膨润土矿的目的矿物蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸矿物。膨润土是这样一个粘土,它的名子来源于1898年美国俄怀民州的本顿堡一种叫做Benton的页岩,膨润土并非美国特有,而是存在于***各地。晶体结构特点是二层硅氧四面体晶片与其间的铝氧八面体晶片相结合形成晶层,构成2:1型结构。晶层具有水分子和可交换性阳离子。八面体空隙中的阳离子为Al3 离子,剩下两个空位,为二八面体型。蒙脱石晶体化学特点是类质同象种类多,使之化学成分复杂,变化大。八面体空隙中的Al3 常被***的Mg2 、Fe2 置换;四面体空隙中的Si4 被Al3 置换,由于***阳离子替代高价阳离子,使结构层产生多余的负电价。为了保持电中性,在结构层之间,除水分子外,存在较大半径的阳离子Na1 、Ca2 、Mg2 等。这些阳离子是可交换的,使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的特性。
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。膨润土矿物晶体一般带负电荷,因此在膨润土颗粒表面要吸附等当量的相反电荷的阳离子。膨润土与水按比例混合后,加适量氧化镁,静置24小时后形成的凝胶层体积称为胶质价。以15克样形成的凝胶体体积的毫升数表示。胶质价是评价膨润土形成胶体体系及其稳定性的一种指标,是分散性、亲水性和膨润性的综合表现。钠基膨润土比钙基、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。
粘结性和可塑性 膨润土和水、泥或砂等的掺合物有粘结性和可塑性,一般以湿态抗压强度(湿压强度)、热湿拉强度表示。为此,突破膨润土矿物包膜技术与化肥、农要制造技术的集成,生产矿物复合化肥、农要是技术创新***。湿压强度是评价膨润土的湿态粘结能力。将膨润土与标准砂(内蒙通辽县大林型砂厂产)和水按一定比例混碾,形成粘土膜将砂粒包裹,制成标准试样,测单位面积上所能承受的极限载荷,单位为kg/cm2。
将膨润土与标准砂和水按比例混碾后,制成标准试件,在试件一端加热,使之形成一定厚度的干砂层及其后的水分凝聚区,然后加载拉力负荷,测定试件在水分凝聚区的抗拉强度,涂料膨润土,为热湿拉强度,以kg/cm2表示。吸水性膨润土能吸附8~15倍于本体积的水量,吸水后体积膨胀,体积能膨胀增大几倍到十几倍。热湿拉强度是铸造工业评价膨润土质量的重要技术指标。
造浆性能 膨润土的主要用途之一是用作钻井液材料。衡量膨润土的造浆性能的主要指标之一是造浆率,即单位重量的膨润土可以配制成具有表观粘度为15mPa?s的悬浮液体积数(单位为m3/t)。
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