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膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,蒙脱石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,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定,易被其它阳离子交换,故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为“土”。
膨润土矿是一种多种用途的矿产,其质量和应用领域主要取决于其中蒙脱石含量和属性类型及其晶体化学特性。因而,其开发利用因矿而异,因作用而异。如生产活性白土,钙基转钠基,供石油钻探用的钻井注浆,代替淀粉用于纺纱、印染的浆料,建材上用内外墙涂料,制备有机膨润土,用膨润土合成4A沸石、生产白炭黑等等。
吸附是所有固体物质存在的自然现象。我们将某些分子聚集在膨润土表面的现象,称为膨润土的吸附作用。这种吸附作用在工业上得到了广泛应用。如钻井泥浆经常利用膨润土矿物的吸附特性来调整不同使用目的的泥浆参数,如添加降滤失剂,就是通过高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面,另一端溶于水使膨润土颗粒和水分子之间产生了一种间接的联系。形成了一种桥联作用,减少了泥浆中的自由水,改变了泥浆的性能参数,达到降低滤失率的目的。
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。
如何识别?
肉眼鉴定中,膨润土呈纯白色,一般也有灰色或浅黄白色的,常因吸水或含有杂质而呈淡绿、淡青、玫瑰红等颜色。风干后仍为纯白色、灰色或浅黄白色。用手掰开后断面不平整,而呈冻胶状。有油脂光泽,手触有滑感。能吸水膨胀,好的可成为胶体状。若经长期风干水分散失后,又可变成松散状。膨润土因有强烈的离子交换力,所以能吸附或吸收各种颜色。把它与油脂混合,可使油脂更加滑润。它的微细粉末加水的悬浮液,分散(散度)很好,不容易沉淀。天然膨润土类型,主要是按蒙脱石的阳离子的种类相对含量分为钙、钠、氢、锂蒙脱石等,其中以钙蒙脱石为主的粘土称为钙基膨润土。中国大部分膨润土矿以生产钙基膨润土为主,钙基膨润土比钠基膨润土便宜,而且容易到手,所以我们在肉鸡和蛋鸡试验上,都用的是钙基土。用膨润土添加料喂鸡,因为适口性好,鸡爱吃。
但只靠上面介绍的肉眼等感官鉴定是不够准确的。中国尚无统一的鉴定膨润土的国家标准。多数矿山执行一机部关于“铸造用膨润土、粘土的部颁标准”(1997)和企业标准。主要测定吸兰量、水分、胶质介、通过率、湿压强度、膨胀系数、pH值等,测定方法和标准这里就从略了。
工业指标
膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量:
边界品位:≥40%;
工业平均品位:≥50%o
蒙脱石含量一般是用吸蓝量换算.即:
M=B/K’100
式中M—膨润土矿石中蒙脱石相对含量,%:
B—吸蓝量,毫克当量/100克样:
K—换算系数,150。
可采厚度:1-2m;
夹石剔除厚度:≥1m。
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