛应用于制备催化剂、污水处理、土壤改良等领域。
二、伊利石伊利石是一种具有高度吸附性和膨胀性的膨润土矿物。
伊利石的层状结构使其具有很强的吸附能力,可以吸附有机物、金属离子等。
伊利石还具有较高的离子交换能力,可以用作土壤改良剂、防水材料等。
三、高岭土高岭土是一种层状结构的膨润土矿物,其主要成分是伊利石和蒙脱石。
高岭土具有较高的吸附性和离子交换能力,广泛应用于陶瓷、建筑材料、涂料等领域。
四、滑石滑石是一种具有层状结构的膨润土矿物,其主要成分是滑石矿物。
滑石具有较高的吸附性和膨胀性,广泛应用于塑料、橡胶、涂料等工业领域。
五、绿泥石绿泥石是一种层状结构的膨润土矿物,其主要成分是绿泥石矿物。
绿泥石具有较高的吸附性和膨胀性,广泛应用于土壤改良、环境修复等领域。
六、白云土白云土是一种由伊利石和蒙脱石组成的膨润土矿物,其主要特点是层状结构和高度的吸附性。
白云土广泛用于制备催化剂、吸附剂、土壤改良剂等。
七、混合膨润土混合膨润土是指由两种或多种不同类型的膨润土矿物组成的土壤。
混合膨润土综合了各种膨润土的特点,具有更广泛的应用范围和更高的性能。
总结:膨润土根据其矿物组成和物理性质的不同,可以分为蒙脱石、伊利石、高岭土、滑石、绿泥石、白云土和混合膨润土等几种不同的分类。
这些分类根据膨润土的不同特点和应用领域,为相关行业的发展提供了重要的材料基础。
同时,了解膨润土的分类也有助于更好地应用膨润土,提高其应用效果和经济效益。
无机改性膨润土
无机改性膨润土无机改性膨润土通常将无机改性膨润土称为无机交联膨润土(又叫无机柱撑膨润土),是改性剂(又称交联剂、柱撑剂或柱化剂)中的聚合羟基金属阳离子借离子交换作用进入膨润土层间,将膨润土内的层与层撑开,从而形成黏土层间化合物,经进一步加热层间交联剂会脱去羟基,终于转化成稳定的氧化物柱体,交联剂代替了膨润土层间可交换阳离子,将其2:1单元层桥连并撑开,形成一种二维通道(2:1)两单元层为“板”、柱化剂为“柱”的“层柱”状结构的新物质。
将多聚羟基金属阳离子引入膨润土层间除常用的离子交换办法外,还有浸渍法、物理吸附法,特别的还有二步交换法。
通过上述办法不但可以将单一的多聚合羟基金属阳离子插入膨润土层间,还能引入混合金属多聚物,如OH-Cr-膨润土、OH-AI-Co-膨润土、OH-AI-Fe膨润土、OH-AI-Mg膨润土等。
无机改性膨润土通常用法钠、镁、铝、铜、锌、铬、铁等的卤化物、或。
实例1 AICl3改性膨润土制备称取100g膨润土原矿,水洗精选提纯。
将提纯土与0.25g/g改性剂AlCl3混合,加水500mL,搅拌2h,然后浸泡过夜,离心分别,在110℃下烘干,将配入改性剂的膨润土移入瓷坩埚,于450℃下焙烧1.5h,得到改性膨润土吸附剂,测定吸附剂的比表面积和微孔总体积分离为350.21m2/g和0.907cm3/g。
实例2 镍钛交联改性膨润土 a. 交联剂的制备镍交联剂的制备:将0.1mol/L NaOH 溶液以15mL/min的速度缓慢加入至0.5mol/L NiSO4溶液中,调整n(OH-):n(Ni2+)=4,在室温下延续搅拌1.5~2.0h。
钛交联剂的制备:精确移取8.8mL TiCl4分析纯溶液,缓慢加入至40mL 分析纯HCl溶液中,冷却后稀释至160mL,得到Ti(IV)浓度为0.5mol/L 的钛交联剂溶液,室温下静置5h以上即得钛交联剂。
b.无机交联膨润土的制备取5g钠基膨润土制成50g/L黏土料浆,在60℃水浴中搅拌条件下,将不同镍钛比(浓度比)交联剂以15mL/min速度滴加到黏土料浆中,并调整pH值在酸性条件下,持续搅拌6h,反应彻低后静置24h,过滤,在80℃下干燥,110℃下活化,研磨至粒度小于74μm(过第1页共2页。
膨润土的改性及吸湿性能研究
【试验研究】膨润土的改性及吸湿性能研究苏成政(国能蒙西煤化工股份有限公司棋盘井选煤厂,内蒙古 鄂尔多斯 016100)【摘 要】本文总结了潍坊、莱西、寿光三地的钙基膨润土吸湿性能的研究结果,并分析了三者分别进行钠化、酸化改性后,在不同相对湿度下吸湿率的变化情况,最终得出钠化改性会降低膨润土的吸湿率,并在低湿度条件下作用明显,而酸化改性会提高其吸湿率,并在高湿度条件下作用明显,且最佳改性酸度为15%。
【关键词】膨润土;干燥剂;吸湿率;钠化改性;酸化改性【中图分类号】P619.255;TQ330.38 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2023)03-0055-03Modification and Humidity Adsorption Property of BentoniteSU Cheng-zheng(Qipanjing Coal Preparation Plant, Guoneng Mengxi Coal Chemical Co., Ltd., Eerduosi 016100, China)Abstract: The results of humidity adsorption of calcium basis bentonite from Weifang, Laixi and Shouguang were summarized and the variation of humidity adsorption rate at different relative humidity after sodium and acid modification were analyzed. It is found that sodium modification would reduce the humidity adsorption rate of bentonite especially at low relative humidity, whereas acid modification could improve humidity adsorption rate of bentonite and the improvement was more significant at high humidity. Additionally, the optimum acid concentration for acid modification was 15%.Key words: bentonite; desiccant; moisture adsorption rate; sodium modification; acid modification膨润土是一种重要的非金属矿产资源,具有良好的吸水、吸湿性能[1-3],其主要成分为蒙脱石,蒙脱石属于层状硅酸盐矿物,理想化学式为(Na, Ca)0.33(Al, Mg)2[(Si, Al)4O 10](OH)2•n H 2O ,其晶体结构是由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体所构成的2∶1型层状结构。
膨润土的改性及其应用
膨润土的改性及其应用摘要:膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿,具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等特性,因从广泛用于各个工业领域。
但由于膨润土的多重性质,使其在实际应用中受到多重限制,且不能达到很好的效果。
所以,为了提高膨润土的使用价值及其效率,应该对膨润土进行改性,以提高其价值。
膨润土具有很高的科研价值,对各种领域都有极其重要的作用。
国内外已在工农业生产24领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。
我国膨润土的储量世界第一位,种类齐全,分布广,遍布26个省市,产量和出口均居世界前列。
因此,膨润土的发展和研究对我国具有极其重要的意义。
关键词:膨润土;改性;意义;应用;前景Abstract:The bentonite is mainly to montmorillonite aqueous clay mineral, with swelling, adhesion, adsorption, catalysis, thixotropy, suspension and cation exchange properties, widely used in various industrial fields from. But as a result of bentonite multiple nature of the constraints, so that in the practical application subject to multiple constraints, and can achieve good results. Therefore, in order to improve bentonite use value and efficiency, to bentonite should be modified, to enhance its value. Bentonite has very high research value, to the various fields have extremely important role. At home and abroad has been in production of industry and agriculture24areas more than 100 departments in the application, there are more than 300products, so people called the "universal soil". China's Bentonite reserves are the world the first, variety complete, widely distributed, in 26 provinces and cities, and export crop all occupy world front row. Therefore, bentonite on the development and research to our country has very important significance.Keywords:Bentonite; Mdification; Sgnificance;Aplication;Prospect引言膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩,常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等;一般为白色、淡黄色,因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等;具蜡状、土状或油脂光泽;膨润土有的松散如土,也有的致密坚硬。
膨润土分类问题回答
膨润土分类
膨润土是一种重要的土壤材料,具有良好的吸附性能和稳定性,广泛
应用于建筑、化工、冶金等领域。
根据其化学成分和物理性质的不同,膨润土可以分为不同的分类。
一、按化学成分分类
1. 钙基膨润土:主要成分为蒙脱石和伊利石,含有较高的钙离子,常
见于海相沉积物中。
2. 钠基膨润土:主要成分为蒙脱石和白云石,含有较高的钠离子,常
见于湖泊和盐湖沉积物中。
3. 镁基膨润土:主要成分为蒙脱石和伊利石,含有较高的镁离子,常
见于陆相沉积物中。
4. 铝基膨润土:主要成分为伊利石和高岭土,含有较高的铝离子,常
见于火山岩和沉积岩中。
二、按物理性质分类
1. 高岭土:具有较高的硬度和强度,常用于制造陶瓷、瓷器等。
2. 蒙脱石:具有较好的吸附性能和稳定性,常用于制造涂料、油漆等。
3. 伊利石:具有较好的塑性和黏性,常用于制造陶瓷、造纸等。
4. 白云石:具有较高的白度和光泽度,常用于制造涂料、油漆等。
以上是膨润土的主要分类方法,不同的分类方法适用于不同的领域和
应用场景。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的膨润土种类,以达到最佳的效果。
总之,膨润土是一种重要的土壤材料,其分类方法多种多样,需要根
据具体情况选择合适的分类方法。
在未来的发展中,膨润土将继续发
挥重要作用,为各个领域的发展做出贡献。
膨润土改性方法及应用研究
膨润土改性方法及应用研究膨润土是一种具有四面体及八面体结构组成的的硅酸盐矿物,具有物化性能优良、矿产丰富、价格便宜的特点,受到了研究人员的广泛关注。
特别是在膨润土改性的研究上取得了很多的研究成果,当前研究人员已经通过改性得到了钠化、活化、有机以及纳米改性的膨润土。
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。
文章就膨润土的改性方法以及应用进行了综述。
标签:膨润土;改性;应用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[2]。
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[3]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100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。
1.2 活化改性王连军等[4]对膨润土进行酸化改性处理后,表面积特性得到了很大的提升。
惠博然等[5]的研究表明无机酸在膨润土的活化中具有增强其吸附及脱色的强度。
Magana 等[6]制备了膨润土的纳米银抗菌复合物,其比表面积及吸附能力很强。
1.3 有机改性Sameer等[7]在其研究中制备了一系列CTAB、羟基铝、环己烷改性膨润土,并通过苯酚的吸附实验对其吸附能力进行了研究。
结果表明:CTAB/Al改性优于CTAB改性,优于热处理改性,优于环己烷改性,优于未改性的膨润土。
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+]。
膨润土常用改性方法及研究进展
膨润土常用改性方法及讨论进展膨润土是一种层状硅铝酸盐矿物,其重要成分为蒙脱石。
蒙脱石是由2:1型单斜晶系结构不断堆叠起来的层状黏土,相邻的斜晶系层间留有肯定的空隙,空隙之间填充了大量可用于交换的阴阳离子,如Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Na+、Cl—等。
据层间隙中阳离子的种类将膨润土分为氢基膨润土、钙基膨润土、钠基膨润土、镁基膨润土等。
膨润土因其具有较大表面积、良好的吸附性能、耐热性能、膨胀性能被广泛应用到环保、化工、核工业、医药、石油、造纸等领域,被誉为“万用粘土”,其市场开发前景特别广阔。
1、膨润土的提纯预处理一般膨润土的蒙脱石含量约为60%,优质膨润土能达到80%。
膨润土中蒙脱石含量的高处与低处对膨润土的性能有侧紧要的影响,在改性之前对膨润土进行提纯预处理的目的就是为了提高其中蒙脱石的含量,降低石英的含量。
(1)膨润土干法提纯膨润土干法提纯是利用膨润土与杂质矿物的粒度、密度、硬度差别比较大的特点,通过逐级分别沉降进行分别,一般适用于蒙脱石含量大于80%的膨润土的提纯处理。
(2)膨润土湿法提纯膨润土应用比较普遍,其机理是利用蒙脱石晶体细胞小,能够在水介质中充分分散的原理,使杂质与蒙脱石分开。
膨润土一般需要经过改性后才能正常使用到实际的生产中,其改性的基本原理是利用其层间域中水分子与阳离子的可交换性。
常用的膨润土改性方法有钠化改性法、酸改性法、焙烧改性法、盐改性法、有机改性法和无机柱撑改性法、无机/有机复合改性法等。
2、膨润土钠化改性法由于蒙脱石与Ca2+吸附本领比Na+要强,所以自然界中存在的膨润土一般为钙基土。
但是实际应用中发觉钙基土中的Ca2+的交换本领远低于Na+,因此钙基土常常经过钠化后再投入市场使用。
膨润土钠化改性法的原理是利用Na+与Al、Mg的结合强度大于Ca2+,通过Na+取代膨润土层间的Ca2+而达到钠化改性的目的。
常用的钠化剂有NaF、Na2CO3、NaCI、NaNO3、NaSO4等。
膨润土改性小知识
天然膨润土在实际应用中性能不够理想,或不能满足特殊应用领域使用要求时,常常需要进行人工改性。
改性的原理是蒙脱石在水溶液中吸水膨胀并分散形成胶体,晶层间阳离子以水化离子形式出现,这些水化阳离子与晶体联结并不牢固,可被溶液中其它离子置换取代。
这种离子交换过程主要在晶层之间进行,不会引起晶体骨架改变。
根据这一原理,可以使用一些无机(锂、钠、钾)或有机阳离子,通过离子交换,实现膨润土的改性。
目前常见的改性的膨润土主要有以下几种:(1)有机膨润土有机膨润土是长碳链季铵盐与膨润土反应的产物。
它是利用季铵盐离子与粘土中的可交换离子相互作用,使大的有机离子进入土板层间,覆盖在粘土级粒子粘土表面,形成稳定的有机产品。
有机膨润土有湿式和干式两种制法。
湿式制法是以水为分散介质,将膨润土先制成浆液,再与季铵盐进行反应。
具体操作步骤如下:去除膨润土中的杂质,制成土浆液,一般固含量为10~20%。
将土浆液进行高速剪切分散,使粒度达到粘土级。
使土浆液与季铵盐反应。
从浆液中分离出有机土,进行洗涤。
在温度50℃的条件下,使有机土干燥。
干式制法是一种操作简单、生产效益高的新方法。
制备时将粘土和适量的季铵盐(占粘土的15~55%)充分混合,在无水和高于季铵盐熔点的温度下反应5~30min。
反应完毕,经研磨、过筛、得200目的干态物。
它可作为油井钻探液的增稠剂。
(2)锂基膨润士目前,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,但我国迄今尚未发现天然锂膨润土。
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。
这种改性过程可表示为:膨润土-Ca+Li2CO3→膨润土-Li+CaCO3将一定粒度原料膨润土和碳酸锂,混匀后加入适量水(水/土=4.4~4.8),室温下搅拌反应一定时间后,取出产物烘干、粉碎即得产品。
改性膨润土的三大常见类型
改性膨润土的三大常见类型改性膨润土是一种通过对天然膨润土进行物理、化学或生物改性而得到的新型材料。
改性膨润土具有优异的吸附性、离子交换性和分散稳定性,广泛应用于建筑材料、环境工程、油田开发等领域。
以下是改性膨润土的三种常见类型:一、有机改性膨润土有机改性膨润土是将常规膨润土与有机物质进行反应,使其表面或内部发生改变,从而赋予其新的性能。
常见的有机物质包括有机阴离子表面活性剂、有机阳离子表面活性剂和有机阳离子交联剂。
有机改性膨润土具有良好的分散性和增粘稠性,可以被用作可控释放材料、土壤固化剂和防水材料等。
二、无机改性膨润土无机改性膨润土是将常规膨润土与无机物质进行反应,改变其结构和性能。
常见的无机物质包括硅酸盐、金属氧化物和金属离子等。
无机改性膨润土具有较高的比表面积和孔隙率,可以作为催化剂、吸附剂和离子交换材料等。
三、生物改性膨润土生物改性膨润土是利用微生物或生物大分子对常规膨润土进行处理,改变其结构和性能。
常见的生物改性剂包括微生物、酶和生物胶体等。
生物改性膨润土具有较好的生物相容性和生物降解性,可以用于制备生物材料、土壤修复剂和药物缓释材料等。
改性膨润土的改性方法主要包括物理改性、化学改性和生物改性。
物理改性是通过改变膨润土的物理结构来改变其性能,如高温处理、机械研磨和超声波处理等。
化学改性是通过与膨润土发生化学反应来改变其结构和性能,如离子交换、共价键交联和氧化改性等。
生物改性是利用微生物或生物大分子对膨润土进行处理,改变其结构和功能。
总之,改性膨润土具有广泛的应用前景,不同类型的改性方法可以使膨润土具备不同的性能和功能,满足各种领域的需求。
随着科学技术的不断发展,改性膨润土将在更多领域展现其独特的优势。
铸造膨润土厂家说说膨润土常用改性方法及研究进展
铸造膨润土厂家说说膨润土常用改性方法及研究进展一、什么是膨润土?膨润土是一种广泛应用于各个领域的天然物质,它是一种由硅酸盐、氧化铁、氧化钙和氧化镁等成分组成的黏土矿物,它在水中可以膨胀数倍,所以得名膨润土。
二、膨润土常用改性方法1. 有机改性膨润土的有机改性是指在膨润土表面引入有机物,使其分散到颗粒表面,通过有机物与膨润土表面成的化学键加强了膨润土粒子间的相互作用力,从而改善了膨润土的性质。
2. 离子改性膨润土的离子改性是指通过离子交换作用,使膨润土表面的交换性离子被带上阳离子或阴离子,达到提高膨润土性质的目的。
3. 热处理改性膨润土的热处理改性是指通过在800℃左右高温下进行脱水和热解,使膨润土晶间结构发生重排和变化过程,从而提高其热稳定性和抗酸性。
4. 碱熔改性膨润土的碱熔改性是指将膨润土与氢氧化钾或氢氧化钠等碱性物质混合加热,使得膨润土中的氧化铝和氧化硅被部分熔融,从而使其粒径减小、比表面积增加。
三、膨润土研究进展1. 膨润土纳米复合材料膨润土纳米复合材料是指将膨润土颗粒与纳米材料进行复合,形成纳米材料增强的膨润土复合材料。
这种材料具有高强度、高导电性、高热导率等优点,在电子器件、储能器、高性能聚合物等领域应用广泛。
2. 膨润土基纳米复合水凝胶膨润土基纳米复合水凝胶是指将纳米材料与膨润土混合形成的水凝胶。
这种水凝胶具有高比表面积、高孔隙度、高吸附性能等优点,可以用于环境污染物吸附、液体气体分离、电容器等领域。
3. 膨润土薄膜技术膨润土薄膜技术是指将膨润土材料转化为薄膜形式的技术。
这种薄膜具有高比表面积、高催化活性、高选择性、高稳定性等优点,在催化化学吸附、分离技术、过滤技术等领域应用广泛。
四、结语以上是膨润土常用改性方法及研究进展的相关介绍。
膨润土具有较好的多项应用性能,经过改性后更是能够满足满足不同行业的需求。
相信在未来的发展过程中,膨润土材料还将有更多创新的应用方向。
不同性能的膨润土的介绍及应用领域
不同性能的膨润土的介绍及应用领域马倩倩/文【摘要】膨润土是一种片层结构的硅酸盐,主要成分是蒙脱石,其层间的阳离子易被交换,具有很大的离子交换容量。
膨润土是一种具有多种用途的非金属矿物,享有“万能”黏土之称。
根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)膨润土。
本文主要对不同性能的膨润土进行介绍,主要包括性能、方法及应用领域。
【关键词】膨润土;金属矿物;离子交换;应用领域膨润土是一种片层结构的硅酸盐,主要成分是蒙脱石,其层间的阳离子易被交换,具有很大的离子交换容量。
“膨润土”源自于美国怀俄明州黏土产地的地名,同时也叫做“斑脱岩”或者 “膨土岩”。
质纯的膨润土较罕见,大多数含有不等量的杂质,如石英、长石、云母、沸石、黄铁矿等。
膨润土通常为白色,也有浅灰色、乳酪色、浅红色、肉红色、砖红色、褐红色、黄绿色、黑色、斑杂色等,呈油脂光泽、蜡状光泽或土状光泽,贝壳状或锯齿状断口。
膨润土由于具有良好的物理化学性能,素有“万能黏土”之称,可做黏结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于冶金、石油、铸造、食品、化工、环保及其他工业部门[1]。
蒙脱石含量一般在65%以上,因此它的性质决定了膨润土的性质。
蒙脱石的主要成分为二氧化硅三氧化铝,并含有少量的镁、钙、钾、钠、铁等离子,其化学式为:(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O 10](OH)2·nH 2O。
它的结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2∶1型晶体结构。
1.膨润土的概述表1 膨润土的化学成分化学成分含量/%SiO 268.105Al 2O 313.767Fe 2O 3 2.176CaO 0.935MgO 2.070Na 2O 1.722K 2O 1.367烧失量18.43注:东华理工大学分析测试中心测试结果。
1.1膨润土的结构属性膨润土主要是由二八面体的蒙脱石-贝德石组成,兼有伊利石、高岭石、绿泥石、埃洛石等其他矿物组分。
膨润土的分类
膨润土的分类膨润土是一种由硅酸盐矿物组成的纳米级颗粒状黏土材料,具有很强的吸附性和膨胀性。
根据其成分和性质的不同,膨润土可以分为多个分类。
本文将从以下几个方面介绍膨润土的分类。
一、根据主要成分分类1. 蒙脱石膨润土(Montmorillonite):蒙脱石膨润土是一种含有蒙脱石矿物的膨润土,主要成分为硅酸盐矿物蒙脱石。
蒙脱石膨润土具有很强的吸附性和离子交换能力,广泛应用于土壤改良、石油开采和环境修复等领域。
2. 伊利石膨润土(Illite):伊利石膨润土是一种含有伊利石矿物的膨润土,主要成分为硅酸盐矿物伊利石。
伊利石膨润土具有较高的塑性和强度,常用于陶瓷、建筑材料和地质工程等领域。
3. 葡萄石膨润土(Kaolinite):葡萄石膨润土是一种含有葡萄石矿物的膨润土,主要成分为硅酸盐矿物葡萄石。
葡萄石膨润土具有较高的稳定性和抗渗性,常用于造纸、陶瓷和涂料等领域。
二、根据膨润土的膨胀性分类1. 高膨润土:高膨润土具有较大的膨胀性,当吸湿时体积会明显增大。
高膨润土常用于土壤改良和填充材料等领域。
2. 中膨润土:中膨润土的膨胀性介于高膨润土和低膨润土之间,具有一定的吸湿膨胀性和离子交换能力。
3. 低膨润土:低膨润土的膨胀性较小,吸湿后体积变化不明显。
低膨润土常用于填充材料和土壤固化等领域。
三、根据用途分类1. 工业级膨润土:工业级膨润土主要应用于建筑材料、陶瓷、涂料、造纸、塑料等工业领域。
其具有较高的强度和稳定性,能够提高产品的性能和品质。
2. 农业级膨润土:农业级膨润土主要应用于土壤改良、农药携带剂和饲料添加剂等农业领域。
通过调节土壤结构和改善土壤肥力,可以提高作物产量和品质。
3. 环保级膨润土:环保级膨润土主要应用于废水处理、土壤修复和环境保护等领域。
其具有较强的吸附能力,可以吸附和分解有害物质,净化环境。
膨润土作为一种重要的功能材料,拥有广泛的应用前景。
通过对膨润土的分类研究,可以更好地发挥其特性和功能,满足不同领域的需求。
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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2、锂基膨润士
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, 但我国迄今尚未发现天然锂膨润 土。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。这种改性过程 可表示为:
பைடு நூலகம்
膨润土 - Ca+Li2CO3 → 膨润土 Li+CaCO3
将一定粒度原料膨润土和碳酸锂, 混匀后加入适量水(水/土 = 4.4~ 4.8),室温下搅拌反应一定时间 后,取出产物烘干、粉碎即得产 品。
3、钠基膨润土
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,最大吸水量为 其体积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。
去除膨润土中的杂质,制成土 浆液,一般固含量为10~20%。
将土浆液进行高速剪切分散, 使粒度达到粘土级。
使土浆液与季铵盐反应。
从浆液中分离出有机土,进行 洗涤。
在温度<50℃的条件下,使有机 土干燥。
干式制法是一种操作简单、生产 效益高的新方法。制备时将粘土 和适量的季铵盐(占粘土的15~ 55%)充分混合,在无水和高于 季铵盐熔点的温度下反应5~ 30min。反应完毕,经研磨、过筛、 得200目的干态物。它可作为油井 钻探液的增稠剂。
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以上就是我们整理的关于改性膨 润土的三大常见类型,希望对您 有所帮助。
改性膨润土的三大常见类型
我公司是膨润土的专业生产公司, 公司地理条件优越,交通便利, 配套设施齐全,资源丰富,具有 非常强的成本优势。下面给大家 介绍的是改性膨润土的三大常见 类型。
1、有机膨润土
有机膨润土是长碳链季铵盐与膨 润土反应的产物。它是利用季铵 盐离子与粘土中的可交换离子相 互作用,使大的有机离子进入土 板层间,覆盖在粘土级粒子粘土 表面,形成稳定的有机产品。有 机膨润土有湿式和干式两种制法。 湿式制法是以水为分散介质,将 膨润土先制成浆液,再与季铵盐 进行反应。具体操作步骤如下:
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。
膨润土的钠化反应,需要在水及 一定温度下才能进行。实现这种 钠化反应的途径很多,目前已知 的途径有悬浮液法、堆场钠化法、 轮辗钠化法、挤压钠化法、双螺 旋钠化法等。在涂料生产中常采 用悬浮钠化法,此法是在钙基膨 润土中加入钠盐改性剂,配制成 浆,然后进行搅拌或陈化处理。