膨润土吸附可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。
l)物理吸附。物理吸附是靠吸附剂与吸附质之间分子间引力产生的,即我们常说的范德华力产生的。物理吸附是一种可逆的吸附过程,吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。产生物理吸附的主要原因是膨润土表面分子其有表面能。由于膨润土在水中高度分散,物理吸附现象十分明显。
2)化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的,化学吸附作用一般不可逆。在钻井泥浆中应用化学处理剂就是化学吸附作用的典型例子,如铁铬木质素磺酸盐加入到膨润土泥浆中就是利用铬离子在膨润土晶体的边缘上发生整合吸附。这种化学吸附作用明显比物理吸附作用要稳定。因此用铁铬木质素磺酸盐处理的膨润土泥浆具有较高的抗温能力,可作为地热和超深井的抗高温泥浆体系。
3)离子交换吸附。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。吸附的阳离子可以和溶液中的阳离子发生交换作用,这种作用称为离子交换吸附。离子交换吸附的特点是:同号离子相互交换,等电量相互交换。离子交换吸附的反应是可逆的,吸附和脱附的速度受离子浓度的影响,这种影响符合质量作用定律。
钠、钙、镁基膨润可以配制具有高流变和触变性能的钻井泥浆悬浮液
钻井泥浆悬浮液具有很强的吸湿性,能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍;在水介质中能分散呈胶体悬浮液,并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性,它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性,有较强的阳离子交换能力和吸附能力。
钠、钙、镁基膨润可以用作配制具有高流变和触变性能的钻井泥浆悬浮液。
无机改性法是指利用无机金属阳离子聚合物进入膨润土层间而制得改性膨润土的方法。无机改性膨润土也叫
无机交联膨润土或无机柱撑膨润土。天然膨润土经无机改性后,层间距增大,比表面积也增大,其吸附性能得到
极大的提高。用聚二甲铵阳离子聚合物对膨润土改性,制得阳离子聚合物改性膨润土,并利用其吸附
分散型染料及活性染料,结果表明:阳离子聚合物进入到膨润土层间并将其层间距扩大; 相比于天然膨润土,改
性膨润土疏水性更强;膨润土经聚合物改性后,其表面带正电,有利于其吸附废水中阴离子型有机污染物。
由于膨润土的特殊性能,对于治理荒漠化地区有着不可或缺的作用。我国有851个县在不同程度上的存在荒漠化土地,要想将沙土改造成为耕地,就需要利用到膨润土,由此可以看出膨润土的应用前景还是非常广阔的。
膨润土的颗粒一般小于0.002mm,遇水后可以膨胀10到30倍,在沙土中稍加一点膨润土,就可以防止水流失。根据膨润土不透水的特点,可以用来做防水材料,尤其是沙区,在表层沙的下面铺一薄层膨润土,就可以建储水塘、池、库、渠等水利设施。
还有一些地区开发沙地水稻,为了防止漏水,在稻田下边10至20公分处铺一层塑料,用来防水透失。但是,遇有地下植物生长,塑料被***,容易渗水。在面临这种情况时只要在铺塑料处上铺上一薄层膨润土就可以避免水渗透流失,对于植物的生长更加的有利。
虽然我国的膨润土产量和储量都非常多,但是开发膨润土矿不能盲目的开采,和其它的矿种一样,也要做地质工作采样化验,准确探准确实是膨润土矿,有的地方只凭肉眼鉴定,结果出现把一般粘土当做膨润土利用的麻烦,这样不仅浪费了大量的人力资源,也对于膨润土的品质有着非常大的影响。通过地质工作可以圈定矿体范围,计算地质储量,给开发利用提供科学依据。
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