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膨润土的优异性能
2016月10月12日 发布 分类:粉体入门 点击量:7688
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膨润土(英文名Bentonite)又名膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥,俗名称观音土。是以蒙脱石为主要成份的粘土矿物,其化学成份相当稳定,被誉为“万能石”。蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四面体片夹一层共棱联接的铝(镁)氧(氢氧)八面体片,构成2:1型含结晶水的硅酸盐矿物。是粘土类矿物大家庭中晶体结构变异最强的矿物之一。蒙脱石(Montmorillonite)是属于蒙脱土族的矿物,蒙脱土族矿物共发现11个,他们是滑间皂土、贝得土、锂皂土、蒙脱土、钠脱土、皂土、锌皂土、斯皂土、锂蒙脱土、铬蒙脱土和铜蒙脱土等,但从内部结构来讲可分为蒙脱土亚族(二八面体)与皂土亚族(三八面体)。

 

 

在多水条件下,膨润土晶体结构非常微细,这一特殊的微细晶体结构决定其有许多优良特性:

1)吸水性:在充分水化环境中,层间距可增大,吸水后体积可增大l0~30倍。

2)悬浮性:膨润土矿物质颗粒细小(0.2μm 以下),它的单位晶层之间易分离,水分子易进入晶层与晶层之间,特别是蒙脱石在充分水化后,与水形成一种胶体。另外,由于蒙脱石晶胞都带有相同数目的负电荷,彼此同性相斥。在稀溶液里很难聚集成大颗粒当水混悬液pH>7时,膨胀性更强,助悬效果更好。

3)触变性:结构中的羟基在静置的介质中会产生氢键,使之成为均匀的胶状物,并且有一定的粘度,当在外界剪切力存在下进行搅拌时,氢键被破坏,粘度减弱,所以膨润土溶液在搅动时,悬浮液表现为流动性很好的溶胶液,停止外加搅动,就会自行排列成具有立体网状结构的凝胶,并不发生沉降分层和有水离析出来,再施加外力搅动时,凝胶又能迅速打破,恢复流动性,这种特性使膨润土在混悬剂方面具有特别重要的意义。

4)粘结性:膨润土与水混合带来的粘结性来源于多方面,如膨润土亲水、颗粒细小,晶体表面电荷多样化,颗粒不规则,羟基与水形成氢键,由多种聚集形式形成溶胶,使膨润土与水混合具有很大的粘结性。

5)吸附性:膨润土中Al3+ 被不同离子取代后,引起内部电荷不平衡,形成电性吸附中心,同时又由于蒙脱石独特的双八面体结构和层纹状组合,具有较大的比表面积,所以具有高度的选择吸附性。

6)离子交换性:从结构上看,膨润土是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体,在晶胞内高价可被低价的阳离子置换,致使单位晶层中的电荷不平衡,膨润土带负电,必然从周围介质中吸附一些可交换的K+ 、Na+ 、ca2+ 、Mg2+ 来平衡电荷,最常见的可交换阳离子是ca2+和Na+ ,因此,根据所含的可交换阳离子的种类和含量

7)稳定性:膨润土能耐300℃高温,具有良好的热稳定性,不溶于水,微溶于强酸、强碱,常温下不被氧化或还原,不溶于有机溶剂。具有良好的化学稳定性。

8)无毒性:膨润土对人、畜、植物无毒害和腐蚀作用,对人体皮肤无刺激,对神经、呼吸系统无影响,可用于医药载体。

 

因此,膨润土被称为“千种用途矿物”,国内外将其广泛用于冶金球团、铸造、钻井泥浆、纺织印染、橡胶、造纸、化肥、农药、改良土壤、干燥剂、化妆品、牙膏、水泥、陶瓷工业、纳米材料、无机化工等领域。

 

我国的膨润土资源极为丰富,遍布26个省市,储量世界第一。目前我国膨润土发展较快,应用已达24个领域,应用越来越多,市场潜力巨大。

 

膨润土的高附加值产品主要是蒙脱石领域。蒙脱石是典型的层状硅酸盐矿物之一,但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙特别大,这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。通过衍射仪慢速扫描的试验结果表明蒙脱土的粒度已接近纳米级,是天然纳米材料

 

近年,随着蒙脱石研发的快速发展,工业化产品蒙脱石纯度已突破98%大关,蒙脱石已超出膨润土范畴应用在医药、食品饲料、日用化妆品、精细化工、纳米材料等高科技领域。

 

来源:韩秀山



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