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發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 04:58  
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膨潤(rùn)土(蒙脫石)由于有良好的物理化學(xué)性能,可做凈化脫色劑、粘結(jié)劑、觸變劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑、充填料、飼料、催化劑等,廣泛用于農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)及化妝品、藥品等領(lǐng)域,所以蒙脫石是一種用途廣泛的天然礦物材料。
膨潤(rùn)土可用來作防水材料,如膨潤(rùn)土防水毯、膨潤(rùn)土防水板及其配套材料,釆用機(jī)械固定法鋪設(shè)。應(yīng)用于PH值為4到10的地下環(huán)境,含鹽量較高的環(huán)境應(yīng)采用經(jīng)過改性處理的膨潤(rùn)土,并應(yīng)檢測(cè)合格后使用。
組成
1898年美國(guó)地質(zhì)學(xué)者Knighl在美國(guó)懷俄明州落基山河附近發(fā)現(xiàn)了一種綠黃色吸水膨脹的粘土物質(zhì),由于產(chǎn)地為:“ Fort Beton ”,因而取名膨潤(rùn)土(Betonite)。膨潤(rùn)土也叫斑脫巖或膨土巖,膨潤(rùn)土的主要礦物功效成分是蒙脫石,高品位的含量在85-90%,膨潤(rùn)土的一些性質(zhì)也都是由蒙脫石所決定的。國(guó)外已在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)24個(gè)領(lǐng)域100多個(gè)部門中應(yīng)用,有300多個(gè)產(chǎn)品,因而人們稱之為“萬用之土”。
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(shí)有滑感,小塊體加水后體積脹大,在水中呈懸浮狀,水少時(shí)呈糊狀。蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能,可用于除去石油的煤油的凈化、廢水處理。

過濾劑:在生產(chǎn)中,膨潤(rùn)土可起吸附劑、過濾劑的作用。如膨潤(rùn)土可作為去除溶液中咖啡印的吸附劑、過濾劑。過濾劑是由纖維材料基質(zhì)顆粒和膨潤(rùn)土構(gòu)成。當(dāng)溶液中咖啡印含量在20~100μg/mL時(shí),將溶液通過過濾劑,在接觸時(shí)間少于2min內(nèi),即可使咖啡印的含量減少40%。另外,膨潤(rùn)土可用于純化青酰化酶。青酰化酶是生產(chǎn)半合成β-內(nèi)酰***類扛生素的重要工業(yè)用酶。按每1L發(fā)酵上清液加入6g膨潤(rùn)土的比例將膨潤(rùn)土加到青酰化酶發(fā)酵上清液中,可將酶100%吸附,而吸附的蛋白質(zhì)僅占發(fā)酵上清液中的10%左右,而且酶可全部洗脫。此法簡(jiǎn)便,酶活力收率高,可直接從未除筠體的發(fā)酵液中提取酶。膨潤(rùn)土還可用于中藥的提取。如可將膨潤(rùn)土用于精制浸膏,用5.7%的膨潤(rùn)土加于流浸膏中,調(diào)節(jié)pH=9.3,將混合物加熱到95℃,保持45min,過濾,制成的浸膏比未經(jīng)膨潤(rùn)土處理者,其中酸的含量約10%,且?guī)缀鯚o沉淀。陽離子交換容量是指PH值為7的條件下所吸附的K 、Na 、Ca2 、Mg2 等陽離子總量,單位為mmol/100g土。
膨潤(rùn)土在制漿造紙工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于吸附性能和脫色能力較強(qiáng),通過對(duì)廢水中污染物的吸附來達(dá)到降低COD和脫色的目的。
用于廢水處理的膨潤(rùn)土通常要進(jìn)行有機(jī)改性以增強(qiáng)其對(duì)有機(jī)污染物的吸附能力。常用的有機(jī)改性劑為有機(jī)胺陽離子表面活性劑,如氯化十六烷基(CPC)、化十六烷基三甲銨(CTMBA)、氯化十四(TPC)等。改性膨潤(rùn)土對(duì)有機(jī)質(zhì)有很強(qiáng)的親合力,有機(jī)質(zhì)不僅可以被吸附于顆粒表面,而且也可以進(jìn)入到膨潤(rùn)土的層間,形成膨潤(rùn)土—有機(jī)物復(fù)合體,另外改性膨潤(rùn)土對(duì)重金屬離子都有良好的吸附作用。為此,突破膨潤(rùn)土礦物包膜技術(shù)與化肥、農(nóng)要制造技術(shù)的集成,生產(chǎn)礦物復(fù)合化肥、農(nóng)要是技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)。
在堿法造紙或硫酸鹽造紙制漿過程中,產(chǎn)生的蒸煮廢水稱為黑液,其顏色深黑,有臭味,生產(chǎn)1t紙漿產(chǎn)生的黑液為15~20m3,全國(guó)水污染總量的30%來自造紙黑液,污染嚴(yán)重。用膨潤(rùn)土處理造紙黑液在國(guó)外早有報(bào)道。
武漢化工學(xué)院的孫家壽等經(jīng)硅交聯(lián)和有機(jī)物改性制成有機(jī)交聯(lián)膨潤(rùn)土(TBC),研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)pH值=4.5,TBC用量為24g/L H2O時(shí),在常溫下攪拌吸附60min后,其對(duì)COD的吸附效率為61.5%,吸附容量為549.3mgCOD/g。
此外,膨潤(rùn)土可與高分子絮聚劑連用,用于脫墨廢水的處理及污泥脫水。楊久義等介紹了一種采用膨潤(rùn)土制備處理造紙黑液廢水用的絮凝劑的方法,經(jīng)正交試驗(yàn),選擇出優(yōu)化的工藝條件,色度、COD去除率分別達(dá)90%和70%。
邵紅等以鈉基膨潤(rùn)土為原料,合成了鎳鋯-無機(jī)柱撐、鎳鋯-有機(jī)柱撐系列改性膨潤(rùn)土,比較了不同改性膨潤(rùn)土對(duì)造紙廢水的處理效果,研究結(jié)果表明,有機(jī)柱撐膨潤(rùn)土對(duì)造紙廢水的處理效果,COD、色度、濁度去除率分別為77.8%、94%、97.4%。
目前測(cè)定CEC的方法分為兩大類:一類是定氮蒸鎦法,另一類是氯化唄-硫酸法。
吸水性 膨潤(rùn)土能吸附8~15倍于本體積的水量,吸水后體積膨脹,體積能膨脹增大幾倍到十幾倍。以吸水率和吸水比表示膨潤(rùn)土的吸水性。單位重量的膨潤(rùn)土所能吸附水的重量稱為吸水率,以百分?jǐn)?shù)表示。在初始階段,它隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng),后達(dá)到飽和。分鐘的吸水量和二小時(shí)的吸水量的百分比稱為吸水比。蒙脫石礦物屬單斜晶系,通常呈土狀塊體,白色,有時(shí)帶淺紅、淺綠、淡黃等色。
膨潤(rùn)土的膨脹性能以膨脹容表示,膨潤(rùn)土在稀鹽酸溶液中膨脹后的容積稱為膨脹容,以毫升/克樣表示。鈉基膨潤(rùn)土比鈣基、酸性膨潤(rùn)土的膨脹容高;同一屬型的膨潤(rùn)土,含蒙脫石愈多,膨脹容愈高。膨脹容是鑒定膨潤(rùn)土礦石屬型和估價(jià)膨潤(rùn)土質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)之一。
吸附脫色性 膨潤(rùn)土對(duì)各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)具有一定的吸附能力,大吸附量可達(dá)5倍于它的重量,尤其是酸性膨潤(rùn)土和經(jīng)酸處理活化的活性白土對(duì)各種油類具有良好的脫色性能。以往是以脫色率和脫色力表征膨潤(rùn)土的吸附脫色能力,目前趨于以脫色力和比表面積來表征。具有粒度細(xì)、純度高、白度好、陽離子交換能力強(qiáng)、吸水膨脹性好、懸浮性好、適宜酸堿度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。