膨润土
性状：本品为次白色粉末，无毒，具有良好的粘结性，吸附性，膨胀性
，交换性，催化性，触变性，悬浮性，耐火性，可塑性，润滑性等。
用途：通常用于铸造型砂的粘结剂；冶金球团粘结剂；地质钻探泥浆；
建筑涂料的增稠防沉剂 ; 动物饲料添加剂等。
膨润土（饲料添加剂）
1 、感官性状：本品为白色粉末状物质。
2 、水份：水份含量不得超过12.0％。
3 、主要成分：膨润土含有85－90％的蒙脱石，氧化硅50－75％，氧化铅15－25％，比重2.4－2.8，此外尚含有P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、Cr、Si、Ni、Ti、V等常量和微量元素。
4 、粒度100－120目
膨润土（涂料用）
白度(﹪) ≥75
粘度PS≥2.8
胶质价ml/15g土≥90
PH值8-10.5
水份(﹪) ≤10
膨容 ml/g土≥20
粒度(目) 300--325
膨润土
膨润土是一种胶质粘土，主要含有蒙脱石，遇水膨胀。利用其成胶性能，使其成为水基钻井泥浆的主要组分。有时在北美钻探界将其俗称为“凝胶
（ gel ）” , 是钻井泥浆的关键成分。泥浆泵送到钻机，通过钻杆、钻头排出润滑并支撑钻井壁，膨润土为泥浆提供强度和粘性防止井壁坍陷。
钠基膨润土，由于具有高效粘滞特性，是已知天然产出粘土矿物中密封和过滤性能最佳的一种粘土，在钻探中应用最广。
总的来说，在油田钻井中，粘性和钻液损耗控制是最重要的。在水平定向钻探（ HDD ）中，为了稳定钻孔周围土壤，使其尽快恢复和维持土壤的整体性，钻液损耗控制、凝胶强度和润滑性是最重要的。在土木工程中，钻液损耗是关键因素。在矿物勘探中，为了稳定成矿区主要的破碎和不稳固的岩层，钻液的润滑性和粘性很重要。在钻进中要考虑钻液的损耗控制、比重和凝胶强度的综合因素，以稳定非常不稳定的土壤，以免影响其侧壁或最终的荷载性能。
在水井钻进中，在钻进过程中遇到的地层变化，如高渗水沙层，未固结的砾石层和活性，膨胀粘土层等，是主要的挑战。膨润土的优异性能能提供一系列好处。它的片状结构提供的润滑性，能降低对钻杆的扭距和阻力；钻液损耗控制能减少钻探或土木工程的钻液渗入到所钻的岩层中去；粘性能使钻液从所钻的垂直钻孔中带走钻屑。膨润土泥浆的凝胶强度能防止钻屑沉积在已钻的孔段内。膨润土目前尚无可靠的代用品。在一些膨润土不适宜的场合，凹凸棒粘土、海泡石、石棉或二碳酸钠可以取代它。
膨润土
一、矿产名称
膨润土（ Bentonite），又称斑脱岩、膨土岩等，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩。
二、矿床类型及其分布
1．矿床的成因类型
膨润土矿的成因分为火山岩型矿床、火山岩—沉积型矿床、沉积矿床、侵入岩型矿床。火山岩型矿床实例有辽宁黑山、吉林九台、浙江仇山、河南信阳、山东涌泉庄等；火山岩—沉积岩型矿床实例有浙江平山、安徽新潭、内蒙高庙子等；沉积矿床实例如广西宁明、甘肃红泉、四川三台等；侵入岩型矿床如江苏平桥、湖南金沙洲等。
2．矿床的工业类型
膨润土的目的矿物是蒙脱石（Montmorillonite）亦称微晶高岭石或胶岭石，是含少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物，其化学通式为：
Nax(H2O)4{（Al2-xMgX）[Si4O10](OH)2}
ENa++EK+
ECa2++EMg2+
根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土（碱性土）、钙基膨润土（碱土性土）和天然漂白土（酸性土）三种。其中钙基膨润土
包括钙钠基、钙镁基等膨润土。钙基膨润土和钠基膨润土这二种工业类型是根据矿石的碱性系数划分的。碱性系数（）大于或等于1的为钠基膨润土矿，小于1的为钙基膨润土矿，天然漂白土则是以交换阳离子为H+、Al 3+确定的。
3．矿产的分布情况
世界膨润土资源丰富，分布甚广。世界膨润土总储量约为25亿吨，其中美国、原苏联和中国的储量占世界储量的3/4，其次是意大利、希腊、澳大利亚和德国。钙基膨润土约占70~80%，钠基膨润土储量不足5亿吨。因此，世界膨润土资源虽然十分丰富，但用量最大的优质钠基膨润土却十分短缺。
我国膨润土90%为钙基膨润土。膨润土矿产遍布全国23个省，大型矿床20多个。大多数矿床集中在东北三省及东部沿海各省，以及新疆、四川、甘肃、河南、广西等省。主要矿区有：辽宁黑山矿、浙江临安矿、浙江仇山矿、四川三台、甘肃酒泉、吉林双阳、福建连城、吉林九台、山东潍县涌泉、河南信阳、河北张家口和宣化、新疆托克逊矿等。
三、矿床的主要工业指标
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%。
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。
矿石储量>5000万吨的为大型矿床，中型矿床为500~5000万吨，<500万吨的为小型矿床。膨润土矿石的测试分基本性能测试和工艺性能测试。基本性能测试项目包括：吸蓝量、阳离子交换总量及分量、胶质价、膨胀容、PH值等。工艺性能测试项目是按其用途确定的，常见的测试项目有：
机械制造湿压强度、干压强度、热湿拉强度、透气性；
冶金球团抗压强度、落下次数、爆裂温度、2小时和24小时吸水率；
钻井泥浆造浆率、失水率、粘度计读数、视粘度、塑性粘度、动切力、湿筛分析等；
石油化工脱色力、比表面积、游离酸、活性度、水分、粒度等。
具体指标见六、产品质量标准。
膨润土增稠剂说明书 产品介绍： 膨润土增稠剂是一种无机矿物/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。 产品特性： 1、快速增稠效果，分散性能好，添加量少、性价比高。 2、高效环保，增稠性能持久稳定。 3、改善流动性、流平性和抗飞溅性。 4、PH值限制少，应用范围广 产品指标： 型号..................................................... C-59 外观..................................................... 乳白色液体 固含量............................................... 67%±1% PH 值.....................................................6~7 离子性能.................................................阴离子性
产品应用： 膨润土增稠剂用途广泛用于膨润土，油漆油墨、航空、冶金、化纤、石油等工业。 使用方法： 添加量：为配方总量的0.2%-1.0%。 添加量视材料体系的不同而定，使用前请试验出具体添加量 包装与存储： 包装：净重120KG/60KG 储存：本品不属危险品，无毒，远离热及火源，密封存放于室内阴凉、通风、干燥处。未使用完前，每次使用后容器应严格密封。保质期24个月。 运输：本品运输中要密封好，防潮、防强碱强酸及防雨水等杂质混入。
以郑州地铁一号线05标会展中心站～黄河东路区间隧道为例，介绍了膨润土浆 液的性能及其在盾构施工中的应用 1 工程概况 郑州地铁一号线05标会展中心站～黄河东路站区间大体呈反“S”形，区间线路从会展中心站东端头出发，下穿会展中心立交匝道后继续行进，在下穿熊儿河后，于军事管理区西南角转向东，沿金水路到达黄河东路站。线路右线全长（右DK25+～右DK27+），左线全长（左DK25+～左DK27+）。本段线路左线设二条平曲线，曲线半径分别为350m、400m；右线设两条平曲线，曲线半径分别为350m、410m。区间覆土厚度为～18m，区间最小坡度‰，最大坡度‰。区间隧道设一处泵房（与区间风井合建），联络通道二处。 区间所处地层主要为第（8）层：粉砂，浅灰色，饱和，中密～密实，颗粒级配一般，颗粒成分由石英、长石、云母组成。局部夹灰色密实粉土。层厚～，平均厚度，层底标高～，平均标高，层底埋深～，平均埋深；第（9）层：细砂，灰一褐黄色，饱和，中密一密实，偶见蜗牛壳碎片、小姜石，颗粒级配一般，颗粒成分主要由石英、长石组成，含少量暗色矿物。层厚～，平均厚度，层底标高～，平均标高，层底埋深～，平均埋深。 2 膨润土的使用研究 会展中心站～黄河东路站区间风井始发后，地层主要以富水砂层为主，使用泡沫剂进行改良土壤效果不明显，推进速度缓慢，出土温度过高，刀盘扭矩经常达到额定扭矩，开挖土舱压力无法建立，超挖现象明显，地面沉降较大，掘进速度为5mm/min以内，推进一环的时间最长可达到8个小时，推进期间由于机器温度过高会引起刀盘不停的跳闸，刀盘结泥饼的机率也大大的增加。 3 膨润土改良土体的机理研究 膨润土的组成和结构构造 膨润土是以蒙脱石为主要成分的非金属粘土类矿物，蒙脱石含量占到30%～80%。蒙脱石是含水的层状铝硅酸盐，其晶体结构由两层硅氧四面体晶片中间夹一层铝氢氧八面体晶片组成，属2：1型层状硅酸盐矿物。其理论化学式为Nax（H20）4{A12[A1xSi4-x010]（OH）2}，八面体中存在的阳离子数为2，四面体中存在的阳离子数为4。一般硅氧四面体和铝氢氧八面体中存在如Fe2、Fe3+、Mg2+、A13+等阳离子的同象置换，当置换阳离子为低价时，使结构增加等当量的负电荷，由层间吸附阳离子补偿。蒙脱石晶层之间阳离子与晶体格架间形成电偶极子，加上蒙脱石晶层之间结合力较弱，能吸附极性水分子，根据阳离子种类及相对湿度，层间能吸附一层或两层水分子。另外，在蒙脱石晶粒表面也吸附了一定的水分子，结构水以0H基形式存在于晶格中。 膨润土的膨胀和渗透机理 盾构掘进中所使用的膨润土是粘土的一种，主要成分蒙脱石其四面体中的硅可被铝随机置换，八面体中的铝可被同价或低价离子如Ca2+、Na+、Mg2+等类质同象置换，这种类质同象置换过程使蒙脱石晶层面有过剩的负电荷，在层间产生静电场，因此蒙脱石层间可吸附Ca2+、Na+、Mg2+等阳离子和水（H30+）、氨（NH+4）等极性分子。正是蒙脱石这种特有的吸附功能使得膨润土具有很强的膨胀能力。 膨润土一般分为钠基和钙基膨润土，在工程中多使用钠基膨润土（本试验中也选用了钠基膨润土），其颗粒的单位晶层中存在极弱的键，钠离子本身半径小，离子价低，水很容易进入单位晶层问，引起晶格膨胀，颗粒的体积膨胀为原来颗粒体积的l0～40倍，吸水后形成一道不透水的防渗层。若再经过一段较长时间，膨润土颗粒会变成膏脂状，渗透系数可以降到1×10-7m/s以下，几乎不透水。 从微观结构来看，膨润土颗粒是粒径小于2μm的无机质，主要结构体系为Si―Al―si，
膨润土吸附材料在有机污染物控制中的研究进展 李雪飞郑岳青* （宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315211） 摘要：由于特殊的天然纳米结构，膨润土改性吸附材料在有机污染物控制与修复中有广阔的应用前景。本文重点评述了膨润土吸附材料对有机污染物的吸附作用机制，构效关系。简要总结其在一些有机污染物的控制作用。并展望了今后的重点研究方向。 关键词：膨润土；吸附材料；有机污染物；污染控制 Adsorption of bentonite materials in organic pollutants control research progress LI Xue-Fei ZHENG Yue-Qing* (Faculty of Material Science and Chemical Engineering , Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang) Abstract:Because of natural peculiar nanometer structure,the bentonite changes nature adsorption material controlling in organic pollutants and having a prospect to apply vastly in renovation. Priority reviews the main body of a book having stated bentonite adsorption material imitating relation to organic pollutants adsorbing mechanism , structure. Brief summary it's the control action in a few organic pollutants. And have looked into the future at priority the days to come studying direction. key word：Bentonite ；Adsorption material ；Organic pollutants ；Contamination control 引言
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
作为中国第一条真正意义上的高速客运铁路，武广高速铁路是“十一五”国家重点建设项目。 自2005年6月开工以来，至2006年，铁路全线已进入全面开工阶段——在湖北、湖南和广东三省采取分段 施工的方式。 用于建设铁路的建筑材料，除了普通公众较为熟悉的如钢材、水泥等物之外，还有一种以前较为少见的材料 ——粉煤灰。 粉煤灰曾经是一种大宗工业废料，目前已累计堆存10亿吨以上。以前，粉煤灰被收集后露天堆放，不仅占用了大量的土地，而且污染空气和堆积处的地下水源，对环境的危害很大。 为了解决这些问题，中国的科技工作者经过多年研究论证，提出了一系列将粉煤灰“变废为宝”的综合利用 方法。 目前，粉煤灰广泛应用于建筑工业领域，水泥、砖块、混凝土等建筑材料，都需要大量使用粉煤灰——正在 建设中的武广高速铁路，对粉煤灰的需求与日俱增。 “铁路建设需要海量的混凝土，而混凝土中除了砂石、水泥等材料外，必不可少的还有粉煤灰。”武广铁路一位建设者对记者说，粉煤灰在混凝土中，作用不可替代。 中国经济时报记者查阅了关于粉煤灰在混凝土中所起作用的相关学术资料，其中，同济大学材料科学及工程学院教授级高级工程师沈旦申、上海市建筑科学研究院教授级工程师张荫济的研究成果较为权威。 在相关著述中，沈、张两位专家详细阐述了粉煤灰在混凝土中的作用和机理。这些作用和机理，如今被业内 人士称之为粉煤灰最主要的三大效应。 第一，“形态效应”。在显微镜下显示，粉煤灰中含有70％以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，质地致密。这种形态对混凝土而言，无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用，促进初期水泥水化的解絮作用，改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土，能起到良好的润滑作用。 第二，“活性效应”。粉煤灰的“活性效应”因粉煤灰系人工火山灰质材料，所以又称之为“火山灰效应”。 这一效应能对混凝土起到增强作用和堵塞混凝土中的毛细组织，提高混凝土的抗腐蚀能力。 第三，微集料效应。粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑，在水泥中可以相当于未水化的水泥颗粒，极细小的微珠相当于活泼的纳米材料，能明显地改善和增强混凝土及制品的结构强度，提高匀质性和致密性。 这三种效应相互关联，互为补充。粉煤灰的品质越高，效应越大。 粉煤灰在武广高速铁路中所起的作用，在以前的媒体宣传亦可见一斑。 2006年6月29日，由武广二标二分队一工区承担施工的ＤＫ1487＋169．68 ＋２８０段ＣＦＧ桩正式试桩，这被认为是“以实际行动向党的８５周岁的生日献上了一份厚礼”。ＣＦＧ桩，就是水泥粉煤灰碎石桩。 此前，２００６年５月９日，ＣＦＧ桩长螺旋钻机实施性方案经中铁十二局武广客运专线第十二项目部技术人员的多方努力，首次在武广高速铁路上实施并取得成功。 在另外一篇宣传稿中，也从侧面反映了粉煤灰在混凝土不可替代的作用。“为让混凝土高标准变为现实，更为今后高速铁路制梁提供依据，项目部试验人员在中心实验室里，反复实验与比对，精心寻找最佳配合比。……
宁城县城郊金龙 膨润土矿开发利用方案 赤峰市矿产资源勘查开发技术咨询服务部 二○○三年四月
宁城县城郊金龙 膨润土矿开发利用方案 编写单位：赤峰市矿产资源勘查开发技术咨询服务部拟编：王立明 审核：张忠 总工程师：万力 院长：王文龙 提交单位： 提交时间：二○○年四月
目录 第一章概述 第一节矿区地理位置 第二节自然地理与经济概况 第三节编制依据 第四节项目的前期工作进展 第二章产品的需求现状和预测 第一节产品的需求现状和加工利用趋向第二节产品价格的稳定性及变化趋势 第三章矿产资源概况 第一节区域地质概况及矿区地质 第二节矿床地质特征 第三节矿床水文地质条件及开采技术条件第四节设计利用储量 第四章主要建设方案的确定 第一节建设规模及产品方案 第二节开采方案 第三节防治水方案 第五章矿床开采
第一节露天开采境界的确定 第二节生产能力的确定及矿山服务年限计算 第三节采矿方法 第六章环境保护 第一节废石场的设置 第二节环境影响评价 第三节环保措施 第七章矿山安全 第八章经济评价 一、市场走势 二、经济评价 三、评价结论 附图目录 一、宁城县城郊金龙膨润土矿矿区范围及开拓运输系统1：5000 二、露天采矿采矿方法示意图
第一章概述 第一节矿区地理位置 宁城县城郊金龙膨润土矿位于宁城县城郊镇小马架子村，东与辽宁省建平县、凌源市相毗邻，矿区中心地理座标为： 东经：119°19′22″北纬：41°29′14″ 矿区位于306线国道左侧，距天义镇20公里，距锦—赤铁路线天义镇火车站18公里，距赤峰市133公里，交通较为便利。 第二节自然地理与经济概况 矿区为低丘陵山区，最高海拔高度650米，最低海拔高度600米，相对高差50米，冲沟发育，切割较深。 该区属中温带大陆性气候，寒冷多风，干旱少雨，温差变化大，年最高气温30℃，最低气温-30℃，无霜期140天左右。年平均降水量450mm，蒸发量大于降水量，年蒸发量1751.6mm。 本区经济以农业为主，农作物以玉米、谷子、大豆等为主，劳动力充足。工业相对薄弱，主要为采矿业及相关产业。近年来随着膨润土的开发利用，给当地经济发展带来了新的契机。 第三节编制依据 一、探矿权人委托 探矿权人在探明储量基础上委托我部对划定矿段进行本项目开
膨润土注浆材料在注浆工程中的应用 2006-11-30 摘要: 以北京地铁 5 号线某区间隧道为例, 介绍了膨润土注浆材料的性能及其在工程中的注浆施工工艺。 关键词: 膨润土; 注浆; 地铁隧道 1 工程概况 北京地铁五号线 04 标段包括一个车站和一个区间工程, 即天坛东门站— 磁器口站区间和磁器口车站, 总长度 1 175.19 m, 其中区间施工范围长 995.19m, 车站施工范围长 180 m。区间工程主要包括隧道及其所含的联络通道、迂回风道、泵房、人防防护段、施工横通道、竖井、与规划七号线的联络线节点等土建工程。天坛东门至磁器口区间隧道分左右两线, 采用矿山法施工, 工程防水采用复合式 衬砌结构, 全外包防水模式, 不考虑引排二衬外的地下水, 防水层设在初支喷射 混凝土与二衬混凝土之间。根据模板台车的长度, 以每 9 m 长隧道为一段, 依次浇筑; 同时,每段内设不少于 9 根的回填注浆管, 注浆管直径 25mm。 隧道结构完成后, 最初施工方采用传统的水泥浆回填, 但由于水泥浆含水 量大、易收缩, 完成注浆后对混凝土裂缝和施工缝处的渗漏没有起到明显的改善作用, 不得不再次钻孔进行化学注浆, 因此大大增加了施工成本。在此情况下, 施工方最终选择用膨润土注浆粉(Bentogrout)进行注浆。 2 膨润土注浆材料介绍 膨润土的主要成分为钠基蒙脱石, 它是一种由微观片状晶体结构组成的矿物; 片状晶体通常小于 2μm 且呈胶状, 它们能够吸收水分子, 从而使得分子间 距加大、膨润土颗粒膨胀; 一旦膨润土颗粒吸水后,分子内电荷达到饱和即会阻止水分子通过, 这就保证了膨润土具有极低的透水性, 使之具有优良的防水屏障作
毕业论文：他不就改性膨润土处理工业废水最适宜条件 龙岩学院 毕业论文 题目：探究改性膨润土处理工业废水的最适宜条件 二0一四年五月二十八
目录 1 引言 (2) 2 主要仪器及试剂 (3) 2.1 仪器 (3) 2.2 药品 (3) 3 实验 (3) 3.1 预处理 (3) 3.1.1 膨润土精致 (4) 3.1.2 膨润土钠化 (4) 3.1.3 膨润土有机化 (4) 3.2 实验准备 (4) 3.2.1 精制膨润土成分分析 (4) 3.2.2 钠化膨润土成分分析 (4) 3.3 刚果红溶液浓度对吸光度标准曲线 (5) 3.4 探究最适宜条件 (5) 3.4.1 染料浓度对膨润土处理效果的影响 (5) 3.4.2 反应时间对膨润土处理效果的影响 (6) 3.4.3 反应温度对膨润土处理效果的影响 (7) 3.4.4 膨润土用量对处理效果的影响 (8) 3.4.5 溶液Ph值对膨润土处理效果影响 (9) 3.4.6 精致、钠化、有机改性膨润土的吸附性能比较 (9) 4. 结论 (10) 5. 展望 (10)
探究改性膨润土处理工业废水的最适宜条件 探究刚果红染料废水吸附效果 化学与材料学院应用化学 2008062144 郑梅春 指导老师：钟春龙 摘要：本次试验采用福建武平所产的铝基膨润土为原料，经过精致，钠化，有机化等步骤对原土进行改性得到改性有机膨润土，然后通过控制变量法以刚果红染料为例探究改性膨润土处理工业废水的最适宜条件，本次探究的项目包括废水中染料浓度、膨润土用量，以及反应的时间，温度Ph等。 关键词：控制变量法；氟化钠；十四烷基三甲基溴化铵。 Exploring the optimum conditions of modified bentonite industrial wastewater treatment Abstract:This experiment adopts aluminum produced by fujian wuping bentonite as raw material, through delicate, sodium, such as organic steps on the original soil get modified organic bentonite was modified, and then through the control variable method to Congo red dye modified bentonite as an example to explore the optimum conditions of industrial wastewater treatment, the exploring project including dye concentration in the wastewater, the dosage of bentonite, and the reaction time, temperature, Ph, etc.： Keywords：Control variable method; Sodium fluoride; Fourteen alkyl trimethyl ammonium bromide 1引言 全球可再生淡水资源每年为42．7万亿m3 ，而人类每年的用水量约为4万亿m3，虽说水资源短缺是相对的，但引起水资源短缺的主要原因其实是人类自己造成的。主要是工业污染带来的，以致于实际可供人类饮用的健康的水就极少了。 水污染的原因有两种：一是自然的，一是人为的。由于雨水对各种矿石的溶解作用所产生的天然矿毒水，火山爆发和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落到水体而引起的水污染，这些属于自然污染。而向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物，造成水质恶化，这属于人为污染。 长期以来，我国经济增长方式粗放，企业单纯追求经济效益，忽视环境效益和生态效益，使企业生产经营缺乏节能降耗的动力，区域经济发展和区域环境容量不相适应，流域产业结构和布局的不合理是导致流域性水污染的直接原因。 然而长久以来，我国各项生产生活活动基本上走的是“先污染后治理、先破坏后恢复”的路子，这种以牺牲环境质量为代价的急功近利的生产生活模式客观上严重破坏了生态环境，有悖于自然生态环境的良性循环。 针对我国水资源问题的具体情况，今后关于水资源问题的解决途径可归结为两点：一是治污，二是节水。 如何合理处理工业生产中产生的废水的问题已经迫在眉睫。传统的方法主要包含物理法，
报告编号：1615137
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膨润土的性能及用途文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
学年论文 学 院 化学化工 专 业 化学教育 年 级 2011级 姓 名 刘 新 河 论文题目 膨润土的性能及用途 指导教师 李玉玲 职称 副教授 成 绩 良好 2013 年 12月10 日
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膨润土的性能及用途 姓名：刘新河学号：20115051111 院系：化学与化工学院专业：化学教育 指导老师：李玉玲职称：副教授摘要：膨润土由于有良好的物理化学性能，素有“万能”粘土之称，可做粘结剂、悬浮剂、稳定剂、脱色剂等，广泛用于食品、化工、石油等行业。本文根据膨润土的性能对其用途展开阐述。 关键词：膨润土;性能;用途 Abstract:Bentonite with good physical and chemical properties, known as the " universal " clay said, as a binder, suspending agent, stabilizer, decolorizing agent, widely used in food, chemical, oil and other industries. According to the properties of bentonite its application to launch the elaboration. Key words: bentonite;performance ;uses 引言 膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，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牢固，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领域100多个部门中应 用，有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。 1膨润土概述
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
学院化学化工 专业化学教育 年级2011级 姓名刘新河 论文题目膨润土的性能及用途 指导教师李玉玲职称副教授成绩良好 2013 年 12月10日
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 引言 (1) 1．膨润土概述 (1) 2．膨润土的性能 (2) 3. 膨润土的用途 (2) 3.1 作为过滤剂在果汁澄清中的作用 (2) 3.2 在催化剂及其载体方面的应用 (2) 3.3 在食品包装材料方面的应用 (3) 3.4 作为饲料添加剂的应用 (3) 3.5 在葡萄酒酿制过程中的应用 (3) 4. 结语 (3) 参考文献： (4)
膨润土的性能及用途 姓名：刘新河学号：20115051111 院系：化学与化工学院专业：化学教育 指导老师：李玉玲职称：副教授 摘要：膨润土由于有良好的物理化学性能，素有“万能”粘土之称，可做粘结剂、悬浮剂、稳定剂、脱色剂等，广泛用于食品、化工、石油等行业。本文根据膨润土的性能对其用途展开阐述。 关键词：膨润土;性能;用途 Abstract:Bentonite with good physical and chemical properties, known as the " universal " clay said, as a binder, suspending agent, stabilizer, decolorizing agent, widely used in food, chemical, oil and other industries. According to the properties of bentonite its application to launch the elaboration. Key words:bentonite;performance ;uses 引言 膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，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牢固，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领域100多个部门中应用，有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。 1膨润土概述 膨润土是由河、海中的单细胞低等水生植物硅藻的遗骸经过几百万年的沉积矿化作用而形成的生物矿物材料。由于其生物成因，具有独特的有序排列微孔结构、孔隙率高、孔体积大、质量轻、堆积密度小、比表面积大、导热系数低吸附性强、活性好等优点，并且其分布广泛，价格低廉。特别是膨润土颗粒壁上的天然多级有序的微孔结构，使其在作为聚合物材料、助滤剂、吸附剂、催化载体、表面活性剂以及色谱固定相或载体等方面有很高的应用价值。 2膨润土的性能
铸造用膨润土的概况 目前，全世界已探明的膨润土总储量约25亿吨，其中，美国、中国、和俄罗斯的储量最多，约占3/4，其次是西班牙、希腊和德国。 全世界膨润土的矿藏中，钙基膨润土约占70～80％，钠基膨润土的储量不多，主要在美国西部的Wyoming州，因而美国通常称之为西部膨润土。 目前，全世界年产膨润土约1000万吨，其中，美国约500～600万吨，中国250～300万吨，日本60万吨，西班牙、希腊和德国都在50万吨左右。 日本，年膨润土消费量约80万吨，铸造行业消费的约占35％。日本每年自美国和中国进口膨润土约20～22万吨。 一、美国膨润土的概况 美国西部的膨润土主要产于Wyoming州，其北部的Montana州、东部的South Dakota 州也有部分矿藏。西部膨润土成矿于北美大陆尚未形成之前的白垩纪（6700万年～13700万年前），由火山灰堆积在海底形成，矿脉绵延约250 km，均为钠基膨润土。 美国南部的膨润土主要产于Alabama州和Mississippi州，其临近的各州也有矿藏，但这两州的储量约占70％。南部膨润土成矿于第三纪晓新世（5500万年～6500万年前），产出的膨润土为钙基膨润土，通常称之为南部膨润土。 Wyoming州的矿藏主要有两个矿区。 1、黑山（Black Hills）矿区 黑山矿区在Wyoming州的东北部，所产的膨润土比较适用于铸造行业配制粘土湿型砂。同一矿区的膨润土，不同矿层的产品物性不尽相同。黑山矿区的膨润土主要矿层有9层，美国Bentonite Corporation 公司开采时，选取适用的矿层开采，将物性基本相同的各层膨润土调配、混合，最终的产品分为4类： ●接近地表层的为Yellow Type； ●中间层； ●下层的为Blue Type，品位最好，再将其分为两类。 2、BLUE HORN矿区 矿区位于Wyoming州的中部，就矿产的品位而言，总体上优于Black Hills的低品位矿层，稍逊于其高品位矿层。 3、美国ACC公司（American Colloid Company）的相关情况 ACC是美国从事膨润土开采、制备和供货的最大企业，无论从设备条件、产品产量、市场规模看来，都可以说是世界的领头企业。目前有开采、制粉工厂7处，混配工厂6处，海外公司5家（澳大利亚2家，加拿大、英国和中国各1家）。美国火山粘土国际有限公司（Volclay International Ltd）是ACC的全资子公司。 ACC自1927年起，在South Dakota州的Deadwood市开采膨润土，到1935年，已陆续在Wyoming州的Bell Fourche和阿普顿等地建厂。1987年，又从AIMCOR公司和其他公司购买了Wyoming州的矿点和生产厂。 ACC在美国南部的Alabama州和Mississippi州，也都拥有矿点和生产厂，生产钙基膨润土。 目前ACC年产钠基膨润土约200万吨，钙基膨润土约70万吨。 ACC出口的膨润土中，约有40％是销往日本的。
膨润土专题资料 九十年代以来，我国的非矿产品有一个飞跃的发展，特别在工业领域中起到支柱作用，作为非矿中的佼佼者──膨润土，以它良好的各种物化性能在非矿中又独占鳌头。 膨润土具有吸湿性，能吸附8-15位于本体的水量，吸水后膨胀，能膨胀数倍，可达30余倍，在水介质中能分散呈胶体悬浮液，这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性，它和水、泥或砂等细屑物质的掺合物有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力，对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于它的重量、具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色物质。该产品在环境悬浮剂替代化工悬浮剂；油井泥浆中支撑膨胀；工业用油、食用油油脂脱色；净化水质；垃圾焚烧及土壤改良。 膨润土(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}。 由于蒙脱石层间水和层间可交换阳离子存在，按蒙脱石所含可交换阳离子种类、含量和结晶化学性质等,可将膨润土划分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)和天然漂白土(酸性土或酸住白土)三种。其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。碱性土的主要交换阳离子为Na+(和K+),碱性系数大于或等于1。碱性土的主要交换阳离子为Ca2+-Na+或Ca2+-Mg2+等,碱性系数小于1。酸性土的主要交换阳离子为H+(Al3+)。 一、矿物性质 1) 物理性质：膨润土一般为白色，淡黄，因含铁量变化又呈浅灰、淡绿粉红、褐红、黑杂等色。具蜡状、土状或油脂光泽。膨润土有的松散如土，也有的致密坚硬。 2) 化学组成：膨润土的主要化学组分是二氧化硅，三氧化二铝和水。氧化铁和氧化镁含
膨润土矿物资源概述 膨润土的广泛定义为“主要由蒙脱石类矿物组成的岩石，不考虑成因和产地”。与蒙脱石经常伴生的粘土矿物有伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、水铝英石以及一些间层粘土矿物。伴生的非粘土矿物有石英、长石、沸石、石膏、方解石、黄铁矿、氧化铁矿物以及岩屑等。膨润土还常有钾、钠、钙、镁的盐类矿物。 膨润土( Bentonnite )一词源于1898年美国怀俄明州一粘土产地名。中国出现的译名有斑脱岩、搬土、皂土、膨土岩等名称。 膨润土是人类利用最早的矿产之一，古代主要用于制陶。近代工业有十分广泛的用途，铸造、能源、钻探、造纸、化工、建筑、医药、纺织等几十个部门，与膨润土有关的产品多达400~500种，被誉为万能的矿物原料，因此在国民经济中有独特的作用。 一、矿石矿物原料特点 膨润土矿的颜色有白色、乳酪色、淡灰色、淡黄绿色、淡红色、褐红色以及黑色、斑杂色等。油脂光泽、蜡状光泽，有的为土状光泽。断口常为贝壳状或锯齿状。结构构造多种多样，有块状、微层纹状、角砾状、土状及斑杂状构造；泥质结构为主，尚有变余火山碎屑、角砾凝灰及粉砂状结构。 膨润土的主要矿物成分是蒙皂石(Smectite)族矿物，为有益组分。蒙皂石族矿物包括二八面体和三八面体两个亚族，而膨润土所含通常为二八面体亚族中的矿物，有以下三种矿物： (Al1.67Mg0.33)S i4O10(OH)2·nH2O 蒙脱石E+0 .33 Al2(Si3.67Al0.33) O10(OH)2·nH2O 贝得石E+0 .33 Fe3+2(Si3.67Al0.33) O10(OH)2·nH2O 绿脱石E+0 .33 其中E+为可交换的层间阳离子。 二八面体亚族的晶体化学通式为：M u+V+Z(Al x Fe y3+Mg z)2.00(Si4-(u+v)Fe v3+、Al u)O10(OH)2·nH2O。式中u+v+z为层间电荷，蒙脱石一般为22，贝得石的y、v、z为零，绿脱石v、x、z为零。 某些膨润土以三八面体亚族中的皂石(一种含镁的蒙皂石)和锂蒙脱石(含锂和镁的变种)为主要矿物成分。 膨润土中常混杂有非蒙皂石族的矿物，含量不等。混杂成分可归为三类：其他粘土矿物，例如高岭石和伊利石；粒状及片状硅酸盐矿物和岩屑；可溶性盐类。非蒙皂石族矿物及各种杂质对膨润土的物理化学性能有明显的影响，因此为有害组分。 膨润土的性能由所含矿物成分而定。二八面体蒙皂石的端员成分之一蒙脱石属于单斜晶系，晶胞参数：a0=0.517nm，b0=0.894nm，c0=0.96~1.52nm．。化学成分：SiO2 48%~56%，Al2O3 11%~22%，Fe2O3 0%~5%，MgO 4%~9%，CaO 0.8%~3.5%，H2O 12%~24%。此外还含有K2O、Na2O、MnO、FeO、TiO2、P2O5、Cl 和CO2等。矿物颗粒细，在电子显微镜下可见到片状、球状、海绵状等集合体形状。 蒙脱石具有离子交换性能，主要是阳离子如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Li+、H+、Al3+等，交换是可逆的。在pH为7的介质中阳离子交换容量为70~140me/100g。 蒙脱石通常含有三种状态的水，表面自由水，层间吸附水和晶格水。蒙脱石吸水性很强，吸水后膨胀，即晶格底面间距增大，在高水化状态时晶轴C0可达1.84~2.14nm。蒙脱石在水介质中可分散呈胶体状态。蒙脱石受热自由水很快失去，100~200℃脱去吸附水，500℃时大量晶格水开始逸出。 蒙脱石具有电负性，对胶体性质和流变性能影响很大。电负性主要来自三方面：晶格置换连同内部的补偿置换形成的晶格静电荷，每个晶胞约为0.66；破键产生的电负性；八面体片解离形成的电负性。 膨润土根据所含蒙皂石族矿物的属型而相应划分。蒙脱石以其层间可交换阳离子的种类、含量划分属型，当某一阳离子的含量超过阳离子交换容量(ΣEC)50%时，即以该阳离子命名，例如钠基蒙脱石(ENa+/ΣEC≥50%)、钙基蒙脱石(ECa2+/ΣEC≥50%)、铝基蒙脱石(EAl3+/ΣEC≥50%)。当层间没有一个阳离子含量超过50%交换容量时，则以含量最多的两个阳离子命名，如钙钠基蒙脱石、钙镁基蒙脱石等等。膨润土有以上相应的名称。钠基膨润土又命名碱型土，吸水后高度膨胀。钙基膨润土又名碱土型土，吸水后膨胀不太大。