测定膨润土中蒙脱石的含量方法的对比
摘要：本文描述和评价了10种膨润土样品的三种定量蒙脱石含量的方法。每一种方法都基于一定的假设，这些假设通常都会导致分析结果精确度偏低。为了评价其达到的精确度，试验了测定蒙脱石含量的两个方法。第一种方法基于定量分选出的小于2μm粒径的膨润土，并结合X射线衍射分析来确定。第二种方法考虑了阳离子交换容量（CEC），层电荷（LC）和可变电荷。此外，本文给出一种新的方法，即第三种方法，该方法基于待测膨润土的阳离子交换容量（CEC）和各自纯蒙脱石的阳离子交换容量（CEC）的对比。这种新方法提供了蒙脱石含量的精确值，但仅仅局限于膨润土的测定，这样可以避免因颗粒过小而导致X射线图谱无定型化的干扰。结合所有方法的测定结果，计算了层电荷（电荷数/半单位晶胞（HUC））。获得的结果和众所周知的烷基铵法可以相媲美。
关键词：蒙脱石含量层电荷可变电荷阳离子交换容量
1 前言
膨润土主要由蒙脱石组成，属于蒙皂石族的二八面体低电荷粘土矿物。共生矿物有石英、方石英、长石、黄铁矿、碳酸盐、绿泥石、高岭石、云母和伊利石等。大多数膨润土由火山碎屑岩的风化沉积发育而形成的。膨润土在不同领域中都有技术上的应用，如土木工程、食品、化学和制药工业。天然膨润土的品质取决于许多参数，如矿物颜色，流变性和溶胀性。这些参数都受膨润土矿物组成、晶体化学（八面体的层状组成，交换性离子类型，层电荷）和蒙脱石形态参数（粒度和外形）的影响。
蒙脱石含量的测定是很重要的，在采矿期间其含量就已被估计（Kaufhold,1998; Dohrmann and Kaufhold,1998）。适用于测定蒙脱石含量的一种对比方法由Kahr发现（1998）。这只是一种利用亚甲基蓝（MB）测试或阳离子交换容量法（CEC）法用来估计蒙脱石含量的普通工业常规方法。对亚甲基蓝（MB）测试方法更深入的研究表明蒙脱石有过量吸附性，其吸附性能取决于层间电荷的密度（Bujdak and Komadel,1997）。此外，以阳离子交换容量法来准确计算蒙脱石的含量，需要知道层电荷的多少和pH值对测定电荷数量的影响（例如可变电荷；Lagaly,1993）。大多数建立了的定量蒙脱石含量的方法至少基于一种大致的假设。因而，它们仅仅能提供估计值。本文的目的是用对比法来测定蒙脱石含量，根据目前的粘土矿物学研究的状况，这种方法被认为是恰当的。
2 实验材料和实验方法
实验中选择了十种膨润土，八种取自巴伐利亚地区，一种取自米洛斯岛,一种取自斯洛伐克。天然实验材料在60℃的条件下干燥，并研磨过0.5mm粒径的筛。此外，利用X射线衍射、X射线荧光和阳离子交换容量法（三乙烯四胺基Cu法，简称Cu法；Meier and Kahr,1999）表示膨润土普通矿物学特性，三种方法用来测定矿物学意义上准确的蒙脱石含量。
2.1 方法A (用X射线衍射法对小于2μm粒径膨润土中蒙脱石的定量分析) 10克膨润土根据Lagaly（1991）的方法提纯，以除去其中含有的碳酸盐、铁氧化物和有机质。记录下质量的损失后，用沉降法分离小于2μm粒径膨润土并且称重，利用由Tributh （1991）所描述的矿物特殊结构的参数，经处理后用X射线衍射法分析。对于计算蒙脱石的含量，要考虑提纯过程中损失的全部重量。
另外，用离心过滤法从2μm粒径膨润土中分离出0.2μm粒径膨润土，并就化学成分进行分析。这些结果连同层电荷（长链烷基铵法；Lagaly,1991）被用来计算其结构式（Koster,1977）和半单位晶胞平均分子量（半单位晶胞＝单个分子单位）。
2.2方法B（基于pH 值的阳离子交换容量和层电荷法）
所有样品的阳离子交换容量在pH 值从4到9的范围内用Cu法来测定。pH 值在7到4之间阳离子交换容量的差别是基于pH 值计算电荷数量来确定的。pH 值为4时，晶体边界
假定均被质子所饱和，因此可变负电荷为零。利用Olis等（1990）所描述的修正法来计算层电荷（LC），修正法基于三种插入膨润土层间的ｎ-烷基铵链：ｎ＝11，12，和13（Dohrmann 等，1999）。蒙脱石含量（Mnt％）根据Lagaly（1993）的公式计算：
Mnt％＝（CEC PH4M HUC）/（1000LC）(1)
CEC PH4是在pH 值为4时Cu法计算的阳离子交换容量；M HUC为各自蒙脱石的半单位晶胞摩尔量；LC为层电荷（电荷数/半单位晶胞＝C/HUC）。
2.3方法C（圆筒富集法）
这种方法是基于对比未处理的膨润土阳离子交换容量和其纯净蒙脱石阳离子交换容量。对于纯蒙脱石颗粒（Mnt100％）的提取，试验了几种方法，然而圆筒富集法证明是最适合的一种：15g膨润土（天然实验材料）在去离子水中利用超声波分散（20min）成悬浮液，来回振荡24小时后，再用超声波处理20min。悬浮液转移到一个1-1玻璃杯（直径约为5cm），放在烘箱中在60℃的条件下使水分蒸发。从沉淀的上部用锋利的刀具刮取0.5g沉淀物。为了恢复其膨胀能力，试验材料应在相对湿度（RH）为50-60％的条件下使其保持7天。最后，阳离子交换容量测定需要材料用量为0.1000g和0.1500g，剩下的约0.25 g测定含水量（在105℃的条件下）。为了控制Mnt100％-颗粒的纯度，使干燥粘土重新制成悬浮液，并用X射线衍射法和.红外光谱法分析。
倘若含100%蒙脱石的颗粒代表了天然材料，方法C就有以下优点：
－不需要测定层电荷；
－可变电荷的影响可以忽略不计；
－“特殊吸附过程”（可能出现的与三乙烯四胺基Cu的特殊相互作用）不会影响定量。
通常，破坏了矿物胶结物像碳酸盐、铁氧化合物、无定形二氧化硅和有机质后，就能分离出小于0.2μm粒径的蒙脱石（假定由纯蒙脱石组成）。这种分离方法证明了在一定程度上会对膨润土产生影响，导致其阳离子交换容量值测定的不准确性。对于小于0.2μm粒径的蒙脱石细颗粒，测量了其阳离子交换容量，其值甚至低于膨润土的阳离子交换容量。因此，圆筒富集法就此得到发展。
3 结果
所选样品的半定量矿物学成分是由X射线衍射法测定的，这是一种和化学成分相结合的内标技术。结果在表1中给出。
表1 所研究膨润土的矿物组成表
巴伐利亚膨润土由蒙脱石、石英、黄铁矿、绿泥石、白云母和伊利石组成。微量的长石鉴定为斜长岩类。高岭石仅在个别样品中出现。斯洛伐克膨润土主要由蒙脱石、石英和Opal-CT组成。X射线衍射法鉴定显示了高岭石和磷灰石的低结晶度。样品FE中五氧化二磷的总含量为0.8％w/w，磷灰石含量为2％w/w。希腊膨润土由蒙脱石、钾长石和少量的白云石组成。
为了确定蒙脱石各自的半单位晶胞分子量，根据Koster（1977）22 O/ 单位晶胞（11 O/ 半单位晶胞）的假设计算出了总分子式。考虑到四价铝和六价铝的比例，一般推荐使用层电荷的直接测定法或者假定为0.34 C/HUC。如果忽略了层电荷所引起的重要偏差，所研究的巴伐利亚膨润土的层电荷为0.32-0.33 C/HUC。对于普通的膨润土，0.34 C/HUC被看作是适当的平均值。
蓝色巴伐利亚膨润土中测出其层电荷为0.29 C/HUC，这是最低的层电荷（表2）。像预计的一样，层电荷较高值（0.35 C/HUC）在来自于米洛斯岛的希腊膨润土中发现。
表2 蒙脱石的化学成分表
注释：Mnt 蒙脱石…
从表2中可以看出样品FE中的蒙脱石有相对高的配位四面体层电荷，然而，巴伐利亚样品M有相对低的四面体替代电荷。和普通的巴伐利亚膨润土相比较（Vogt和Koster，1978）蒙脱石样品M中六价铁含量很少，而六价镁的含量很高。
为了评价可变电荷，利用Cu 法，在不同pH值的条件下进行阳离子交换容量试验。首先，研究了在Cu溶液中改变pH值所产生的影响。pH值4到9之间时，最大吸收光波波长（577－579nm）没有改变。和上述情况形成对比的是，在最大波长时相对吸收作用在很多程度上依赖pH值。pH值高于9或pH值低于4时，发现了相对吸收作用（>10％）的可逆减少性。因此在阳离子交换容量试验前，利用相对吸收作用来计算各自溶液中Cu的浓度。从图1中看到阳离子交换容量随pH值升高而降低（pH值从4到7时）。这种影响很可能是由蒙脱石中可变电荷引起的，假定可变电荷是源于晶棱处并存在Al-水界面上。
图1 （a）pH值在4到10之间阳离子交换容量（Cu 法）和pH值的关系图（b）Al-O表面电荷量和pH值的理想关系图
根据图1b，表面电荷在pH值为4时为正电荷。因此在这些条件下，晶棱处应该会出现对三乙烯四胺铜的无效吸收作用。
由于CEC pH7和CEC pH4之间的差异，因此蒙脱石晶棱处的可变电荷部分是7％－16％（平均值为10％）。总之，由所应用的方法估计依赖pH值的电荷至少降低了20％（Lagaly,1993）。
4 讨论
表3中给出了使用三种测定蒙脱石含量的方法获得的结果。不同的方法获得的试验结果具有很好的相关性，考虑到平均值时所得结果相当准确。
表3 蒙脱石定量结果对比表
对于以上三种方法，样品GOG，M，OG，RAB，RAN，RB和UA都获得了较好的相关性，误差范围在±2.5% w/w。仅有两种膨润土因所用方法实验失败而引出了讨论。对于斯洛伐克膨润土FE，利用方法A和方法C所测定的蒙脱石含量要明显高于方法B所测定的含量。基于粒径的单矿物性考虑，对于膨润土FE从方法A和方法C中获得的结果可以认为是错误的，因为没有满足单一蒙脱石矿物相的假设条件。例如，X射线衍射不能定形的物质和FE的细颗粒成分，像水铁矿（由方法A破坏）、高岭石和相似相的磷灰石难于用X 射线衍射法检出，这归因于它们的低结晶度和低含量。因此，太多的小于2μm粒径的膨润土被看作是蒙脱石。因为相似的原因，方法C测定的100％小于2μm粒径的膨润土阳离子交换容量极其低，测定层电荷为0.21 C/HU，而用长碳链烷基胺法，发现层电荷为0.35C/HUC。因此，基于结合阳离子交换容量法和直接测定层电荷的方法B被看作是最合适测定膨润土中蒙脱石的含量的方法，包括X射线衍射不能定形的物质和较差结晶相物质也适用此法，尽管它们都没有一定意义上的阳离子交换容量。如果传统的红外光谱分析法能用来测定X 射线衍射所不能定形的物质，那方法A和方法C也能应用于所有膨润土。
作为一种能引起兴趣的应用方法，利用以下参数CEC pH4（方法A）、CEC100（方法C）和M HUC4（XRF），平均层电荷（LC）就能用等式（1）来计算。所得结果在表4中给出。表4 长碳链烷基胺法和结合所设计的方法测定的层电荷值对比表
从表4中可看出，结合圆筒富集法所估计的层电荷、CEC pH4和化学分子式，使用传统的长碳链烷基胺法显示了很好的相关性。样品FE数值的问题已经讨论过。对于样品OP和
样品BK，计算出了其具有较高的层电荷。如果这些层电荷的值被认为是准确的并且是利用方法B计算的，就计算出了较低的蒙脱石含量，这比方法A和方法C所计算出的数值具有更好的相关性（表3中给出）。然而，这种差异至今没能得到解释。
5 结论
本文中介绍的所有测定蒙脱石含量的方法都提供了合适的结果。如果膨润土是细颗粒且存在较差的结晶相，不能用方法A和方法C测定。然而，如果较差的结晶相为水铁矿、碳酸盐和有机物，方法A也能提供合理的结果。对于方法B，在鉴定物质方面没有限制。方法C－作为一种新提出的测试方法，是一种可行的方法，特别是对于不存在X-射线所不能检出的细颗粒和无定型物相时。因为高精密度和低成本，方法C被广泛应用于大多数膨润土测试中。
我们的研究表明，测定膨润土中蒙脱石含量时准确度为±5％w/w是可能的。
膨润土常用指标的检测方法 一、吸蓝量的测定 膨润土分散于水溶液中，具有吸附次甲基兰的能力，其吸附的量被称为吸蓝量，以100克样吸附的次甲基兰毫克当量数或克数表示。膨润土中的蒙脱石含量越高，吸蓝量越多。因此，吸蓝量可作为粗略估价膨润土矿中蒙脱石相对含量的主要技术指标。 （一）主要试剂和材料 1、次甲基兰标准溶液（0.005M）：将次甲基兰（指示剂）在93土3℃的烘箱中烘4小时，置于干燥器内冷却至室温。称取1.5995克于烧杯中，加水使其完全溶解（如次甲基兰不溶解，可微热，温度不宜太高，以免次甲基兰变质），移入1000毫升棕色容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。此溶液1毫升含1.8695毫克三水次甲基兰或1.5995毫克无水次甲基兰。 2、焦磷酸钠溶液（1%）：称取10克焦磷酸钠于烧杯中，加水使其完全溶解（可微热）。加水稀释至1000毫升，摇匀。 3、中速定量滤纸（杭州新华造纸厂产）。 （二）操作步骤 1、称取0.2000克试样，置于已加入50毫升水的锥形瓶中，摇动，使试样在水中充分散开，再加入20毫升1%焦磷酸溶液，摇匀。 2、将盛有混合溶液的锥形瓶置于电炉（或电热板）上加热微沸5分钟，取下冷却至室温。 3、用次甲基兰标准溶液滴定。开始可依次滴加5毫升，逐次缩小
间隔至2—3毫升，快到终点时，每次滴加0.5—1.0毫升。每次滴加后，摇晃15—30秒钟，用直径2.5—3.0毫米的玻璃棒蘸一滴试液于中性定量滤纸上，观察在中央深蓝色斑点周围又无出现浅绿色晕环。如未出现，则继续滴加。当在深蓝色斑点周围出现浅绿色晕环时，再摇晃30秒钟，用玻璃棒蘸一滴于滤纸上，若浅绿色晕环还不消失，即为滴定终点。记下滴定所耗次甲基兰标准溶液的毫升（V），到终点后，可继续滴加1—2毫升次甲基兰溶液，若浅绿色晕环变明显且宽度增大，则表示终点判断无误。 4、计算：B=100（M×V×0.3199/G） 式中：B——吸蓝量（克/100克样）； M——次甲基兰标准溶液的摩尔浓度； V——滴定所消耗次甲基兰标准溶液的毫升数； G——试样重量（克）； 0.3199——无水次甲基兰的毫摩尔数。 （三）讨论 1、次甲基兰试剂用上海试剂三厂出品。 2、200目分析样品在105℃烘半小时后测用。 3、微沸5分钟时，水分蒸发过多，影响结果。 4、蒙脱石（%）=吸蓝量/0.442(此为经验公式，参照使用) 二、胶质价的测定 膨润土与水按比例混合后，加适量氧化镁，使其凝聚形成凝胶体的
扬州建安土工合成材料有限公司 膨润土的三种分类 我们知道膨润土的层间阳离子种类决定于膨润土的类型，当层间的阳离子为Na+时称钠基膨润土；层间的阳离子为Ca2+时称钙基膨润土；层间的阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)；层间的阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。 一、活性白土 活性白土是以粘土（主要是膨润土）为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观是乳白色的粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮，放置过久会降低吸附性能。但是，加热到300摄氏度以上便开始失去结晶水，使结构发生变化，影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中，几乎完全溶于热烧碱和盐酸中，相对密度2．3～2．5，在水和油中的膨润极小。 二、天然漂白土 就是自然产出的自身就具有漂白性能的白土，是以蒙脱石、钠长石、石英为主要组分的白色、白灰色粘土，是膨润土的一种。 主要是玻璃质火山岩合成后的产物，它吸水后不收缩、悬浮液的pH值为弱酸性与碱性膨润土相区别；其漂白性能比活性白土差。颜色普通有淡黄色、绿白色、灰色、檄榄色、褐色、奶白色、桃红色、蓝色等。纯白色的很少。密度2．7-2．9g/cm。视密度由于多孔性关系而常常较低。化学成分和普通粘土差不多，主要化学成分是三氧化二铝、二氧化硅、水及少量铁、镁、钙等。无可塑性，有较高吸附性。因含大量含水硅酸，对石蕊呈酸性。水中易裂解，含水量很大。普通细度越细则脱色力越高。 在勘探阶段停止质量评价时，需测定其漂白性能、酸度、过滤性能、吸油量等项目。 三、有机膨润土 有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，应用膨润土中蒙脱石的层片状构造及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，经过离子交流技术插入有机掩盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能构成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、光滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，在涂料工业中有重要的应用价值。在油漆油墨、航空、冶金、化纤、石油等工业中也有普遍的应用。
膨润土膨胀容的测定 一实验目的 掌握膨润土膨胀容的测定方法和膨润土膨胀容的测定的意义。 二实验原理 膨润土试料置于盛有一定浓度盐酸的量筒中，混匀后放置沉降24h，试料形成的沉降物体积为膨胀容。 三试剂 盐酸c(HCl)＝1mol／L：取83ml盐酸(ρ1.18g／mL)，用水稀释至1000mL。四仪器 带塞量筒：100mL，起始读数值5mL，最小分度值1mL，直径约25mm。 五测试步骤 5.1试料：称取粒径小于0.074mm干燥试样1.00g。 5.2 校正试验：随同试料进行同类型标准试样的测试。 5.3测试。 5.3.1将试料置于已加入50mL水的带塞量筒中，塞紧量筒塞，手握量筒上下方向摇动约300次[有关说明参见附录中(1)]。 5.3.2打开量筒塞，加25mL盐酸(4.1)，加水至100mL刻度，塞紧量筒塞，上下摇动约200次[有关说明参见附录中(1)]。 5.3.3将带塞量筒静置于不受震动的台面上24h，读取沉降物沉降界面的刻度值(精确至±0.5mL)[有关说明参见附录中(2)]。 六测试结果的计算 6.1按下式计算膨胀容： S V V m 式中：V S——膨胀容的数值，单位为毫升每克(mL／g)； V——沉降物沉降体积的数值，单位为毫升（ml）； m——试料质量的数值，单位为克（g）。 6.2膨胀容计算至一位小数。膨胀容大于和等于10ml/g时，允许相对误差20％；小于10ml/g，允许绝对误差2ml。 资料性附录 （1）优质钠基膨润土的膨胀性能好，摇动分散程度对测定结果有明显影响。所以，在充分摇散的前提下，应严格控制摇动时间； （2）酸性膨润土的膨胀容有的小于5ml/g。因量筒无小于5ml刻度，无法准确读数，可以小于5ml/g表示。
黄山市白岳活性白土有限公司 吸兰量(蒙脱石)的测定 膨润土分散于水溶液中，具有吸附次甲基兰的能力，其吸附的量被称为吸兰量，以100克样吸附的次甲基兰毫克当量数或克数表示。膨润土中的蒙脱石含量愈高，吸兰量愈多。因此，吸兰量可作为粗略估价膨润土矿中蒙脱石相对含量的主要技术指标。 (一) 主要试剂和材料 l、次甲基兰标准溶液(0.005000N)：将次甲基兰(指示剂)在93土3℃的烘箱中烘4小时,置于干燥器内冷却至室温。称取1.5995克于烧杯中，加水使其完全溶解(如次甲基兰不易溶解,可微热，温度不宜太高,以免次甲基兰变质)，移入1000毫升棕色容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。此溶液l毫升含1.8695毫克三水次甲基兰或1.5995毫克无水次甲基兰。 2、焦磷酸钠溶液(1%)：称取10克焦磷酸钠于烧杯中，加水使其完全溶解(可微热)。加水稀释至1000毫升，摇匀。 (二) 操作步骤 l、称取0.2000克试样，置于已加人50毫升水的锥形瓶中，摇动，使试样在水中充分散开，再加入20毫升1%焦磷酸钠溶液，摇匀。 2、将盛有混合溶液的锥形瓶置于电炉(或电热板)上加热微沸5分钟，取下冷却至室温。
3、用次甲基兰标准溶液滴定。开始时可依次滴加5毫升，逐次缩小间隔至2～3毫升，快到终点时，每次滴加0.5～l毫升。每次滴加后，摇晃15～30秒钟，用直径2.5～3.0毫米的玻璃棒沾一滴试液于中性定量滤纸上，观察在中央深兰色斑点周围有无出现浅绿色晕环。若未出现，则继续滴加。当在深兰色斑点周围出现浅绿色晕环时，再摇晃30秒钟，用玻璃棒沾一滴试液于滤纸上，若浅绿色晕环仍不消失，即为滴定终点。记下滴定所耗次甲基兰标准溶液的毫升(V)，到终点后，可继续稿加l～2毫升次甲基兰溶液，若浅色绿晕环变明显且宽度增大，则表示终点判断无误。 4、计算 吸兰量B=N×V×0.3199×100 /G 式中：B一吸兰量(克/100克样)； N—次甲基兰标准溶液的当量浓度 V—滴定所消耗甲基兰标准溶液的毫升数； G—试样重量(克) 0.3199—规定系数(无水次甲基兰表示) 蒙脱石(％) ＝吸兰量/0.442
膨润土(英文名Bentonite)、又名：膨土岩、斑脱石、俗名：观音土。是以蒙 脱石为主要成份的粘土矿物，该土具有良好的粘结性，膨胀性，吸附性，可塑性，分散性，润滑性，阳离子交换性。同其它盐基、锂基交换后具有相当强的 悬浮性，经酸化处理后又有优良的脱色性等。因此它可制成各种粘结剂、悬浮剂、吸附剂、脱色剂、增塑剂、催化剂、净化剂、消毒剂、增稠剂、除垢剂、 洗涤剂、填充剂、增强剂等。其化学成份相当稳定，被誉为“万能石”。 膨润土适用于油漆印染、建筑涂料、装饰材料等领域，用作增稠剂、悬浮剂、 触变剂，是目前生产涂料的最佳助剂。 膨润土的主要性能有：（1）防止涂料中的颜色沉淀结块，增强涂膜的抗水性，耐酸性，提高涂膜强度；（2）不留刷痕，水浮液稳定性好、发气量低，有效地防止水分子及固体离好的运动，具有良好的悬浮、增稠、吸附等性能；（3）具有润滑性能，提高油、水浮液稳定，增加胶泥塑性。 产品用量：依据体系和流变性能的要求，添加用量0-6% 涂料专用膨润土 外观白色，采用优质矿土，精选加工制成，广泛适用于油漆印染、建筑涂料、陶瓷、装饰材料等领域，用作增稠剂，悬浮剂、触变剂，流变性能好，是 目前生产涂料用最佳助剂。 防止涂料中的颜色沉淀结块，增强涂膜的抗水性，耐酸性，提高涂膜强度。 不留刷痕，水浮液稳定性好、发气量低，有效地防止水分子及固体离好的 运动，具有良好的悬浮、增稠、吸附等性能。 产品具有润滑性能，提高油、水浮液稳定，增加胶泥塑性。 HJ/TO256--1994增稠剂可不需预凝胶，无需碱活化剂，如乳胶漆中可按 下操作： 1、水PH（7-8）最佳。 2、HJ/TO256-1994在最高允许速度下混合分散10分钟。 3、助剂混合。 4、颜填料混合分散。 5、乳胶混合。 6、后调整 涂料专用膨润土 ［用量］ 依据配方体系和流变性能的要求，添加用量0-6%。 ［其他］ 1、表现活性剂二元醇等分干扰水合作用，应在HJ/TO256-1994分散完成后添加。 2、注意防潮。 3、需要在高速分散下更快发挥，增稠效率，否则水合的时间延长可能会造成后调漆。 4、如需用预凝胶方法做，工艺另提供参考。
随着科技水平的发展，膨润土生产厂家也是多种多样，不同的生产厂家具有不同的生产技术、不同的材质，使得产品的价格也参差不齐。小编建议选择性价比高的产品，而非仅仅价格便宜的产品。 膨润土分类 层间阳离子为Na+时称钠基膨润土；层间阳离子为Ca2+时称钙基膨润土；层间阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)；层间阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。 1、活性白土 活性白土是用粘土（主要是膨润土）为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮，放置过久会降低吸附性能。但是，加热至300摄氏度以上便开始失去结晶水，使结构发生变化，影响褪色效果。活性白土不溶于水、有
机溶剂和各种油类中，几乎完全溶于热烧碱和盐酸中，相对密度2．3～2．5，在水及油中膨润极小。 2、天然漂白土 即天然产出的本身就具有漂白性能的白土，是以蒙脱石、钠长石、石英为主要组分的白色、白灰色粘土，是膨润土的一种。 主要是玻璃质火山岩分解后的产物，它吸水后不膨胀、悬浮液的pH值为弱酸性与碱性膨润土相区别；其漂白性能比活性白土差。颜色一般有淡黄色、绿白色、灰色、檄榄色、褐色、奶白色、桃红色、蓝色等。纯白色的很少。密度2．7-2．9g/cm。视密度由于多孔性关系而常常较低。化学成分和普通粘土差不多，主要化学成分是三氧化二铝、二氧化硅、水及少量铁、镁、钙等。无可塑性，有较高吸附性。因含大量含水硅酸，对石蕊呈酸性。水中易裂解，含水量很大。一般细度越细则脱色力越高。
在勘探阶段进行质量评价时，需测定其漂白性能、酸度、过滤性能、吸油量等项目 3、有机膨润土 有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，在涂料工业中有重要的应用价值。在油漆油墨、航空、冶金、化纤、石油等工业中也有广泛的应用。 4、膨润土矿 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，其开发利用必须因矿而异，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。 5、钙基和钠基区别 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。
GB/T 20973—2007 前言 本标准自实施之日起，JC/T592-1995《膨润土》和JC/T593-1995《膨润土试验方法》同时废止。 本标准的附录A为资料性附录，附录B为规范性附录。 本标准由中国建筑材料工业协会提出。 本标准有咸阳非金属矿研究设计院归口。 本标准负责起草单位：浙江华特实业集团有限公司。 本标准起草单位：浙江华虹粘土化工有限公司、内蒙古宁城天宇化工有限公司、长兴仁精制膨润土有限公司、建平慧营化工有限公司、吉林四平刘房子爱思克膨润土有限公司、咸阳非金属研究设计院和中国非金属矿工业协会。 本标准起草人：王春伟、林鸿福、李树君、童筠、刘天会、陈耀东、覃东萍、袁蔚顺、宫相德。 本标准为首次发布。
膨润土 1范围 本标准规定了膨润土的术语和定义、分类、标记、要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于铸造、冶金球团和钻井泥浆用膨润土。 本标准不适用于经无机酸或有机物处理而使膨润土的结构和组分已发生改变的加工制成品。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 1966 多空陶瓷显气孔率、容重试验方法 GB/T 1967多孔陶瓷孔道直径试验方法 GB/T 2684 铸造用原砂及混合料试验方法 GB/T 5005 钻井材料规范（GB/T5005-2001，eqv ISO 13500：:1998） J B/T 9224 检定铸造粘结剂用标准砂 3 术语和定义 下列用语适用于本标准。
膨润土常用指标的测定方法（一） --------------------------------------------------------------- 一、吸兰量(蒙脱石)的测定 膨润土分散于水溶液中，具有吸附次甲基兰的能力，其吸附的量被称为吸兰量，以100克样吸附的次甲基兰毫克当量数或克数表示。膨润土中的蒙脱石含量愈高，吸兰量愈多。因此，吸兰量可作为粗略估价膨润土矿中蒙脱石相对含量的主要技术指标。 (一) 主要试剂和材料 l、次甲基兰标准溶液(0.005000N)：将次甲基兰(指示剂)在93土3℃的烘箱中烘4小时,置于干燥器内冷却至室温。称取1.5995克于烧杯中，加水使其完全溶解(如次甲基兰不易溶解,可微热，温度不宜太高,以免次甲基兰变质)，移入1000毫升棕色容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。此溶液l毫升含1.8695毫克三水次甲基兰或1.5995毫克无水次甲基兰。 2、焦磷酸钠溶液(1%)：称取10克焦磷酸钠于烧杯中，加水使其完全溶解(可微热)。加水稀释至1000毫升，摇匀。 3、中速定量滤纸(杭州新华造纸厂产) (二) 操作步骤 l、称取0.2000克试样，置于已加人50毫升水的锥形瓶中，摇动，使试样在水中充分散开，再加入20毫升1%焦磷酸钠溶液，摇匀。 2、将盛有混合溶液的锥形瓶置于电炉(或电热板)上加热微沸5分钟，取下冷却至室温。 3、用次甲基兰标准溶液滴定。开始时可依次滴加5毫升，逐次缩小间隔至2～3毫升，快到终点时，每次滴加0.5～l毫升。每次滴加后，摇晃15～30秒钟，用直径2.5～3.0毫米的玻璃棒沾一滴试液于中性定量滤纸上，观察在中央深兰色斑点周围有无出现浅绿色晕环。若未出现，则继续滴加。当在深兰色斑点周围出现浅绿色晕环时，再摇晃30秒钟，用玻璃棒沾一滴试液于滤纸上，若浅绿色晕环仍不消失，即为滴定终点。记下滴定所耗次甲基兰标准溶液的毫升(V)，到终点后，可继续稿加l～2毫升次甲基兰溶液，若浅色绿晕环变明显且宽度增大，则表示终点判断无误。 4、计算： N×V×0.3199 B＝———————×100 G 式中： B一吸兰量(克／100克样)； N—次甲基兰标准溶液的当量浓度；
蜡浆、气硅、膨润土防沉效果对比 简单点说吧，蓖麻油改性触变剂和聚酰胺蜡的触变性更强。对颜填料沉降控制更好，另外，在高固体分和厚膜涂料中，膨润土很难控制流挂，而另两种则是厚膜涂料、高固体份涂料控制流挂的理想触变剂。更重要的是，这两种有机触变剂的作用机制是氢键和大分子缠绕，剪切变稀后，结构恢复较慢，给涂层有充分的流平时间，所以，这两种触变剂在给涂料体系提供防沉降、抗流挂的同时又不牺牲流平，是目前使用较普遍的触变剂。 蓖麻油类流变剂推荐：Luvotix HT Crayvellac MT 都是聚酰胺改性蓖麻油衍生物，是同类产品中的佼佼者 聚酰胺类触变剂推荐：Disparlon A630-20X (蜡浆) Luvotix AB (蜡粉，经济强烈推荐) DeuRheo 229 (蜡浆) 一般来说很多在重防腐、船舶漆中使用有机膨润土来起到防沉降作用，但前提是其施工一般为刷涂、滚涂；另外还有使用氢化蓖麻油和聚酰胺蜡作防沉。在此想请问一下分别使用三者的具体操作条件和其起到的效果优劣不同有何区别？ 楼上说的很专业，但是更正一下，聚酰胺腊是没有触变性的，主要的作用是在低剪切提供高粘度，防止存储过程中沉降，对于中高剪切的粘度是几乎没有影响的，触变性最强的确是是氢化蓖麻油类的产品，但是这类产品对于中剪切粘度影响挺大的，也就是说对于流平是有相当大的影响的！楼主只要搞清楚剪切力与粘度变化的曲线应该就很容易搞清楚三者之间的差别了。膨润土是将整条线向上移，简单说就是提高粘度，在任何剪切力的变化下都会提高粘度。所以在防腐漆中高PVC的情况下要求高防沉效率最好是聚酰胺腊+膨润土搭配，考虑到成本，也可以用聚PE蜡来代替聚酰胺腊。 楼上说的部分是对的，但是，头一次听说“聚酰胺蜡是没有触变性的”哈，既然是搞原料技术的应该很清楚啊 粘度增长型的防沉剂（触变剂） 缺点；有机膨润土：有颜色不能用于高光涂料体系和清漆 气相二氧化硅：对涂料的消光消光作用明显不可用于高光涂料体系 氢化蓖麻油：非常容易结粒反粗。（一般使用温度不超过４０度） 聚酰胺蜡：不能长时间用于高温场合（一般熔点都是１４０度左右）但是用于烤漆体系是可以的
5 膨润土检测试验方法 本方法膨润土试样的制备为：将试样加工至0.044mm，在105℃―140℃温度下烘干2h。分析用水均指蒸馏水或去离子水。 5.1胶质价的测定方法 5.1.1提要 膨润土试样置于盛有适量水的量筒中，混匀后加入氧化镁，放置沉降24h，试样凝聚形成的凝胶体积，称为胶质价。 本方法参照资料为DZG93--06非金属矿物化性能测试规程。 5.1.2仪器与试剂 a．带刻度具塞量筒（100ml，直径约25mm）； b．轻质氧化镁（化学纯），存放于密闭瓶中或干燥器 5.1.3操作步骤 5.1.3.1称取1.00g试样，精确至0.1g，置于已加入50--60ml水的具塞量筒中，塞紧塞子，手握量筒上下方向摇300次（约五分钟），使试样与水混匀，在光亮处观察，无明显颗粒或团块。如有团块，应继续摇动至团块消失为止。 5.1.3.2打开量筒塞，加入1.0g（精确至0.1g）轻质氧化镁，再加水至100ml刻度处，塞紧量筒塞，再上下摇动200次（约三分钟）。 5.1.3.3将量筒置于不受振动的台面上，静置24h，读取凝胶体界面的刻度值（精确至0.5ml）×10，即为胶质价，以ml/15g表示。 5.2膨胀容的测定方法 5.2.1提要 膨润土试样置于盛有一定浓度盐酸的量筒中，混匀后放置沉降24h，试样凝聚形成的沉降物体积，称为膨胀容。 本方法引用资料为DZG93--06非金属矿物化性能测试规程。 5.2.2仪器与试剂 a．带刻度具塞量筒（100ml，直径约25mm）； b．盐酸溶液（1N），取83ml盐酸（ρ=1.19g/ml），用水稀释至1000ml。 5.2.3操作步骤 5.2.3.1称取1.00g试样，精确至0.1g，置于已加入50ml水的具塞量筒中，塞紧塞子，手握量筒上下方向摇300次（约五分钟），使试样与水混匀，在光亮处观察，无明显颗粒或团块。如有团块，应继续摇动至团块消失为止。 5.2.3.2打开量筒塞，加入25ml浓度为1N的盐酸，再加水至100ml刻度处，塞紧量筒塞，再上下摇动200次（约三分钟）。 5.2.3.3将量筒置于不受振动的台面上，静置24h，读取凝胶体界面的刻度值（精确至0.5ml），即为膨胀容，以ml/g表示。 5.3吸蓝量的测定 5.3.1提要 膨润土分散于水中，具有吸附次甲基蓝的能力，其吸附的量称为吸蓝量，以100g试样吸附的次甲基蓝克数表示。 本方法引用资料为ZBJ31009--90 铸造用膨润土和粘土。 5.3.2试剂和仪器 a．次甲基蓝标准溶液（0.2%）：将次甲基蓝（指示剂，含量不小于95%）在93℃±3℃的烘箱中干燥4h，取出后置于干燥器内，冷却至室温。称取2.000g次甲基蓝溶解于1000ml水中，即配制成0.2%浓度的次甲基蓝溶液。
各种膨润土的性能及其综合利用现状 膨润土又名膨土岩、斑脱石，是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物, 其化学成分相当稳定, 被誉为“万能石”。蒙脱土(Montmorillonite )是属于蒙脱土族的矿物，蒙脱土是典型的层状硅酸盐矿物之一, 但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙特别大, 这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四面体片夹一层共棱联接的铝(镁) 氧(氢氧) 八面体片, 构成2:1型含结品水的硅酸盐矿物。是粘土类矿物大家庭中品体结构变异最强的矿物之一。通过衍射仪慢速扫描的试验结果表明蒙脱土的粒度己接近纳米级, 是天然纳米材料。 1 主要类型及用途 我国的膨润土资源极为丰富, 遍布26 个省市, 储量世界第一。目前我国膨润十发展较快, 应用已达24个领域。2000 年我国膨润十年产量为250万吨,2003年我国膨润土年产量已超过290万吨, 其中铸造业占38%; 钻井泥浆占24%; 铁矿球团占16%; 活性白土占15% ; 剩余7% 主要消费在轻工、农业、建筑等领域, 尽管这部份领域用量小, 但价值高, 经济效益好。 天然膨润十一般多为钙基膨润土, 其物化性质不甚理想, 如将其加工成钠基膨润土、提纯膨润土、颗粒膨润土、有机膨润土、活性白土(颗粒白土)、白炭黑等膨润土深加工产品, 可广泛用于石油化工、油脂、医药、建筑、日化、纺织、涂料、冶金、环保等各领域中。 1.1 钠基膨润土 自然界产出的膨润土, 绝大部分为钙基膨润土。钙基膨润土较钠基膨润土性能差, 所以生产厂常用人工钠化的方法将钙基膨润土改型为钠基膨润土。钠基膨润土在铸造行业、钻井泥浆、铁矿球团、干燥剂、污水处理、建筑工程防水材料、涂料等7种行业需求用量较大。 铸造用膨润土是钠基膨润土最大的用户, 每年用量不少于110万吨。钠基膨润土以其复用性好和湿压强度高而受铸造行业所欢迎。因具有良好的可塑性, 可防止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等现象, 加之成型性强、型腔强度高, 便于金属行业浇铸湿态或干态型模, 是精密铸件首选的型砂粘结剂。 钻井泥浆用膨润土是钠基膨润土第二大的用户,每年用量不少于70万吨。在进行油、气钻井等项工作时, 要使用泥浆来冷却钻头、清除碎屑、保护井壁及平衡地压。膨润土具有强烈的吸水性, 能吸收相当于本身体积8 倍的水, 体积膨胀10-30倍, 在水溶液中呈悬浮和胶凝状态, 分散性好、出浆量大, 因此是制造钻井泥浆的理想材料。 铁矿球团用膨润土是膨润土第三大的用户, 每年用量为45 万吨。铁矿球团用膨润土是现代冶金工业的重要辅料之一, 将精矿铁粉加适量膨润土和水混合后在造球机中滚动成球状, 然后干燥预热、焙烧结成有高强度的球团再进行冶炼。 膨润土可作浑浊水的澄清剂、被污染水的防水剂、污水处理剂等。用膨润土处理印染废水、煤气洗涤废水、味精厂等废水、废物, 去除率达95%。在水库上游撒膨润土可使水库不洁物质絮凝沉入库底经生物净化加以处理。圈养动物场和屠宰场、水产加工场产生的污水、臭气对环境有害, 可在这些场所撒膨润土, 回收高效肥料。 利用膨润土的润滑性、粘结密封性、增稠性及胶凝性制成泥浆, 用于各种土壤作业的衬壁防渗, 如隔墙建造、灌浆、沉箱、打桩、土地防渗、水泥及混凝十施工添加剂, 污水处理及隧道盾构润滑等。用膨润土防渗层铺河道, 可把有限的水引向远方。膨润土防水层可用天然钠基膨润土粉直接铺设, 也可以用膨润土与当地十搅拌夯实, 也可以将膨润土夹在两层织物之间形成防水(渗) 毯(板) , 快速修建起储水池、储水窑、输水渠。 膨润土可作防水材料, 如瓦楞纸板填料、两层无纺布中间夹膨润土的防水毡和一层无纺布一层塑料板中间夹膨润十的双重防水板, 该材料己在地铁、大坝底部、垃圾填埋场地下工
蒙脱石吸蓝量的测试 1膨胀容.蒙脱石遇水有明显的膨胀性能,与盐酸溶液混合后,膨胀后所占的体积称为膨胀容,以mL/ g表示.膨胀容是鉴定蒙脱石矿石属性和估价蒙脱石质量的技术指标之一. 测定过程是:将1. 000 g试样加入盛有30～40 mL 蒸馏水的100 mL具塞量筒内,加水至75 mL ,塞紧摇匀,再加入25mL 浓度为1 mol/ L 盐酸溶液,摇匀后静置24 h ,读取沉淀物刻度值,即为试样的膨胀容. 2 膨润值.蒙脱石与水充分混合后,加入一定量电解质盐类,所形成的凝胶体积的毫升数称为膨润值,以mL/ 3 g表示.它也是鉴定蒙脱石属型和评估蒙脱石质量的技术指标之一. 测试过程为:将3. 000 g试样装入盛有75 mL 蒸馏水的100 mL 具塞量筒内,塞紧摇匀使之充分分散,再加 5 mL 浓度为0. 5 mol/ L氯化钠溶液,用蒸馏水稀释至100 mL ,摇匀静置2 4 h ,沉淀物的表观体积即为试样的膨润值. 3 吸蓝量.是指蒙脱石分散于水溶液中具有吸附次甲基蓝的能力,用g/ 100 g表示.吸蓝量可作为粗略估价膨润土矿中蒙脱石相对含量的主要技术指标,具体测定过程是:将0. 200 0 g试样置于盛有混合溶液的锥形瓶置于电炉上,加热煮沸 5 min ,再冷却至室温,用0. 005 mol/ L 次甲基蓝标准溶液滴定,到达终点时所消耗的次甲基蓝标准溶液的值,并按下式算出试样的吸蓝量 M = (0. 3739×C0 × V0 × 100) / m 式中: M 为蒙脱石吸附三水次甲基蓝的量,g/ 100 g. C0为次甲基蓝标准溶液的当量浓度,0. 005mol/ L. V0为滴定所消耗次甲基蓝标准溶液的体积,mL. m为试样重量g. 4 阳离子交换容量(CEC) .蒙脱石具有良好的吸附和阳离子交换性能,测定膨润土阳离子交换容量是综合评价膨润土矿的主要指标之一.测定方法是:将1. 000 g试样放入离心管中,加入20 mL50 %乙醇,搅拌3～ 5 min ,离心,弃去上清液,再加入50mL 0. 5 mol/ L 氯化铵- 50 %乙醇溶液,搅拌30min ,离心,弃去清液,向离心管内残渣加入25 mL氯化钙2甲醛混合液,加入适量NaOH 标准溶液,搅拌3 min.溶液和残渣用少量水转入100 mL 烧杯中,以酚酞作指示剂,用NaOH 标准溶液滴定至终点. CEC= ( C0 × V0 × 100) / m 式中: CEC为蒙脱石阳离子交换容量mmol/100 g. C0 为NaOH 标准溶液的当量浓度,0. 005 mol/ L. V0为滴定所消耗NaOH 标准溶液的体积,mL. m为试样重量g.
蒙脱石阳离子交换量的测定 （内蒙古润隆化工技术部提供） 膨润土（蒙脱石）晶层中的阳离子具有可交换性能。测定阳离子交换量CEC的方法很多，如定氮蒸馏法、醋酸铵法、氯化铵-醋酸钠法、氯化铵-无水乙醇法、氯化铵-氨水法、氯化钡-硫酸法等。目前依据国际JC/T593-1995（膨润土试验方法），膨润土CEC测定具体方法如下： 称取115-110゜C下烘干的试样1.000g，置于10ml离心管中。加入20ml50%乙醇，在磁力搅拌器上搅拌3-5min取下，离心（转速为300r/min左右），弃去管内清液，再在离心和内加入50ml交换液，在磁力搅拌器上搅拌30min后取下，离心，清液收集到100ml容量瓶中。将残渣和离心管内壁用95%乙醇洗涤（约20ml），经搅拌离心后，清液合并于上述100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，待测。残渣弃去。 交换性钙、镁的测定：取上述母液25ml，置于150ml烧杯中，加水稀释至约50ml，加1ml1+1三乙醇胺和3-4ml4mol/L氢氧化钠，再加少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂，用0.01mol/L EDTA标准溶液滴定至纯蓝色，记下读数V5，然后用1+1盐酸中和pH为7，再加氨水-氯化铵缓冲溶液（pH=10）,再用0.01mol/L，EDTA标准溶液至纯蓝色记下读数V6.交换性钙g/100g=（40c5V5）/2.5；交换性镁g/100g=[24c5(V6-V5)]/2.5，c5指EDTA标准溶液的实际摩尔浓度mol/L。
交换性钾、钠的测定：取25ml母液100ml烧杯中，加入2-3滴1+1盐酸，低温蒸干。加入1ml1+1盐酸，用水稀释至刻度、摇匀，在火焰光度计上测定钾、钠。标准曲线的绘制：分取0、3、6、9、12、15ml钾、钠、钙、镁混全标准溶液于100ml容量瓶中，加入2ml1+1盐酸，用水稀释至刻度、摇匀。在与试样同一条件下测量钾、钠的读数，并绘制标准曲线（此标准系列分别相当于每100g样品中含有0、170、345、520、690、860mg的交换性内和0、60、120、175、240、295mg的交换性钾）。由标准曲线上查得的钾钠的毫克数除以2.5即得交换性钾（g/100g）、交换性钠（g/100g）。 内蒙古润隆化工有限责任公司
摘要：本文分析了膨润土对水泥浆液的作用机理及其影响。结果表明，膨润土较好的改善了水泥浆的粘度、析水率、分散性、保水性等工作性能，从而有利于提高灌浆效果。但同时随着膨润土掺量的增加，也会在一定程度上降低浆液的强度，因此在配制浆液时要综合考虑膨润土对浆液的影响，根据实际工程选取合理的配比。 关键词：膨润土；稳定剂；粘度；析水率；浆液强度；保水剂；分层度 1. 引言 大坝基础防渗帷幕灌浆和岩溶灌浆一般都采用多种水灰比的水泥灌浆，这种方法对浆体的稠度都是由稀变浓的加以控制，直到达到灌浆结束为止。常规灌浆最大的弊端是费工费时，浪费浆材。因此，世界许多发达国家正积极发展水泥灌浆新技术和水泥稳定浆材的研究，形成了用水泥灌浆新技术和水泥稳定浆材解决复杂基础处理的趋势。 八十年代初日本首次研制出超细水泥浆材的湿式工法(WMC 工法)，此后许多国家相继以超细水泥作为灌浆材料的研究[1，2]：在此基础上我国于八七年研制成功了湿磨细水泥浆的灌浆新技术[3]；但是，因超细水泥成本高，每吨成本价都在2000 元以上，因此，限制了超细水泥在工程中的应用。九十年代初，新的灌浆技术法开始在工程中应用，该法主要是通过添加膨润土来生产稳定浆液，目前国内外配制稳定灌浆液普遍采用膨润土作稳定剂，用膨润土配制的浆液稳定性、可灌性、保水性、分散性一般都比较好，但是也有不少工程在灌浆过程中，由于浆液稳定性和保水性不好出现了问题，非但没有达到预期的效果，反而浪费了很多浆材，造成了巨大损失。因此，本文着重介绍膨润土对砂浆溶液的影响，以便为今后配制稳定浆液提供参考。 2. 膨润土对水泥浆液的作用机理及其影响 膨润土[4](Bentonite)按译音、成因及用途又称斑脱岩、膨土岩等。是以蒙脱石(也称微晶高岭石、胶岭石)为主要成分的粘土岩-蒙脱石粘土岩,常含少量伊利石、高岭石及沸石、长石、方解石等。蒙脱石为少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物。其化学式为Nax(H2O)4{(Al2～xMg0.33)[Si4O10](OH)2}。 2.1 膨润土的作用机理 膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的粘土，因此，蒙脱石的品种和含量对膨润土的性能有很大的影响。蒙脱石是由2层Si—O四面体中间夹一层Al—(O ,OH)八面体为构造单元组成的层状硅酸盐矿物。其结构有2个特点：层间范德华力连接，这种作用较弱；四面体中部分Si4 +可被Al3 +取代，八面体中的Al3 +可被Fe2 +、Mg2 + 、Zn2 +等离子取代，使晶层平面上带负电。前者使水分子易于进入晶胞层间发生膨胀；后者使粘土颗粒表面能自发地吸附反电荷离子(阳离子)形成络合物或有机、无机复合物。 当膨润土分散于水中时，由于表面吸附的阳离子在溶液主体中的浓度较低，它们有自晶层表面向外扩散的趋势；另一方面，它们又受带电晶层的静电吸引。这2个相反趋向的结果，使粘土颗粒晶层外表面形成扩散双电层，并呈大气状分布。堆叠晶层间的阳离子则限制在面对面的晶层表面中间的狭窄间隔内。膨润土分散在水中，蒙脱石的颗粒可能呈单一晶胞，也可以是许多晶胞的附聚体。由于蒙脱石晶体表面电荷的多样性和颗粒的不规则性，它们在水中会产生许多不同的附聚型式。 膨润土在水中高度分散搭接成网络结构，并使大量的自由水转变为网络结构中的束缚水，而形成非牛顿液体类型的触变性凝胶。它的粘度对于悬浮液体系的稳定性具有重要影响，并与剪切速度变化有关。搅动时，网络结构破坏，凝胶转化为低粘滞性的悬浮液；静止时,恢复到初始凝胶网络结构的均相塑性体状态,粘度逐渐增大。在外力作用下悬浮液与胶体可以无限转化。这就是掺加膨润土后浆液触变性变好的原因。由于上述原因，导致加入膨润土的浆液粘度上升，保水性能提高，触变性能变好。 2.2 试验材料
1 涂料成分为镁砂粉30－50％、珠光粉20－40％、云母粉15－30％、硅溶胶3－9％、白乳胶1－5％、聚丙烯酰胺0.1－0.8％、羧甲基纤维素钠0.1－0.8％、吸附剂1－6％、阻燃剂0.3－2％制备时先将吸附剂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺分别加水配成溶液，再与骨料及其他成分混合搅拌而成。本发明的涂料能有效吸附泡沫塑料模样热解产生的液态产物，大大减少铸件的孔隙率，并在铸型－镁液界面间形成还原性保护气氛层，使镁合金表面形成保护膜，阻止氧化进行，防止了浇注时镁合金在铸型内的燃烧，有利于获得表面光洁、无氧化皱皮的镁合金铸件. 2 浇注时的负压度浇注时施以负压可以帮助热解产物排出型外，有利于减少皱皮缺陷，但应注意负压度不可过低，否则容易引起渗透粘砂缺陷。浇注温度对球铁铸件皱皮缺陷的影响。一般说来，提高浇注温度，有利于热解产物气化，并排出型外，因而可减少皱皮缺陷。对于高铬铸铁，其浇注温度高于，对于灰铸铁和球铁，其浇注温度大于，皱皮缺陷基本可以消除。 2.浇注系统顶注式浇注系统有利于减少表面皱皮缺陷，但容易引起内部炭黑夹杂。底注式浇注系统可以实现金属液平稳上升，模样逐层气化，不会产生内部炭黑夹杂；但在铸件上表面往往会聚集较多的热解产物，同时上部金属液温度最低，不利于热解产物气化，容易形成较严重的皱皮缺陷。因此，必须在上部设置集渣冒口，设法将热解产物排出铸件之外。通常，较高的铸件用阶梯式浇注系统，这样既可以实现平稳充填，减少炭黑夹杂缺陷，又不容易出现皱皮缺陷。只有高度不大的小件才可以采用顶注式浇注系统以上解答来自于罗通
博士的博文，仅供参考涂料配方下列仅供参考。 1.铝矾土90%，石英粉10%，酚醛树脂2%，白乳胶2%，钙膨润土3%，洗衣粉0.1%，异丙醇0.1%，适量的水 2.硅砂粉与铝矾土比例2：3，（耐火材料100%），GM-1 树脂2%，硅溶胶3%，锂膨润土1%，CMC1.5%,平平如0.3%，减水剂0.5%，适量的水3.铝矾土60%，片状石墨40%，硅溶胶4%，粘结剂4%，膨润土1%氧化铁3%，CMC3%,N 助剂0.5% 以上配方摘自于书本至于比例之和超过100%我也处于迷惑不解中。望共同探讨。3．骨料膨润土乳白胶CMC BY 水100% 2.7% 3.5% 2.5% 2.5% 适量参考资料：消失模铸造工艺在大口径球铁管件4. 涂料是消失模铸造最关键的辅助材料之一。为降低消失模铸造涂料的成本,研制了水基消失模涂料。文中采用石英粉为耐火骨料,石英粉共有3 种粒度分布。所有涂料用碾轮式混砂机制成膏状涂料,在搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料,然后测其性能。研制出的涂料, 配方为:石英粉10 0 % ,膨润土4 % ,白乳胶2 .5 % ，树脂3%,羧甲基纤维素钠(CMC) 0 .5 % ,以及其它附加物,其中石英粉要求粒度分布相对集中。该涂料成本低且具有优良的工艺性能,特别适用于铸钢，球墨铸铁件的消失模铸造生产5. 高锰钢件消失模醇基涂料的研制失模铸造作为一种先进的铸造方法深受人们的重视, 并应用到高锰钢件的生产。目前, 生产厂家所用涂料大都采用水基刚玉、锆英粉涂料或醇基镁砂粉涂料。使用水基刚玉涂料成本偏高, 且涂料性能也不理想。水基锆英粉涂料由于锆英粉呈弱酸性, 而高锰钢呈碱性, 所以用其生产高锰钢件时, 在铸件热节部位或者是厚大铸
第五章膨润土吸蓝量、胶质价、膨胀倍数的测定 第一节吸蓝量测定方法 1方法提要 用亚甲基蓝（次甲基蓝）的水溶液滴定膨润土的水溶液，发生阳离子交换反应，当饱和时，溶液中存在的多余的亚甲基蓝（次甲基蓝）在中性定量滤纸上会出现浅绿色晕环。 2主要设备与试剂 2.1分析天平：感量0.0001g 2.2磁力搅拌器 2.3 亚甲基蓝标准溶液（0.2g/L）：将亚甲基蓝在93±3°C的烘箱中干燥4h，取出后置于干燥器内，冷却至室温后准确称量，称取 2.0000g亚甲基蓝溶解于1000ml水中，摇匀。 2.4 焦磷酸钠溶液（1%）： 3分析步骤 准确称取在105~110°C烘干的试样0.2000g，置于已加入50ml蒸馏水的高脚烧杯并放入磁力搅拌棒（磁子），摇动使试样充分散开，再加入20ml1%的焦磷酸钠溶液，摇匀，放入电炉上加热至微沸约2min，立即放在以调好的磁力搅拌器上微沸搅拌3min，取下冷却至室温，用次甲基蓝标准溶液滴定，开始时快速滴定，边滴边摇晃，快到终点时每滴加0.5～ml后都应充分摇动（约摇1min），并用玻璃棒沾一滴试液于中速定量滤纸上，若出现浅绿色晕环，记下此时滴定管读数（V ），可继续滴加1～2ml，若浅绿色晕环明显宽度增大，则表示终点判断 正确。 4结果计算： V/m×100 吸蓝量%=ρ 亚甲基蓝 ——亚甲基蓝的质量浓度，g/L 式中：ρ 亚甲基蓝 V——消耗亚甲基蓝的体积，ml m——分析试样的质量，g 第二节胶质价的测定 1方法提要 将所称取膨润土试样置于盛有适量水的量筒中，混匀后加入氧化镁，放置沉降24小时，试样凝聚形成的凝胶体积，称为胶质价。
2主要试剂 2.1 具塞量筒：规格500ml 2.2 氧化镁：分析纯 3分析步骤 将具塞量筒冲洗干净，并预先盛入200ml左右的蒸馏水，再用托盘天平称取15.0g试样，倒入量筒中加塞摇至膨润土分散无颗粒（时间约5min），再加入1.0gMgO加蒸馏水至刻度上线 500ml处，再摇3min放置、静止24h后读胶体所占体积。 4允许差 同一试样平行测定结果的误差不超过2ml。 第三节膨胀倍数的测定 1方法提要 膨润土遇水有明显的膨胀性能，与盐酸溶液混匀，膨胀后所占有的体积，称为膨胀倍数。 2主要试剂 2.1具塞量筒：规格100ml 2.2 盐酸溶液：（1.0N） 3分析步骤 准确称取1.0g试样，放入以装入50ml左右蒸馏水的具塞量筒内，加塞摇至膨润土分散无颗粒（时间约3min），加水至75ml，再加入25ml 、1.0N 的盐酸溶液，加塞摇1min静置24h后读沉降物所占体积。
膨润土的检测方法——科标检测 本方法膨润土试样的制备为：将试样加工至0.044mm，在105℃―140℃温度下烘干2h。分析用水均指蒸馏水或去离子水。? 5.1胶质价的测定方法? 膨润土试样置于盛有适量水的量筒中，混匀后加入氧化镁，放置沉降24h，试样凝聚形成的凝胶体积，称为胶质价。? 本方法参照资料为DZG93--06非金属矿物化性能测试规程。? a．带刻度具塞量筒（100ml，直径约25mm）；? b．轻质氧化镁（化学纯），存放于密闭瓶中或干燥器?
5.2膨胀容的测定方法? 膨润土试样置于盛有一定浓度盐酸的量筒中，混匀后放置沉降24h，试样凝聚形成的沉降物体积，称为膨胀容。? 本方法引用资料为DZG93--06非金属矿物化性能测试规程。? a．带刻度具塞量筒（100ml，直径约25mm）；? b．盐酸溶液（1N），取83ml盐酸（ρ=1.19g/ml），用水稀释至1000ml。? 5.3吸蓝量的测定? 膨润土分散于水中，具有吸附次甲基蓝的能力，其吸附的量称为吸蓝量，以100g 试样吸附的次甲基蓝克数表示。?
本方法引用资料为ZBJ31009--90 铸造用膨润土和粘土。? a．次甲基蓝标准溶液（0.2%）：将次甲基蓝（指示剂，含量不小于95%）在93℃±3℃的烘箱中干燥4h，取出后置于干燥器内，冷却至室温。称取2.000g 次甲基蓝溶解于1000ml水中，即配制成0.2%浓度的次甲基蓝溶液。? b．焦磷酸钠溶液（1%）：称取10g焦磷酸钠，加水使其完全溶解，再加水稀释至1000ml，摇匀。．c中速定量滤纸。d．天平：感量0.1g e．电炉。f．50ml 滴定管。? g．锥形瓶：250ml。? 5.4吸水率的测定? 膨润土在多孔砖（板）上吸水，单位重量的膨润土所能吸附水的重量称为吸水率，以百分数表示，在美国称为Water Absorption on Porous Plate 。膨润土的
1 饱和膨润土及其与砂混合物的压缩变形特性 [期刊论文] 《岩土力学》ISTIC EI PKU -2009年11期孙文静，孙德安，孟德林，SUN Wen-jing，SUN De-an，MENG De-lin 对用不同制样方法得到的饱和膨润土及其与砂混合物进行了压缩试验.试验结果表明,饱和膨润土的压缩曲线呈双线性,不同于普通黏土的压缩曲线.压缩试验中量测了侧向应力,由此得到的饱和膨润土的静止侧向压力系数值较一般黏... 关键词：饱和膨润土膨润土与砂混合物压缩曲线侧向应力浸水膨胀试验骨架孔隙比 saturated bentonite sand-bentonite mixtures compression curve lateral stress swelling test skeleton void ratio 查看全文 - 下载全文 - 导出 - 引用通知 2 钠基膨润土防水毯在国贸三期地下工程中的应用 [期刊论文] 《中国建筑防水》-2007年3期周竞天，Zhou Jingtian 介绍了钠基膨润土防水毯在北京国贸三期地下防水工程中的施工工艺,并对工程各构造部位的防水设计方案及质量监控要点作了阐述. 关键词：地下工程钠基膨润土防水毯底板桩头膨润土密封膏膨润土防水粉 查看全文 - 下载全文 - 导出 - 引用通知 3 地下工程使用的膨润土防水技术新发展(被引用 8 次) [期刊论文] 《水利水电科技进展》ISTIC PKU -2002年4期鞠建英 简要介绍国内外用膨润土(天然纳米材料)作为防水材料的技术发展概况.重点介绍膨润土毯、膨润土板的应用技术及其优点、特性.这些产品已在国内外大量使用,并已代替或可能代替地下工程防水的其他材料. 关键词：膨润土蒙脱石天然纳米材料膨润土板膨润土毯止水条 查看全文 - 下载全文 - 导出 - 引用通知 4 天然钠基膨润土在防水工程上的应用鉴别 [会议论文] 张启凤，高嵩，2006 - 2006中国防水工程技术论坛 笔者通过本文旨在以简捷、有效的方法,告知用户如何鉴别地应用"天然钠基膨润土"于地铁、隧道、垃圾填埋场、高层建筑地下、人工湖等防渗工程上,以便为用户节约人力、物力、财力,确保防渗工程达到"百年大计,质量第一"。 关键词：天然钠基膨润土防水工程膨润土防水毯人工改性钠化膨润土防渗工程 导出 5 两种膨润土的土-水特征曲线 [期刊论文] 《岩土力学》ISTIC EI PKU -2011年4期孙德安，孟德林，孙文静，刘月妙，SUN De-an，MENG De-lin，SUN Wen-jing，LIU Yue-miao 用滤纸法和压力板法对Kunigel-V1和高庙子两种膨润土进行试验研究,量测不同孔隙比情况下的土-水特征曲线,研究土-水特征曲线与孔隙比之间的关系以及两种膨润土的土-水特性.试验结果表明:用吸力与含水率的关系表示土-水特... 关键词：Kunigel-V1膨润土高庙子膨润土土-水特征曲线滤纸法高放废物 查看全文 - 下载全文 - 导出 - 引用通知 6 膨润土的改性及在废水处理中的应用研究进展(被引用 3 次) [期刊论文] 《水处理技术》ISTIC PKU -2009年5期晏得珍，何玉凤，王艳，王荣民，Yan Dezhen，He Yufeng，Wang Yan，Wang Rongmin 介绍了膨润土的结构与基本性质,探讨了近年来对膨润土的活化、有机改性、无机改性,及无机/有机复合改性方法,以及改性膨润土在含重金属离子废水、有机废水及含磷废水中的应用研究进展,并指出目前膨润土在环境应用中存在的问...