膨润土(Bentonite) 是以蒙脱石为主的含水粘土矿,具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等,广泛用于各个工业领域,被称之为“万用之土”。
膨润土所具有的良好***性能,取决于其吸附于层间阳离子种类和数量,钠基膨润土具有更好的膨胀性、阳离子交换性、水介质中的分散性、胶质价、粘结性、润滑性、热稳定性,因而具有更广泛的用途。
我国膨润土资源丰富,但以钙基膨润土为主,天然钠基膨润土矿不足1%。
微波合成有机膨润土的方法
合成有机膨润土的方法。它是将表面活性剂按膨润土原土的阳离子交换容量的20-200%CEC溶于水中,其质量固液比范围在1∶5-1∶500,加入经干燥、过筛的膨润土原土,放入100-5000W微波功率的微波反应器,辐照10s-30min,过滤,洗去游离的表面活性剂,微波干燥,于60-120℃下烘干,烘干时间为30min-24hr,膨润土,研磨、过筛,得到有机膨润土。本发明优点是:1)微波合成有机膨润土,可大大缩短合成处理时间;造浆抗盐膨润土滤失量小于14ml,在海水、高矿化度水质条件下可形成稳定的高悬浮性泥浆体系,形成低渗透、柔韧、薄而致密的良好滤饼层,从而有利于稳定井壁、***泥浆流失。2)合成工艺简化,能耗大幅降低;3)滤液循环利用,钻井泥浆膨润土,不产生含表面活性剂的污水;4)获得的有机膨润土产品质量稳定、外观均一、成本较低,吸附性能优良,湖南膨润土,去除有机污染物效果好,经济***;5)特别适合于采用阳离子型表面活性剂对钠基、钙基膨润土或酸性白土进行有机化改性。
影响有机插层膨润土性能的因素有很多,如原土样的选择、反应环境的选择、有机改性剂的选择等。控制好影响因素有助于使膨润土发挥其良好的性能,达到所需应用的目的。
原土样的影响
制备有机膨润土所用原料中的蒙脱石含量必须在以上,膨润土价格,且泥沙等含量应尽可能少,这就要求对原土进行多次提纯。蒙脱石的性质和它的化学成分与内部结构有关,钠基膨润土的交换阳离子为钠离子,钙基膨润土的交换性阳离子为钙离子。胶质价膨润土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、触变性和润滑性,以胶质价表征这些性能。而钠基膨润土比钙基膨润土更容易进行有机化改性,即在离子交换、胶介质,膨胀倍数等方面均比钙基膨润土好,所以理想的制备原料为钠基膨润土。
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