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膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型,层间阳离子为Na+时称钠基膨润土;层间阳离子为Ca+时称钙基膨润土.钠质蒙脱石(或钠膨润土)的性质比钙质的好。但世界上钙质土的分布远广于钠质土,因此除了加强寻找钠质土外就是要对钙质土进行改性,使它成为钠质土。
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。主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水,还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素,Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。蒙脱石矿物属单斜晶系,通常呈土状块体,白色,有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1~2,密度2~3g/cm3。
物理吸附是靠吸附剂与吸附质之间分子间引力产生的,即我们常说的范德华力产生的。物理吸附是一种可逆的吸附过程,吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。产生物理吸附的主要原因是膨润土表面分子其有表面能。由于膨润土在水中高度分散,物理吸附现象十分明显。
膨润土矿物晶体一般带负电荷,因此在膨润土颗粒表面要吸附等当量的相反电荷的阳离子。吸附的阳离子可以和溶液中的阳离子发生交换作用,这种作用称为离子交换吸附。离子交换吸附的特点是:同号离子相互交换,等电量相互交换。离子交换吸附的反应是可逆的,吸附和脱附的速度受离子浓度的影响,这种影响符合质量作用定律。
影响膨润土矿物吸附作用的因素是:
1)膨润土类型的影响。钠质膨润土的吸附能力明显比钙质等其他类型的膨润土矿物吸附能力强。
2)膨润土颗粒粉碎粒度大小的影响。根据固体吸附的理论,进行粉碎的膨润土矿物的吸附能力明显提高,粉碎矿物越细,吸附作用越强。
3)溶液介质的影响。根据双电层理论,膨润土矿物晶体带负电,在形成双电层时会进行离子交换。如果溶液中离子浓度过高会压缩膨润土颗粒双电层,抑制膨润土的分散和扩散,甚至使膨润土产生凝聚和聚结。
蒙脱石的膨胀性受其化学成分控制,含钠离子多的蒙脱石可以待续不断地膨胀,直至成为一种凝胶状态。含钙离子多的蒙脱石只能从干操状态到含水状态膨胀是有限度的。我们在了解了影响膨润上膨胀性的深层次的原因后,可以人为有效地控制膨润土矿物的膨胀性能,使之达到佳使用效果。
钠质膨润土晶层吸附水的厚度是三层,钙质膨润土晶层吸附水的厚度是四层。在极性水分子的作用下,由于静电引力较小,钠质膨润土晶层之间可以产生较大的晶层间距,而钙质膨润土由于晶层间的朴电引力较大,极性水分子不易进入晶层之间,因此,钙质膨润土晶层间产生的距离明显比钠质膨润土小,表现在钙质膨润土比钠质膨润土难于在水中分散、膨胀倍数低。
据预测,中国膨润土矿资源量已超过80亿吨,为新产品的开发和研究、市场的开拓、竞争力的提高等奠定了资源基础。但是中国膨润土开发利用的程度很低,累计开采量不足已探明储量的1%。在国际市场上是一种“低出高进”的局面,即出口低级产品(原矿、铸造用、钻井用、低档活性白土等),进口产品(洗衣粉柔顺剂、有机土等)。
膨润土的性质:膨润土具有很强的吸湿性,能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍;在水介质中能分散呈胶体悬浮液,并具有一定的粘滞性、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能力和吸附能力。
浙江丰虹从事膨润土(蒙脱石)行业已有四十余年。前身浙江丰虹粘土化工有限公司,2008年12月成立浙江丰虹新材料股份有限公司,公司 “丰虹”“华特”双品牌运作,是一家生产纳米蒙脱土、有机(水性)膨润土、硅酸镁锂、多彩保护胶、聚酰胺蜡粉(蜡浆)、水滑石、涂料增稠剂、分散剂、消泡剂、抗菌助剂等产品的高技术研发、规模化系列生产、内外销并重于一体的生产经营实体。产品广泛应用于涂料油墨、聚合物PP、PE等、石油钻井勘探、农化日化、胶黏剂等更多领域。
公司分别在浙江省安吉县、辽宁省建平县建有两大膨润土、蒙脱石生产基地,下辖浙江华特新材料有限公司、安吉丰虹蒙脱土材料有限公司、浙江顺孚粘土化工有限公司、建平华特北方化工有限公司、杭州精益化工有限公司、安吉丰虹环境科技有限公司、浙江丰虹生物科技有限公司等企业。公司占地面积50多万平方米,生产经营建筑面积8万平方米,形成了年产有机膨润土5万吨、无机系列膨润土(蒙脱石)20万吨的生产能力。此外,2021年6月丰虹再投资新项目,浙江丰彩新材料有限公司正式签约入园。新项目的投资有利扩充了丰虹的服务领域。
丰虹是国家高新技术企业、浙江省膨润土实验(中试)基地、中国非矿协会膨润土的理事长单位、中国涂料工业协会常务理事单位,拥有省级企业研究院、浙江省博士后工作站、院士工作站等, 2019年获得工信部批专精特新小巨人企业称号,2020年获得单项示范企业称号,并且正式启动IPO进程。与中科院宁波材料所、浙江大学、华南理工大学、山东科技大学等科研院校建立了联合实验室,并进行产品联合研发。丰虹是《膨润土》、《有机膨润土》国家标准、《涂料用增稠流变剂⸺膨润土》行业标准以及《易分散有机膨润土》浙江制造标准的负责起草单位。开发了新产品2项,负责承担国家火炬计划和科技型中小企业创新基金各1项,先后荣获石化总公司(部级)科技进步二等奖,浙江省科技进步一等奖、三等奖和国家科技进步二等奖。“丰虹”商标被认定为中国商标、浙江省商标,“丰虹”产品被认定为浙江省产品。
为顺应国家环保大战略,丰虹顺势而为,适时推出适用于水性、无溶剂、高固含涂料体系的环保涂料流变助剂,包括水性膨润土、新型有机膨润土、锂皂石保护胶以及水性聚酰胺蜡和溶剂型聚酰胺蜡产品,进一步扩充了丰虹的产品体系和服务领域。2021年4月,丰虹子公司年产20000吨硅酸盐功能材料二期项目已投产,丰虹旗下产品线将进一步扩充。为此,丰虹正全国各区域招募合作伙伴共谋发展。
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