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什么叫有機膨潤土

2013-09-19 12:08:23點擊:
膨潤土(Bentonite)按譯音,是以蒙脫石為主的含水粘土礦,公學分子式為:Nax(H2O)4 (AI2-xMg0.83) Si4O10) (OH)2,由于它具有特殊的性質。如:膨潤性、粘結性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性等等,所以廣泛用于各個工業領域。國外已在工農業生產24領域100多個部門中應用,有300多個產品,因而人們稱之為“萬能土”。
膨潤土也叫斑脫巖或膨土巖。我國開發使用膨潤土的歷史悠久,原來只是做為一種洗滌劑。(四川仁壽地區數百年前就有露天礦,當地人稱膨潤土為土粉)。真正被廣泛使用卻只有百來年歷史。美國最早發現是在懷俄明州的古地層中,呈黃綠色的粘土,加水后能膨脹成糊狀,后來人們就把凡是有這種性質的粘土,統稱為膨潤土。其實膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石,含量在85-90%,膨潤土的一些性質也都是由蒙脫石所決定的。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成致密塊狀,也可為松散的土狀,用手指搓磨時有滑感,小塊體加水后體積脹大數倍至20-30倍,在水中呈懸浮狀,水少時呈糊狀。蒙脫石的性質和它的化學成分和內部結構有關。
蒙脫石的性質和層間的交換性陽離子種類有很大關系。根據層間主要交換性陽離子的種類,通常蒙脫石分為鈣蒙脫石和鈉蒙脫石。
蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理;由于有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性,因此用于鉆井泥漿、阻燃(懸浮滅火);還可在造紙工業中做填料,可優化涂料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘結力,可代替淀粉用于紡織工業中的紗線上漿既節糧,又不起毛,槳后還不發出異味,真是一得。
總的說,鈉質蒙脫石(或鈉膨潤土)的性質比鈣質的好。但世界上鈣質土的分布遠廣于鈉質土,因此除了加強尋找鈉質土外就是要對鈣質土進行改性,使它成為鈉質土。
膨潤土(蒙脫石)由于有良好的物理化學性能,可做粘結劑懸浮劑、觸變劑、穩定劑、凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等,廣泛用于農業、輕工業及化妝品、藥品等領域,所以蒙脫石是一種用途廣泛的天然礦物材料。
膨潤土組成:1898年美國地質學者Knighl在美國懷俄明州落基山河附近發現了一種綠黃色吸水膨脹的粘土物質,由于產地為:“ Fort Beton ”,因而取名膨潤土(Betonite)。膨潤土也叫斑脫巖或膨土巖,膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石,含量在85-90%,膨潤土的一些性質也都是由蒙脫石所決定的。
蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成致密塊狀,也可為松散的土狀,用手指搓磨時有滑感,小塊體加水后體積脹大,在水中呈懸浮狀,水少時呈糊狀。蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理;由于有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性,因此用于鉆井泥漿、阻燃(懸浮滅火);還可在造紙工業中做填料,可優化涂料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘結力,可代替淀粉用于紡織工業中的紗線上漿既節糧,又不起毛,槳后還不發出異味。
膨潤土的分類:膨潤土的層間陽離子種類決定膨潤土的類型,層間陽離子為Na+時稱鈉基膨潤土;層間陽離子為Ca+時稱鈣基膨潤土;層間陽離子為H+時稱氫基膨潤土(活性白土);層間陽離子為有機陽離子時稱有機膨潤土
膨潤土的性質:膨潤土具有很強的吸濕性,能吸附相當于自身體積8一20倍的水而膨脹至30倍;在水介質中能分散呈膠體懸浮液,并具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性,它和泥沙等的摻和物具有可塑性和粘結性,有較強的陽離子交換能力和吸附能力。
質純的高嶺土具有白度高、質軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結性、優良的電絕緣性能;具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫藥和國防等幾十個行業所必需的礦物原料。有報道稱,日本還有將高嶺土用于代替鋼鐵制造切削刀具、車床鉆頭內燃機外殼等方面應用。特別是最近幾年,現代科學技術飛速發展,使得高嶺土的應用領域更加廣泛,一些高新技術領域開始大量運用高嶺土作為新材料,甚至原子反應堆、航天飛機宇宙飛船的耐高溫瓷器部件,也用高嶺土制成。
目前,全球高嶺土總產量約為4000萬噸(該數據屬于簡單的國與國產量的相加,其中沒有統計原礦的貿易量,包含較多的重復計算),其中精制土約為2350萬噸。造紙工業是精制高嶺土最大的消費部門,約占高嶺土總消費量的60%。據加拿大Temanex咨詢公司提供的數據,2000年全球紙和紙板總產量約為31900萬噸,全球造紙涂料用高嶺土總用量為約1360萬噸。
高嶺土在造紙工業的應用十分廣泛。主要有兩個領域,一個是在造紙(或稱抄紙)過程中使用的填料,另一個是在表面涂布過程中使用的顏料。對于一般文化紙,填料量占紙重量的10-20%。對于涂布紙紙板(主要包括輕量涂布紙銅版紙涂布紙板),除了需要填料外,還需要顏料,填、顏料用的高嶺土所占比重為紙重的20-35%。高嶺土應用于造紙,能夠給予紙張良好的覆蓋性能和良好的涂布光澤性能,還能增加紙張的白度、不透明度,光滑度及印刷適性,極大改善紙張的質量。