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發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 03:41  
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潤(rùn)土礦
膨潤(rùn)土礦是一種多種用途的礦產(chǎn),其質(zhì)量和應(yīng)用領(lǐng)域主要取決于其中蒙脫石含量和屬性類型及其晶體化學(xué)特性。造漿率是膨潤(rùn)土顆粒在水中分散形成懸浮液,并且這種懸浮液的表觀粘度為15*10-3Ps·s時(shí)每噸膨潤(rùn)土造漿的立方數(shù)是衡量膨潤(rùn)土質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),一般鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的造漿性能比鈣質(zhì)膨潤(rùn)土要好。因而,其開發(fā)利用必須因礦而異,因作用而異。如生產(chǎn)活性白土,鈣基轉(zhuǎn)鈉基,供石油鉆探用的鉆井注漿,代替淀粉用于紡紗、印染的漿料,建材上用內(nèi)外墻涂料,制備有機(jī)膨潤(rùn)土,用膨潤(rùn)土合成4A沸石、生產(chǎn)白炭黑等等。
鈣基和鈉基區(qū)別
膨潤(rùn)土的層間陽(yáng)離子種類決定膨潤(rùn)土的類型,層間陽(yáng)離子為Na 時(shí)稱鈉基膨潤(rùn)土;層間陽(yáng)離子為Ca 時(shí)稱鈣基膨潤(rùn)土.鈉質(zhì)蒙脫石(或鈉膨潤(rùn)土)的性質(zhì)比鈣質(zhì)的好。根據(jù)固體吸附的理論,進(jìn)行粉碎的膨潤(rùn)土礦物的吸附能力明顯提高,粉碎礦物越細(xì),吸附作用越強(qiáng)。但世界上鈣質(zhì)土的分布遠(yuǎn)廣于鈉質(zhì)土,因此除了加強(qiáng)尋找鈉質(zhì)土外就是要對(duì)鈣質(zhì)土進(jìn)行改性,使它成為鈉質(zhì)土。
膨潤(rùn)土吸附可以分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附三種類型。
l)物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的,即我們常說(shuō)的范德華力產(chǎn)生的。一般為白色、淡黃色,因含鐵量變化又呈淺灰、淺綠、粉紅、褐紅、磚紅、灰黑色等。物理吸附是一種可逆的吸附過(guò)程,吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤(rùn)土表面分子其有表面能。由于膨潤(rùn)土在水中高度分散,物理吸附現(xiàn)象十分明顯。
2)化學(xué)吸附。化學(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力而產(chǎn)生的,化學(xué)吸附作用一般不可逆。膨潤(rùn)土所具有的良好物化性能,取決于其吸附于層間陽(yáng)離子種類和數(shù)量,鈉基膨潤(rùn)土具有更好的膨脹性、陽(yáng)離子交換性、水介質(zhì)中的分散性、膠質(zhì)價(jià)、粘結(jié)性、潤(rùn)滑性、熱穩(wěn)定性,因而具有更廣泛的用途。在鉆井泥漿中應(yīng)用化學(xué)處理劑就是化學(xué)吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽加入到膨潤(rùn)土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤(rùn)土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學(xué)吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤(rùn)土泥漿具有較高的抗溫能力,可作為地?zé)岷统罹目垢邷啬酀{體系。
3)離子交換吸附。膨潤(rùn)土礦物晶體一般帶負(fù)電荷,因此在膨潤(rùn)土顆粒表面要吸附等當(dāng)量的相反電荷的陽(yáng)離子。有意思的是科學(xué)家們至今對(duì)這些粘土的命名還有爭(zhēng)議,當(dāng)然這超出了這篇文章的討論范圍。吸附的陽(yáng)離子可以和溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用,這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點(diǎn)是:同號(hào)離子相互交換,等電量相互交換。離子交換吸附的反應(yīng)是可逆的,吸附和脫附的速度受離子濃度的影響,這種影響符合質(zhì)量作用定律。
過(guò)濾劑:在生產(chǎn)中,膨潤(rùn)土可起吸附劑、過(guò)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(guò)濾劑。過(guò)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(guò)過(guò)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%。g/mL時(shí),將溶液通過(guò)過(guò)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(guò)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(wú)沉淀。
鈉基膨潤(rùn)土的的大特點(diǎn)是它的吸水性和膨脹性(是其本身體積的很多倍)。因此它被用作腸道吸水劑,來(lái)吸收腹瀉時(shí)腸內(nèi)容物中過(guò)多的水分。另外與其它添加劑共同使用它還可以減少或預(yù)防禽的墊料潮濕和豬的拉稀。膠質(zhì)價(jià)是評(píng)價(jià)膨潤(rùn)土形成膠體體系及其穩(wěn)定性的一種指標(biāo),是分散性、親水性和膨潤(rùn)性的綜合表現(xiàn)。以此為目的的添加量通常是每噸20公斤,這一添加水平,將會(huì)影響飼料熱處理時(shí)的性狀。飼料會(huì)形成顆粒(經(jīng)常)、膨脹(偶爾),含有高水平鈉基膨潤(rùn)土的話要經(jīng)過(guò)特殊處理,飼料的特性也有所不同。膨潤(rùn)土?xí)照{(diào)制蒸氣中的水并且變的更加粘使飼料顆粒變得更硬。我們得知道,這個(gè)粘土在烘過(guò)后會(huì)變脆,如果顆粒調(diào)節(jié)劑只有這一種成分,那可能碎粒會(huì)比預(yù)期的多。