膨润土胶质价
一、适用范围
适用于澎润土。
二、实验原理
膨润土与水按比例混合后，加适量氧化镁，使其凝聚形成的凝胶体的体积，称为胶质价。以15克样品形成的凝胶体积的毫升数表示。胶质价显示试样颗粒分散与水化程度，是分散性、亲水性和膨胀性的综合表现，它的大小与膨润土矿的属型和蒙脱石含量密切相关，钠基比钙基、酸性膨润土的胶质价高，同一属型的膨润土，含蒙脱石愈多，胶质价愈高。所以，胶质价是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。
三、实验用品
1、实验用试剂
试剂名称规格/浓度配制方法备注
氧化镁AR 直接称取轻质、盒装
2、实验用设备
仪器设备名称规格
电子天平0.001g
具塞量筒100ml，直径约25毫米
定时钟
四、实验内容
序号实验
项目
操作内容注意事项
1 样品
制备选取具有代表性的样品用四分法缩分到200g，置于密闭样品袋中，阴凉处保存，备用。
2 试样
称量称取15.00g样品于已经加有50-60ml
水的100ml具塞量筒内，并加水至
90ml左右。
转移入具塞量筒时应小心并完全
转入。
3 样品
摇匀3.1盖紧塞子，摇晃5分钟左右，使试
样充分散开与水混匀，在光亮处肉眼
观察，无明显颗粒团块即可。如未分
散好，继续摇至全部散开为止。
3.2打开塞子，加入1.00克氧化镁，加
水至100毫升处，再盖上塞子，摇晃3
分钟。
3.3将量筒放置于不受振动的台面上，
静置24小时.
l、氧化镁于空气中，容易吸收二
氧化碳而变质，故应保存于密闭瓶
或干燥器内。
2、摇动是为了使试样充分散开，
与水混匀。不论采用手工或其它操
作，均应使试样在水中充分散开甚
是关键。
4 结果读出凝胶体界面的刻度值，即为胶质某些高胶体性能的膨润土，3
表示价，以毫升/15克土表示。克土样（加氧化镁0.2克）即可达
到接近100毫升，这类土样的胶质
价为3克土样的量筒刻度读数×5。
重重性：
平行测定两个结果相对误差不大于5%，以算术平均值为测定结果。若超差，应
该进行重新测定。
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.
膨润土及改性产品在废水处理中的应用 来源：作者：发布时间：2009-04-01 前言 我国水资源总量居世界第6 位, 人均拥有水量居世界第84 位。水资源在时间分配上不均匀, 在空间分布上不平衡, 不少地区水资源紧张。随着经济的发展和人民物质生活水平的提高, 对水的需求还将增长。在经济迅速发展和城市化的发展过程中, 水污染在加剧。 水污染加剧制约了我国经济和社会的发展。寻找一种较为廉价的污水净化材料,降低污染水的处理成本, 提高净化效率, 已成为环境保护中亟待解决的问题。 膨润土是以硅铝酸盐为主的矿物。硅铝结构本身带负电荷使其具有很好的离子交换能力; 膨润土具有很大的表面积, 使其具有较大的吸附能力。良好的阳离子交换能力和吸附性能为它在污水处理中的应用奠定了基础。我国膨润土资源十分丰富, 应用天然膨润土开发污水处理新材料, 无疑是解决我国污水处理的一条可行之路[1]。 将膨润土应用于污水处理,已经引起人们的高度重视。在环境保护方面它作为水处理的净化剂、吸附剂，给环境保护带来了一条新途径。 1．改性膨润土处理有色污染物废水 改性膨润土的脱色作用主要用于处理印染废水。印染废水的种类很多,有机物质量分数高、色度大、具有抗氧化性、抗光性和高化学稳定性,是一种难以处理的工业废水,近年来用改性膨润土对印染废水的脱色处理研究取得了一定进展[2，3 ]。 交联蒙脱石的脱色性的实验的结果表明：蒙脱石经过改性，脱色性能比原土有明显提高；对于同种改性蒙脱石，土浆的脱色性能远大于固体粉末的脱色性能，且脱色时间短。用于实际生产中的染料废水处理可达到操作简便、高效、低成本处理的效果。 2．用于含磷、氟废水的治理 含磷废水排入水体,会引起湖泊和海洋的营养富集,严重时藻类疯长,水体发臭,鱼类死亡,严重影响水体环境,给人类带来直接经济失。 孙家寿等[4]对铝交联蒙脱石脱磷进行了研究，结果表明铝交联蒙脱石对溶液中的磷酸根有较好的吸附性能，其吸附容量可达5. 56 mg/ g。用其处理含磷酸废水时，在pH 为7. 3 、用量为9 g/ L 废H2O、搅拌时间为30 min、搅拌速度为450 r/ min的条件下, 对磷的去除率接近100 %[5]。 3．改性膨润土脱除废水中重金属离子 重金属离子废水主要来源于金属矿山、冶金、电解、电镀等行业，它可在水生生物中富集，通过食物链危害人体健康。改性膨润土可用来吸附废水中的重金属离子，且在再生过程中又释放出被吸附离子以供回收利用，可实现变害为宝这一目标[6]。 用改性膨润土制成两个或三个吸附池,使含铬废水缓慢通过过滤池与改性膨润土接触3～4 h，对高或中等质量浓度的含铬废水中铬的脱除率可达99 %以上，适合于电镀、皮革、印染及化学试剂等工业排放的含铬废水处理。赵晓明[7 ]等采用碳酸钠、氯化铝改性的膨润土处理了含Cr5+废水，结果得出，在pH为6.0，改性膨润土质量浓度为15.0g/L 时，对废水中Cr5+的去除率达到95%，出水水质符合国家标准。4．改性膨润土处理印染废水 国内近年来对改性膨润土在印染废水处理中的应用进行了研究。研究了改性膨润土对红色染料的脱色性能，结果表明，改性膨润土的脱色能力大于原土。 使用质量分数0.01%的膨润土加0.005%的聚合氯化铝，可使以阳离子为主的染料废水脱色率达94%—100%；用金属离子（铝盐—镁盐）对膨润土进行改性，对水中活性艳红染料进行了吸附色，发现改性膨润土还具有一定的光化学催化降解作用[8]。
膨润土改性技术的现状 摘要：膨润土是一种重要的非金属矿产，资源丰富。改性膨润土大大提高了膨 润土的性能和品质，改变了中国膨润土品质低、应用受到限制的局面，有助于充分利用好中国丰富的膨润土资源，提高其附加值，创造更大的经济效益。本文在参考大量文献后总结了部分膨润土改性技术及其机理。 关键词：膨润土；改性；机理 前言 我国的膨润土资源种类齐全，分布广。目前已累计探明储量50.87亿吨以上，保有储量大于70亿吨，仅次于美国，居世界第二位，主要集中在东北和东部沿海各地。我国丰富的膨润土资源为新产品的开发和研究、市场的开拓、竞争力的提高等奠定了基础。但我国膨润土钙基者多，蒙脱石含量偏低，而采选加工方法较简单，产品质量受到影响，对外贸易中处于低出高进局面，导致其应用范围受限制[1]。 1膨润土的矿物学特性及类型 膨润土又名“斑脱岩”或“膨土岩”，是一种以蒙脱石矿物成分为主的粘土岩，图1是蒙脱石晶体单元层结构。蒙脱石又称“微晶高岭石”或“胶岭石”，是一种层状含水的铝硅酸盐矿物，其理论结构式为：E x·nH2O{(A12一Mgx)[(Si，A1)4O10](OH)2}，E为层间可交换的阳离子，主要为Ca2+、Na+、M g2+、K+，X 为E作为一价阳离子时单位化学的层电荷数，一般变化在0.2～0.6[2-4]。除了蒙脱石，膨润土中常含有少量的伊利石、高岭土、沸石、长石、方解石等矿物，所以具体膨润土的性质还与蒙脱石的种类和含量有关。大致来讲膨润土具有吸水性、膨胀性、阳离子交换性、触变性、增稠性、润滑性、吸附性和脱色性等一系列优良特性。能吸收自身体积8～15倍的水量，体积膨胀倍数至30倍；分散悬泽陛使其在水介质中可分散成胶体悬浮液；为了保持电价平衡，在蒙脱石的结构单元层之间存在着K+、Na+、Ca2+等大半径离子的阳离子，这些离子可与同性电价离子发生等电量交换，从而使蒙脱土具有阳离子交换能力。所以蒙脱土具有吸附各种气体、液体、有机物和有色物质的能力。膨润土按交换的阳离子种类、含量和结晶化学性质等可分为钙基膨润土、钠基膨润土、镁基膨润土及钙一钠基膨润土，常见的是钙基膨润土和钠基膨润土。其中钠基膨润土比钙基膨润土有更高的膨胀性和阳离子交换容量。在水中分散性好，且黏性、润滑性及热稳定性俱佳。此外，触变性、热湿拉强度和干压强度也较好，所以钠基膨润土性能更好，利用价值更大。 2膨润土的改性方法及机理 2. 1 酸性活化白土[5] 酸性活化白土是指用酸处理过的膨润土生产工艺有湿法和干法两种。 湿法生产工艺流程为：原矿一干燥一粉碎一活化一分酸一漂洗一浓缩一干燥一磨粉一包装
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
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
超声波技术改性膨润土及其应用 周 艳,陈勇军,贾德民 (华南理工大学材料学院,广东广州 510640) 摘要:采用超声波技术对膨润土进行有机改性,研究不同的超声波工艺条件对改性结果的影响;将改性膨润土与NBR胶乳共沉制得纳米复合材料,并对其结构与性能进行探讨。试验结果表明,650W×30min超声波辐射条件是一个较好的工艺条件;制得的复合材料为插层型纳米复合材料,其物理性能较NBR有所提高。 关键词:超声波;膨润土;NBR胶乳;有机改性 中图分类号:TQ330138+3;TQ33317 文献标识码:B 文章编号:10002890X(2002)1120658204 目前聚合物2膨润土纳米复合材料因其优良的性能正日益受到人们的重视。由于膨润土表面具有亲水性,将其与高分子材料直接复合时两相的界面相容性很差,无机粒子在有机相中的分散不理想,容易聚集成团,影响复合材料的性能。为了使纳米微粒能长期稳定地存在,有机2无机相间应具有较强的相互作用,这样才能较好地利用有机基质来阻止无机纳米微粒的团聚,因此有必要对膨润土表面进行有机改性处理。利用膨润土层间阳离子的可交换性以及片层的可膨润性,可将长碳链有机季铵盐置换到层间得到有机化膨润土。有机基团的引入使无机相和有机聚合物界面的粘合性能提高。 超声波作为一种新的技术在化学反应中得到了越来越广泛的应用,对许多有机反应有明显的加速作用[1,2],并且具有时间短、效率高、耗能小等优点。本工作将超声波技术应用于长碳链季铵盐对膨润土的有机改性反应中,研究了不同工艺条件下的改性结果;同时将有机改性膨润土与NBR胶乳共沉得到插层型纳米复合材料,并研究了其结构与性能的关系。 1 实验 111 原材料 十六烷基三甲基氯化铵(以下简称C16),活 作者简介:周艳(19752),女,湖北当阳人,华南理工大学在读博士研究生,主要从事高分子材料的合成、制备与改性工作。性物质量分数为0170,工业品,广州新图精细化工有限公司产品;NBR胶乳,固形物质量分数为0120,兰州化学工业公司合成橡胶厂产品;膨润土,800目,南海市非金属开发公司产品。 112 基本配方 NBR 100;硬脂酸 2;氧化锌 4;促进剂CZ 114;促进剂DM 014;硫黄 115。 113 试验设备与仪器 J Y922Ⅱ超声波细胞粉碎机,频率为20～25 kHz,上海新芝生物研究所产品;D max2Ⅲ型X射线 衍射仪,管电压为30kV,铜钾α射线,扫描速度为5°?min-1,测试范围为2～60°,步长为0102°,日本理学公司产品;HITACHI S2550扫描电子显微镜(SEM),加速电压为25kV,日本日立公司产品。 114 试样制备 (1)超声波改性膨润土 先将40g膨润土分散于800mL蒸馏水中,再将一定量C16溶于热蒸馏水后加入膨润土悬浮液中,用一定功率超声波处理一段时间。过滤反应液,蒸馏水洗涤有机化膨润土至滤液不含氯离子(滴加011mol?L-1硝酸银无白色沉淀生成)。 (2)改性膨润土/NBR纳米复合材料的制备 先将一定量的NBR胶乳稀释到质量分数为0110,再将有机改性膨润土分散于蒸馏水中,两者混合,并加入少许乳液稳定剂,于50℃下搅拌4 h。反应完成后用质量分数为0115的氯化钙溶液破乳,洗涤,先自然风干,再于60℃下真空烘干。
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。
膨润土概述 摘要：膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，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。国内外已在工农业生产广泛应，其被称为万能土。本文主要从膨润土的性质、用途、选别提炼方法、在我国应有发展情况等进行阐述。 关键字：膨润土蒙脱石性质用途 一、膨润土的性质 膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。蒙脱石的化学成分为:（Al2,Mg3）[Si4O10][OH]2?nH2O,常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等；一般为白色、淡黄色，因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等；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。主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素，Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。蒙脱石矿物属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1～2，密度2～3g/cm3。按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层电荷大小，膨润土可分为钠基膨润土、钙基膨润土、天然漂白土，其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；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倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色离子。 二、膨润土的用途 膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿具有特殊的性质，有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性。所以广泛用于各个工业领域。 1、铸造行业
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910379685.8 (22)申请日 2019.05.08 (71)申请人 东南大学 地址 211102 江苏省南京市江宁区东南大 学路2号 (72)发明人 杨玉玲 杜延军 刘松玉 范日东 刘志彬 王菲 (74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 代理人 柏尚春 (51)Int.Cl. C01B 33/40(2006.01) (54)发明名称一种改性膨润土及其改性方法和应用(57)摘要本发明公开了一种改性膨润土及其改性方法和应用，所述改性膨润土包括无机磷基聚合物、柠檬酸和膨润土母土；其中无机磷基聚合物是六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或焦磷酸钠中的一种或多种的混合物；其改性方法采用制浆干燥法，步骤包括柠檬酸及磷基聚合物溶液配置、柠檬酸预改性膨润土制备、磷基聚合物协同柠檬酸改性膨润土浆液制备和养护、干燥与研磨。本发明所提供的改性膨润土可应用于阻断强碱性渗滤液运移的水平阻隔屏障和竖向阻隔屏障中，可保障阻隔屏障的良好防渗性能和抗化学腐蚀性能，同时具备调控污染液碱性的功能，可大范围推广应用于强碱性工业废渣堆场渗滤液的污染风险防 控措施中。权利要求书1页 说明书9页 附图1页CN 110182819 A 2019.08.30 C N 110182819 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110182819 A 1.一种改性膨润土，其特征在于：该改性膨润土包括无机磷基聚合物、有机弱酸柠檬酸和膨润土母土。 2.如权利要求1所述的一种改性膨润土，其特征在于：所述的无机磷基聚合物是六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或者焦磷酸钠中的一种或多种的混合物。 3.如权利要求1所述的一种改性膨润土，其特征在于：所述的无机磷基聚合物的质量为膨润土母土质量的1％～15％，有机弱酸柠檬酸的质量为膨润土母土质量的1‰～1％。 4.一种如权利要求1～3任一权利要求所述的改性膨润土的改性方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： 1)配制有机弱酸柠檬酸溶液和无机磷基聚合物溶液； 2)柠檬酸预改性膨润土制备：以有机弱酸柠檬酸干重与膨润土母土干重比为1‰～1％的配比，将有机弱酸柠檬酸溶液与膨润土母土进行混合搅拌制得混合浆料，混合浆料静置后烘干，得到柠檬酸预改性膨润土； 3)无机磷基聚合物协同柠檬酸改性膨润土浆液制备与养护：根据无机磷基聚合物干重与膨润土干重比为1％～15％的比例规格，将柠檬酸预改性膨润土与无机磷基聚合物溶液充分混合，得到改性泥浆； 4)干燥与研磨：将改性泥浆烘干、研磨即得改性膨润土。 5.如权利要求4所述的一种改性膨润土的改性方法，其特征在于：步骤1)所述的配制有机弱酸柠檬酸溶液，是将有机弱酸柠檬酸充分溶于去离子水中，制备1～2mol/L柠檬酸标准储备液，用去离子水对该储备液进行稀释，得到pH≥3.5、浓度为0.1g/L～0.8g/L的有机弱酸柠檬酸溶液；所述的配制无机磷基聚合物溶液是指将无机磷基聚合物固体药剂溶于去离子水中，制备20g/L～40g/L的无机磷基聚合物溶液。 6.如权利要求4所述的一种改性膨润土的改性方法，其特征在于：步骤2)所述的将有机弱酸柠檬酸溶液与膨润土母土进行混合搅拌制得混合浆料中，搅拌的温度为20～60℃，搅拌的时长为2～6h。 7.如权利要求4所述的一种改性膨润土的改性方法，其特征在于：步骤2)所述的混合浆料静置后烘干中，静置时长为12h～24h，烘干是指置于20℃～105℃烘箱中烘干。 8.如权利要求4所述的一种改性膨润土的改性方法，其特征在于：步骤3)所述的将柠檬酸预改性膨润土与无机磷基聚合物溶液充分混合中，混合温度为20～60℃，时长为12h～24h。 9.如权利要求4所述的一种改性膨润土的改性方法，其特征在于：步骤4)所述的将改性泥浆烘干、研磨即得改性膨润土，是指将改性泥浆置于20℃～105℃的烘箱中进行烘干处理至恒重，研磨后过10目～200目标准筛，制得改性膨润土。 10.一种如权利要求1～3任一权利要求所述的改性膨润土的应用，其特征在于：该改性膨润土应用于强碱性工业废渣堆场水平阻隔屏障和竖向阻隔屏障中。 2
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。
收稿日期:20100813 作者简介:徐 军(1974-),女,讲师,硕士. 不同剂量蒙脱石对肉鸡早期生长性能的影响 徐 军1 ,孙福先2 ,武德义 1 (1.天津农学院动物科学系,天津300384;2.黑龙江省农垦总局畜牧兽医局,黑龙江哈尔滨150036) 中图分类号:S831.5 文献标识码:B 文章编号:1004 7034(2010)09-0146-01 蒙脱石(m ont m orillon ite)又名微晶高岭石,是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐黏土矿,是唯一的一种由人药演变为饲料添加剂的品种,对禽类腹泻等疾病有一定的治疗作用,对发霉饲料也有一定的脱霉作用,是夏季饲料配比中不可缺少的成分。试验旨在观察不同添加比例的蒙脱石在防腹泻和脱霉的同时,对肉鸡前期生长性能的影响。1 材料与方法1.1 试验动物与设计 选择来源相同的1日龄肉仔鸡90只,完全随机分为3个组,分别为对照组、0.3%蒙脱石组和0.5%蒙脱石组。每个组3个重复,每个重复10只肉仔鸡。3个组饲喂的基础日粮一样,0.3%蒙脱石组、0.5%蒙脱石组分别在基础日粮中添加0.3%、0.5%蒙脱石粉剂。试验期为21d 。1.2 基础日粮与饲养管理 试验组和对照组均在常规的育雏笼中按常规条件饲养,鸡舍通风良好,光线充足,自由饮水、采食。试验基础日粮为大成0301W 碎肉鸡配合饲料。试验期内每天饲喂5次。1.3 样品的采集与测定 正式试验开始当天早晨空腹称重,每周末早晨空腹称重。每周结料1次。测定日采食量、日增重、料肉比。料肉比=消耗饲料总量/增重总量。1.4 试验数据分析 采用SPASS 软件包对试验数据进行统计分析。2 结果与分析2.1 蒙脱石对肉鸡前期日采食量的影响(见表1) 表1 蒙脱石对肉鸡前期各周龄日采食量的影响 g d -1 周龄对照组0.3%蒙脱石组0.5%蒙脱石组121.09 1.3122.07 1.1621.81 2.12233.41 2.3535.50 1.6834.27 2.373 60.91 2.15 61.34 1.59 61.36 2.43 由表1可知:不同时期蒙脱石组的日采食量均要 高于对照组,但差异不明显,其中1周龄与2周龄时, 0.3%蒙脱石组要高于0.5%蒙脱石组;3周龄时,0.5%蒙脱石组要高于0.3%蒙脱石组。2.2 蒙脱石对肉鸡前期日增重的影响(见表2) 表2 蒙脱石对肉鸡前期各周龄日增重的影响 g d -1周龄对照组0.3%蒙脱石组 0.5%蒙脱石组 110.76 0.4511.23 0.1211.29 0.52220.18 1.5621.09 1.1621.13 0.243 34.97 1.25 34.99 2.43 35.21 2.14 由表2可知:不同时期蒙脱石组的日增重均要高于对照组,但差异不明显,并且0.5%蒙脱石组均要高于0.3%蒙脱石组。2.3 蒙脱石对肉鸡前期料肉比的影响(见表3) 表3 蒙脱石对肉鸡前期各周龄料肉比的影响 周龄对照组0.3%蒙脱石组 0.5%蒙脱石组 1 1.951.96 1.93 2 1.651.68 1.653 1.74 1.75 1.74 由表3可知:第1周、第2周时,0.5%蒙脱石组的料肉比等于或低于对照组和0.3%蒙脱石组;第3周时,0.3%蒙脱石组高于对照组和0.5%蒙脱石组。3 讨论 蒙脱石含有锌、铁、铜、硅等微量元素,这些微量元素都是鸡只生长不可缺少的。试验组添加蒙脱石对饲料中的微量元素起到了补充作用,因此促进了鸡只的生长。并且蒙脱石还具有特殊吸附性能,能够吸附饲料中的霉菌,一定程度上起到了预防鸡只肠道疾病的作用,这也是促进雏鸡生长的因素。 但蒙脱石添加量过高时,可能会吸附饲料中的营养成分,从而客观上降低了饲料的营养价值和利用率。试验结果表明,随着周龄的增加,添加0.5%蒙脱石组可降低采食量、料肉比及提高日增重。可以推测,0.3%的蒙脱石添加量并不是饲料中预防量的最高限量。试验结果表明,添加0.5%蒙脱石可以在发挥其吸附霉菌作用的同时不影响肉鸡前期的生长。 (011) 146 H e ilong jiang A ni m a l Sc i ence and V e teri nary M edicine 92010
某某省某某某某某矿业有限公司 第一期可行性报告 （年产5 万吨白炭黑系列产品） 项目法人: 某某某某某矿业有限公司 2007 年5 月 第一部分引言 某某省某某某某某矿业有限公司年产5 万吨白炭黑项目，是浙商在某某某投资的大项目，项目建成后将产生明显的社会效益和经济效益。本项目报告书在“效益、谨慎、创新”的原则下，注重项目的可行性、价值性、集中性、信息性和安全性等。
第二部分项目简介 2.1 、概论 2.1.1 、项目名称 项目名称：年产5 万吨白炭黑系列产品 2.1.2 、注册地址及法人代表 公司名称：某某省某某某某某矿业有限公司注册地址：某某省某某某市连山区大兴乡石灰窑子村法定代表：张天开 2.1.3 、编制依据和原则 （1）编制依据 A、《中华人民共和国企业法》 B、某某省某某某某某矿业有限公司依据实际市场需要 （2）编制原则 编制原则为：效益、谨慎、创新。 2.1.4 、项目提出的背景及投资必要性 白炭黑即水合二氧化硅，化学成份SiO2 ? nH2Q在橡胶工业中白炭黑是除炭黑以外应用最广泛、使用量最大的补强剂。白炭黑有“工业味精”的美誉，应用十分广泛。在高强度工程塑料、润滑剂、油漆、吸附剂、粘接剂以及化妆品等领域都广泛使用。传统的白炭黑制造方法分两类：气相法（燃烧四氯化硅而得）和沉淀法（酸中和水玻璃而得）。前者成本高，后者属高能耗产品，在一定程度限制了其市场开发。 我单位现研制开发了以膨润土为主要原料生产白炭黑的新工艺，该工艺在国内首次应用。通常酸处理膨润土只能得到活性白土，即基本保持膨润土的结构不变，但是在特制活化剂中和下，酸处理膨润土可浸出几乎全部的金属离子，完全破坏膨润土的晶体结构，得到水合二氧化硅-白炭黑。该生产工艺低能耗，是国家鼓励开发的国家级重点新产品。新工艺生产白炭黑与传统方法相比，原料为天然矿物而节省能源（不使用水玻璃—高能耗产品），能耗只为沉淀法（酸中和水玻璃）的1/5 ，原材料消耗成本只为沉淀法的1/3，产品质量与沉淀法生产的相当，符合部颁标准HG12—64。与沉淀法生产的白炭黑相比每吨成本约低1000 -2000 元左右，而且无任何环境污染。低成本的白炭黑为白炭黑用于彩色、浅色橡胶制品的补强提供了价格优势。同时膨润土制备出的白炭黑无疑还是白炭黑/ 膨润土复合填料，具有着白炭黑、膨润土各自的特殊功能性，可极大地开拓橡胶制品的彩色、浅色化的应用领域，完全能替代进口产品，并可对外出口。
膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、常膨润土,含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等;一般为白色、淡黄色，因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等;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，常用于铸造行业、钻井泥浆以及铁矿球团中。而苏浙膨润土的广泛应用，生产厂家也逐渐多了起来，如何选择厂家成了大家关心的问题。 随着膨润土的广泛使用，市面上出现了很多以次充好的生产厂家，一不留神就可能买到劣质的膨润土，就拿纳基膨润土来说吧，一般也分为人工纳基膨润土和天然纳基膨润土，那么这两种如何区分呢？ 天然钠基膨润土和人工钠基膨润土很相似但是性能拥有很多的不同，在购买的时候要辨别清楚：
一、物理与化学稳定性的比较： 1、通过实验室试验，在两个同质、同体积的纸杯里，分别装入相同克重的天然钠基膨润土和人工钠化膨润土颗粒，然后添加同体积的蒸馏水，在经过24——48H后，结果发现：天然钠基膨润土遇水膨胀后形成较强的密实性，颗粒之间存在较强的粘结力；而且在经过2——3天的自然风干后，可以发现，天然钠基膨润土的表面层无碱状物质出现，形成了一体的硬胶体块层，下层呈硬态，可塑性好。而人工钠化膨润土的表面层出现一层碱状的白色物质，不能形成一体的硬胶体块，上下层呈软态，可塑性差。再用两个同质、同体积的纸杯里，分别装入经过烘干箱烘干的相同克重的天然钠基膨润土和人工钠化膨润土颗粒，然后添加同体积足量的蒸馏水，在经过24——48H完全水化后，用PH试纸各自蘸取纸杯的溶液，可以看出：天然钠基膨润土的PH值处于7——8之间，基本接近于中性，原因是天然矿物质；而人工钠化膨润土的PH值处于8——10之间，属于碱性。原因是人工碱化所致。 2、在实验室用两个同样的烧杯，分别称取经过烘干箱烘干的相同克重的、颗粒状的天然钠基膨润土和人工钠化的膨润土，然后分别往两个烧杯里倒入等量的浓度为1：1(或1：3)的盐酸溶液，倒入的盐酸溶液以高出烧杯内的颗粒1CM 为宜。 二、结果发现：
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