什么是膨潤土?

龍飛龍翔 · 發表于 2004-2-24 19:29:52

請教什么叫膨潤土?怎么分類的?應用在那些領域?謝謝 [em02] [em03]

linky · 發表于 2011-8-31 08:45:35

很詳細的解答，謝謝

龍飛龍翔 · 發表于 2004-2-29 09:04:31

有誰能給我解答一下》？

促進劑 · 發表于 2004-2-29 16:01:59

是一種礦,俗名:觀音土!60年代沒飯吃的時候用來填飽肚皮!

龍飛龍翔 · 發表于 2004-2-29 16:07:29

我想除了在飲食方面有應用，還應該應用在別的地方吧？

促進劑 · 發表于 2004-2-29 16:29:50

下面引用由龍飛龍翔在 2004/02/29 0407pm 發表的內容： 我想除了在飲食方面有應用，還應該應用在別的地方吧？

飲食方面?呵呵! [em04]: 做填料,以及膩子!具體還是請其他同學來,我不是很懂!

海邊聽濤 · 發表于 2004-2-29 16:36:14

彭潤土主要是一種低檔觸變劑，膨潤土介紹礦產名稱 膨潤土（Bentonite），又稱斑脫巖、膨土巖等，是以蒙脫石為主要成分的粘土巖—蒙脫石粘土巖, 是一種相對較軟的巖石，在地質年代中由天然的火山灰變質而成。根據蒙脫石層間可交換陽離子種類、含量將膨潤土劃分為鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、漂白土三種。其中鈣基膨潤土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤土。 礦床的工業類型 膨潤土的主要礦物是蒙脫石（Montmorillonite）含少量堿及堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物，屬于鋁硅酸鹽族，其化學通式為： 礦產的分布情況 世界膨潤土資源豐富，分布甚廣。世界膨潤土總儲量約為25億噸，其中美國、原蘇聯和中國的儲量占世界儲量的3/4，其次是意大利、希臘、澳大利亞和德國。鈣基膨潤土約占70~80%，鈉基膨潤土儲量不足5億噸。因此，世界膨潤土資源雖然十分豐富，但用量最大的優質鈉基膨潤土卻十分短缺。 我國膨潤土90%為鈣基膨潤土。膨潤土礦產遍布全國23個省，大型礦床20多個。大多數礦床集中在東北三省及東部沿海各省。礦物特性 · 礦床的主要工業指標 膨潤土礦石質量的一般工業要求以礦石中蒙脫石含量來衡量： 礦石儲量>5000萬噸的為大型礦床，中型礦床為500~5000萬噸，<500萬噸的為小型礦床。膨潤土礦石的測試分基本性能測試和工藝性能測試。· 基本性能測試項目包括： 吸藍量、陽離子交換總量及分量、膠質價、膨脹容、PH值等。 工藝性能測試項目是按其用途確定的，常見的測試項目有：· 機械制造濕壓強度、干壓強度、熱濕拉強度、透氣性； · 冶金球團抗壓強度、落下次數、爆裂溫度、2小時和24小時吸水率； · 鉆井泥漿造漿率、失水率、粘度計讀數、視粘度、塑性粘度、動切力、濕篩分析等； · 石油化工脫色力、比表面積、游離酸、活性度、水分、粒度等。檢驗項目 膨潤土根據用途需進行如下項目檢驗 · 吸水性膨潤土能吸附8~15倍于本體積的水量，吸水后體積膨脹，體積能膨脹增大幾倍到十幾倍。以吸水率和吸水比表示膨潤土的吸水性。單位重量的膨潤土所能吸附水的重量稱為吸水率，以百分數表示。在初始階段，它隨時間的增長而增長，最后達到飽和。前十分鐘的吸水量和二小時的吸水量的百分比稱為吸水比。· 膨潤土的膨脹性能以膨脹容表示，膨潤土在稀鹽酸溶液中膨脹后的容積稱為膨脹容，以毫升/克樣表示。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膨脹容高；同一屬型的膨潤土，含蒙脫石愈多，膨脹容愈高。膨脹容是鑒定膨潤土礦石屬型和估價膨潤土質量的技術指標之一。· 吸附脫色性膨潤土對各種氣體、液體、有機物質具有一定的吸附能力，最大吸附量可達5倍于它的重量，尤其是酸性膨潤土和經酸處理活化的活性白土對各種油類具有良好的脫色性能。以往是以脫色率和脫色力表征膨潤土的吸附脫色能力，目前趨于以脫色力和比表面積來表征。· 膠質價膨潤土在水介質中能分散呈膠體懸浮液，這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，以膠質價表征這些性能。· 粘結性和可塑性膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結性和可塑性，一般以濕態抗壓強度（濕壓強度）、熱濕拉強度表示。濕壓強度是評價膨潤土的濕態粘結能力。將膨潤土與標準砂（內蒙通遼縣大林型砂廠產）和水按一定比例混碾，形成粘土膜將砂粒包裹，制成標準試樣，測單位面積上所能承受的極限載荷，單位為kg/cm2。· 造漿性能膨潤土的主要用途之一是用作鉆井液材料。衡量膨潤土的造漿性能的主要指標之一是造漿率，即單位重量的膨潤土可以配制成具有表觀粘度為15mPa•s的懸浮液體積數（單位為m3/t）。

海邊聽濤 · 發表于 2004-2-29 16:40:28

膨潤土一、礦產名稱膨潤土（ Bentonite），又稱斑脫巖、膨土巖等，是以蒙脫石為主要成分的粘土巖—蒙脫石粘土巖。二、礦床類型及其分布1．礦床的成因類型膨潤土礦的成因分為火山巖型礦床、火山巖—沉積型礦床、沉積礦床、侵入巖型礦床。火山巖型礦床實例有遼寧黑山、吉林九臺、浙江仇山、河南信陽、山東涌泉莊等；火山巖—沉積巖型礦床實例有浙江平山、安徽新潭、內蒙高廟子等；沉積礦床實例如廣西寧明、甘肅紅泉、四川三臺等；侵入巖型礦床如江蘇平橋、湖南金沙洲等。2．礦床的工業類型膨潤土的目的礦物是蒙脫石（Montmorillonite）亦稱微晶高嶺石或膠嶺石，是含少量堿及堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物，其化學通式為：Nax(H2O)4{（Al2-xMgX）[Si4O10](OH)2} ENa++EK+ ECa2++EMg2+ 根據蒙脫石層間可交換陽離子種類、含量將膨潤土劃分為鈉基膨潤土（堿性土）、鈣基膨潤土（堿土性土）和天然漂白土（酸性土）三種。其中鈣基膨潤土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤土。鈣基膨潤土和鈉基膨潤土這二種工業類型是根據礦石的堿性系數劃分的。堿性系數（）大于或等于1的為鈉基膨潤土礦，小于1的為鈣基膨潤土礦，天然漂白土則是以交換陽離子為H+、Al 3+確定的。3．礦產的分布情況世界膨潤土資源豐富，分布甚廣。世界膨潤土總儲量約為25億噸，其中美國、原蘇聯和中國的儲量占世界儲量的3/4，其次是意大利、希臘、澳大利亞和德國。鈣基膨潤土約占70~80%，鈉基膨潤土儲量不足5億噸。因此，世界膨潤土資源雖然十分豐富，但用量最大的優質鈉基膨潤土卻十分短缺。我國膨潤土90%為鈣基膨潤土。膨潤土礦產遍布全國23個省，大型礦床20多個。大多數礦床集中在東北三省及東部沿海各省，以及新疆、四川、甘肅、河南、廣西等省。主要礦區有：遼寧黑山礦、浙江臨安礦、浙江仇山礦、四川三臺、甘肅酒泉、吉林雙陽、福建連城、吉林九臺、山東濰縣涌泉、河南信陽、河北張家口和宣化、新疆托克遜礦等。 三、礦床的主要工業指標膨潤土礦石質量的一般工業要求以礦石中蒙脫石含量來衡量：邊界品位：≥ 40%；工業平均品位：≥50%。蒙脫石含量一般是用吸藍量換算，即：M=B/K ´100式中M-膨潤土礦石中蒙脫石相對含量，%； B-吸藍量，毫克當量/100克樣； K-換算系數，150。可采厚度：1~2m；夾石剔除厚度：≥1m。礦石儲量>5000萬噸的為大型礦床，中型礦床為500~5000萬噸，<500萬噸的為小型礦床。膨潤土礦石的測試分基本性能測試和工藝性能測試。基本性能測試項目包括：吸藍量、陽離子交換總量及分量、膠質價、膨脹容、PH值等。工藝性能測試項目是按其用途確定的，常見的測試項目有：機械制造濕壓強度、干壓強度、熱濕拉強度、透氣性；冶金球團抗壓強度、落下次數、爆裂溫度、2小時和24小時吸水率；鉆井泥漿造漿率、失水率、粘度計讀數、視粘度、塑性粘度、動切力、濕篩分析等；石油化工脫色力、比表面積、游離酸、活性度、水分、粒度等。具體指標見六、產品質量標準。 四、礦石性質1．礦石的礦物組成根據礦石的礦物組合及其結構構造，將膨潤土礦石劃分成為粘土狀、粉砂狀、砂狀、角礫狀等類型，見表1。表1 膨潤土礦石的礦物組成礦石類型 粘土狀膨潤土 粉砂狀膨潤土 砂狀膨潤土 含“礫”膨潤土 角礫狀膨潤土 顏色 青灰色夾紫紅色 青灰色或磚紅色 磚紅色 青灰或磚紅色 雜色，以青灰色為主 結構 變余晶屑凝灰結構，變余沉凝灰結構 變余凝灰結構，變余粉砂狀沉凝灰結構 變余凝灰結構粉砂-細砂結構 變余沉火山角礫結構，變余火山角礫結構 角礫沉凝灰結構 組成 主要：蒙脫石，玻屑次要： 晶屑：石英 長石斜發沸石15~30%陸源碎屑20~25% 主要：蒙脫石次要： 巖屑：硅質巖 凝灰巖 熔結凝 灰巖 安山巖 霏細巖 晶屑：石英、斜長石、黑云母 玻屑 陸源碎屑： 粉砂、砂、泥 主要：蒙脫石、斜發沸石30~50%次要： 巖屑：硅質巖、凝灰巖、安山巖5~20% 晶屑：10~20% 陸源碎屑： 黃鐵礦、方解石 主要：蒙脫石火山巖角礫次要： 礫石-硅質巖 晶屑：石英 斜發沸石<10%，石英，火山巖，“礫”少量 主要：蒙脫石玻屑次要： 巖屑：熔結凝灰巖凝灰巖斜發沸石少量陸源碎屑>10% 2．目的礦物的礦物特征膨潤土礦的目的礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。晶體結構特點是二層硅氧四面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結合形成晶層，構成2：1型結構。晶層具有水分子和可交換性陽離子，見圖1。八面體空隙中的陽離子為Al3+離子，剩下兩個空位，為二八面體型。蒙脫石晶體化學特點是類質同象種類多，使之化學成分復雜，變化大。八面體空隙中的Al3+常被低價的Mg2+、Fe2+置換；四面體空隙中的Si4+被Al3+置換，由于低價陽離子替代高價陽離子，使結構層產生多余的負電價。為了保持電中性，在結構層之間，除水分子外，存在較大半徑的陽離子Na1+、Ca2+、Mg2+等。這些陽離子是可交換的，使蒙脫石族礦物具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結性、吸附性等一系列很有價值的特性。 （圖1待掃描） 圖1 蒙脫石的晶體結構五、工藝特性及主要用途由蒙脫石的晶體化學和晶體結構決定了膨潤土具有以下工藝特性，這些特性使膨潤土在24個領域100多個部門得到了應用。1．工藝特性陽離子交換性在蒙脫石晶層中的陽離子具有可交換性能，在一定的物理—化學條件下，不僅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交換，而且H+、多核金屬陽離子（如羥基鋁十三聚體）、有機陽離子（如二甲基雙十八烷基氯化銨）也可交換晶層間的陽離子。陽離子交換性是膨潤土的重要工藝特性，利用這一特性，進行膨潤土的改型，由鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土；制取活性白土、鋰基膨潤土、有機膨潤土、柱撐蒙脫石等產品。測定膨潤土礦陽離子交換容量和交換性陽離子，是判斷膨潤土礦質量和劃分膨潤土礦屬型的主要依據。陽離子交換容量是指PH值為7的條件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等陽離子總量，單位為mmol/100g土。陽離子交換容量的英文名稱為Cation Exchange Capacity，簡稱為CEC。膨潤土的CEC值愈大表示其帶負電量愈大，其水化、膨脹和分散能力愈強；反之，其水化、膨脹和分散能力愈差。目前測定CEC的方法分為兩大類：一類是定氮蒸鎦法，另一類是氯化鋇-硫酸法。吸水性膨潤土能吸附8~15倍于本體積的水量，吸水后體積膨脹，體積能膨脹增大幾倍到十幾倍。以吸水率和吸水比表示膨潤土的吸水性。單位重量的膨潤土所能吸附水的重量稱為吸水率，以百分數表示。在初始階段，它隨時間的增長而增長，最后達到飽和。前十分鐘的吸水量和二小時的吸水量的百分比稱為吸水比。膨潤土的膨脹性能以膨脹容表示，膨潤土在稀鹽酸溶液中膨脹后的容積稱為膨脹容，以毫升/克樣表示。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膨脹容高；同一屬型的膨潤土，含蒙脫石愈多，膨脹容愈高。膨脹容是鑒定膨潤土礦石屬型和估價膨潤土質量的技術指標之一。吸附脫色性膨潤土對各種氣體、液體、有機物質具有一定的吸附能力，最大吸附量可達5倍于它的重量，尤其是酸性膨潤土和經酸處理活化的活性白土對各種油類具有良好的脫色性能。以往是以脫色率和脫色力表征膨潤土的吸附脫色能力，目前趨于以脫色力和比表面積來表征。在相同的測試條件下，在脫色效果相同的情況下，標準土用樣量與試樣用樣量之比，乘以標準土的脫色力值即為試樣的脫色力。以下式表示：T=T0´W1/W2 式中T—試樣的脫色力； T0 –-標準土的脫色力； W1—與試樣消光量相等時的標準土重量（克）； W2—試樣重量（克）。采用一定量的膨潤土對煤油瀝青溶液脫色，脫色前后溶液的消光值之差與脫色前溶液的消光值之比稱為脫色率，以百分數表示。即：A=（E0-E2）/E0´100式中A—脫色率（%）； E0 –煤油瀝青標準溶液的消光值； E2—脫色后煤油瀝青溶液的消光值。1克固體所具有的總面積為比表面。測定固體比表面的常用方法有BET（Brunauer—Emmett—Teller三人）法、電子顯微鏡法和氣相色譜法。膠質價膨潤土在水介質中能分散呈膠體懸浮液，這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，以膠質價表征這些性能。膨潤土與水按比例混合后，加適量氧化鎂，靜置24小時后形成的凝膠層體積稱為膠質價。以15克樣形成的凝膠體體積的毫升數表示。膠質價是評價膨潤土形成膠體體系及其穩定性的一種指標，是分散性、親水性和膨潤性的綜合表現。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膠質價高；同一屬型的膨潤土，含蒙脫石愈多，膠質價愈高。粘結性和可塑性膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結性和可塑性，一般以濕態抗壓強度（濕壓強度）、熱濕拉強度表示。濕壓強度是評價膨潤土的濕態粘結能力。將膨潤土與標準砂（內蒙通遼縣大林型砂廠產）和水按一定比例混碾，形成粘土膜將砂粒包裹，制成標準試樣，測單位面積上所能承受的極限載荷，單位為kg/cm2。將膨潤土與標準砂和水按比例混碾后，制成標準試件，在試件一端加熱，使之形成一定厚度的干砂層及其后的水分凝聚區，然后加載拉力負荷，測定試件在水分凝聚區的抗拉強度，為熱濕拉強度，以kg/cm2表示。熱濕拉強度是鑄造工業評價膨潤土質量的重要技術指標。造漿性能膨潤土的主要用途之一是用作鉆井液材料。衡量膨潤土的造漿性能的主要指標之一是造漿率，即單位重量的膨潤土可以配制成具有表觀粘度為15mPa•s的懸浮液體積數（單位為m3/t）。2．主要用途由于膨潤土具有上述工藝特性，使其作為粘結劑、吸附劑、催化劑、增稠劑、觸變劑、脫色劑等廣泛應用于冶金球團、鑄造、鉆井、化工、食品等24個領域100多個部門，見表2。但其主要消費領域是鑄造型砂、鐵礦球團、鉆井泥漿，消費量約占世界總產量的75%。我國膨潤土主要應用領域的消耗量為：鑄造用膨潤土90.41萬噸（占73.5%），鉆井泥漿8.61萬噸（占7%），石油化工（包括脫色）用膨潤土7.75萬噸（占6.3%），鐵礦球團用膨潤土3.69萬噸（占3%），輕工建材、農藥和印染等10.1萬噸（占8.2%）。 表2 膨潤土的主要用途應用領域 主要用途 適用膨潤土種類 鑄造 型砂粘結劑 鈉基或鈣、鎂基土 水化型砂的粘結劑，表面穩定劑 有機膨潤土、鋰基土 冶金 鐵精礦球團粘結劑 鈉基土為主 鉆井泥漿 配制具有高流變和觸變性能的鉆井泥漿懸浮液鉆機解卡劑 鈉、鈣、鎂基土有機膨潤土 食品 動植物油的脫色和凈化葡萄酒和果汁的澄清，啤酒的穩定處理，糖化處理，糖汁凈化 漂白土鈣、鎂基膨潤土 石油 石油、油脂、石臘、石蠟油（煤油的精煉）脫色和凈化石油裂化的催化劑載體 漂白土鈣、鎂基膨潤土 制備焦油-水的乳化液 鈉基土（活化的或天然的） 瀝青表層的穩定劑潤滑油（油脂）的稠化劑 有機膨潤土 農業 土壤改良劑混合肥料的添加劑動物飼料的添加料，粘合劑，提高飼料利用率家禽產肉、蛋率、動物圈墊土（去味消毒） 鈣基膨潤土最好，其他膨潤土也可用 紡織印染 填充、漂白抗靜電涂層代替淀粉上漿及做印花糊料 漂白土鈉基土（活化或天然的） 化工 催化劑、殺蟲劑、農藥和殺菌劑的載體橡膠和塑料的填料干燥劑、過濾劑、洗滌劑、香皂、牙膏等日用化工用品的添加劑顏料、原漿涂料的觸變和和增稠，在合成樹脂及鐵、鉛、鋅等系列顏料的油漆中防塵沉降助劑 漂白土 鈉基土（活化或天然） 鋰基、鎂基膨潤土 防油墨沉降助劑 有機膨潤土 水凈化和污水處理 處理工業廢水（液）游泳池水的凈化食品工業廢料處理放射性廢物的吸附劑 漂白土鈉基膨潤土（活化或天然） 民用及建筑 泥漿槽的懸浮液、土的穩定劑、打夯的潤滑劑、混凝土的增塑劑和添加劑水泥混合材料水池防滲漏 各種膨潤土 造紙 復寫紙的染色劑、顏料填料 漂白土、鈣、鎂基膨潤土 陶瓷工業 陶瓷原料的增塑劑（提高陶瓷坯體的抗壓強度）制造釉料及搪瓷 各種膨潤土 醫藥、化妝品 藥物的吸著劑和藥膏、藥丸的粘結劑、化妝品的底料 鎂、鈣、鋰、鈉基土 機械工業 高溫潤滑劑 有機膨潤土 六、產品質量標準1．有用元素及主要伴生元素對原料的影響膨潤土是以蒙脫石為主的粘土礦，蒙脫石類質同象發育，低價陽離子置換高價陽離子，使結構層產生多余的負電荷，晶層間可交換陽離子補償了多余的負電荷，保持電中性。由于上述原因，蒙脫石化學成分變化大，見表3。 表3 101個蒙脫石樣品的化學成分和結構式統計數據成分 平均值（wt%） 變化范圍（wt%） 晶體結構位置 平均值 變化范圍 SiO2 59.488 51.20~65.00 八面體 Al3+ 1.492 1.10~2.00 Al2O3 21.934 15.20~34.00 Fe3+ 0.187 0.00~0.68 Fe2O3 3.770 0.00~13.61 Fe2+ 0.007 0.00~0.09 FeO 0.197 0.00~1.61 Mg2+ 0.354 0.01~0.71 MgO 3.548 0.09~7.38 四面體 Al3+ 0.158 0.00~0.66 CaO 1.176 0.00~4.23 Si4+ 3.837 3.34~4.00 Na2O 0.824 0.00~3.74 層間 Ca2+ 0.007 0.00~0.49 K2O 0.342 0.00~1.82 Na+ 0.010 0.00~0.52 TiO2 0.250 0.00~2.90 K+ 0.004 0.00~0.16 H2O+ 8.380 5.21~13.75 蒙脫石的負電荷主要來自Mg2+對八面體中Al3+的置換。除Mg2+以外，還有少量Fe2+或Fe3+置換Al3+。四面體中有少量Al3+置換Si4+。按八面體中含Mg的多少，將蒙脫石分為兩類：Cheto型含量高，晶層電荷較高；Wyamin型，含Mg少，晶層電苛較低。晶層電荷高，陽離子交換量大。晶層間可交換陽離子以Na+為主的鈉基膨潤土的各種工藝性能優于以Ca2+為主的鈣基膨潤土。如果晶層間的陽離子以Li+為主，則為鋰基膨潤土。除蒙脫石本身的化學成分外，膨潤土礦石中與蒙脫石伴生的各種礦物，如石英、玻屑、沸石、方解石、長石、黃鐵礦等，對膨潤土礦的化學成分以及工藝性能影響較大。表4給出了我國部分膨潤土礦的化學成分。膨潤土礦的工業應用主要取決于蒙脫石的工藝性能，而蒙脫石的各種工藝性能又取決于其晶體結構、構造、化學組成、晶體化學性質等。與蒙脫石伴生的各種非目的礦物，劣化了礦石的工藝性能。要提高膨潤土礦的利用價值，必須強化礦石的工藝性能。強化礦石中的工藝性能主要手段有二個：一是提純，提高礦石中蒙脫石的質量分數；二是改型、改性，以強化某些所需要的工藝性能。表4 我國部分膨潤土礦的化學成分，%產地 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 MgO CaO K2O Na2O 燒灼 遼寧省黑山礦十里崗子 73.06 16.17 1.63 0.16 2.72 2.01 0.41 0.39 4.81 遼寧省黑山礦下灣子（深部） 71.39 14.41 1.71 1.52 1.20 0.44 1.98 5.25 浙江省臨安礦平山 70.94 15.26 1.38 0.05 2.26 1.65 1.51 2.00 4.57 浙江省臨安礦蘭巾 65.14 18.56 3.01 0.52 3.09 2.84 0.88 1.58 4.66 浙江省仇山礦（鈉基土） 68.01 15.4 3.94 3.0 2.50 末測 末測 5.9 浙江省仇山礦（鈣基土） 70.66 17.58 2.59 0.24 2.54 2.04 0.86 0.30 4.47 四川省三臺礦 57.64 16.24 1.60 0.02 3.92 1.99 0.51 0.40 17.76 河北省張家口化工廠 61.14 20.11 3.10 0.62 3.31 2.42 1.63 2.11 5.19 河北省宣化縣化工廠 68.18 13.03 1.24 0.25 5.07 3.89 0.44 0.78 6.78 河南信陽礦五圖店 72.02 15.76 1.44 0.21 3.27 2.19 0.38 0.22 5.91 甘肅省酒泉礦大草灘 62.50 18.61 5.37 1.86 1.35 2.38 1.25 6.31 湖北省襄陽礦廠 50.14 16.17 6.84 0.88 6.24 4.73 1.84 0.19 11.56 四川省渠縣膨潤土廠 60.47 20.21 2.76 3.8 3.3 1.3 0.4 8.25 吉林省雙陽礦五家子 71.58 14.56 2.95 0.37 2.72 2.30 0.25 0.37 4.58 福建省連城礦朋口 65.92 20.72 1.70 0.31 2.66 0.14 1.14 0.32 6.7 1、產品質量標準不同的應用領域對膨潤土的技術指標要求也不同。目前我國在膨潤土應用的幾個主要方面，如鑄造型砂、冶金球團、鉆井泥漿、活性白土等缺少國家標準，有關工業部門和企業參照國外同類產品的質量標準制定了部頒標準和企業標準。以下列出了幾個主要應用領域的產品質量標準。見表5~表10。 表5 國內外鉆井泥漿用膨潤土質量標準項目 地礦部 石油部 國外 備注 甲級 乙級 丙級 一類 二類 A．P．I① O．C．M．A② 1973年 1979年 造漿率，m3/t >16 10~16 6~10 ≥16 10~15 16 粘度計讀數（600r/min） ≥30（22.5g±/350ml水） 視粘度 Pa·s 1.5 粘度1.0~2.5 塑性粘度cP·s 3.0(21g±/350ml水) 動切力 <15´ 塑性粘度（達因/cm2） 3´ 塑性粘度（ib/100ft2） 失水量ml/30min <13.5 13.5~20 20~25 (7個大氣壓) ≤15 15~20(6.4g±/100ml水) <14(25g±/350ml水) <13.5(22.5g±/350ml水) <15(26.4g±/350ml水) 水分，% <10 <10 <15 <12 <10 <15 濕篩分析，% <2.5(4) <2.5(4) <2.5 <4 <2.5 200目篩余 干篩分析，% >95 >95 >98 100目通過 注：①A.P.I—美國石油學會。②O.C.M.A—美國石油公司材料學會。表6-1 有機膨潤土企業標準（天津有機陶土廠）產品牌號 顏色 水份，% 細度，目 失重，% 動力粘度，´0.001Pa·s 微針入度 用途 4602 灰白 3 200 38~41 150 <90 油漆、鉆井 4603A 白 3 200 35~41 300 <85 潤滑脂 4603B 淡黃 3 200 35~41 300 <85 潤滑脂 4604A 灰白 3 200 33~38 300 <85 油漆、油墨及鉆井、鑄造 4604B 灰白 3 200 33~38 500 <75 同上 4604C 灰白 3 200 33~38 1000 <70 同上 4605A 淡黃 3 200 35~40 500 <75 同上 4605B 淡黃 3 200 35~40 1000 <70 同上 4606B 灰白，淡黃 3 200 35~40 50 <120 鉆井 表6-2 有機膨潤土鉆井用產品的流變參數產品牌號 表觀粘度´0.001Pa·s 塑性粘度´0.001Pa·s 屈服值 測定溫度，°C 4604 15 8 20 60 4605 15 8 20 60 表6-3 鉆井液用有機土質量指標（SY/ZQ003-89）項目 指標 細度（100目）通過量 100 水分（%） ≤3.0 膠體率（%） ≥95 塑性粘度（MPa·s） ≥6 表觀粘度（MPa·s） ≥7 動切力（Pa） ≥1 濾失量（ml） ≤45 表6-4 用于油漆油墨、潤滑脂的有機土質量指標產品名稱 水分（%） 細度（μm） 失重（%） 粘度（MPa·s） Bentone-34(壞俄明土)美國RHEOX公司 <5 -74 30-15 >1000 Claytone-40(懷俄明土)美國南方粘土公司 <5 -74 30-15 >800 BT-881(浙江臨安) ≤3.0 -74 ≥1000 BS-IA ≤3.0 1-10 >1000 BS-IB（浙江安吉） ≤3.0 1-10 >1500 BS-4 ≤3.0 1-20 ≥3000 HG/T2248-91(化工行業標準) ≤3.5 -76 ≤40.0 ≥900 SD-27(浙江安吉) <5 5-30 膠體率>95% 表7-1 化工行業標準HG/T-2569-94（活性白土）項目 Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 H型 T型 脫色率%，≥ 70 85 90 90 活性度（mmol/100g），≥ 220 140 100 - 游離酸（以H2SO4計），≤ 0.2 0.5 0.2 水份%，≤ 8.0 10.0 12.0 12.0 粒度（-75μm）%，≥ 90 95 95 表7-2 浙江省活性白土企業標準指標名稱 CS-1020企標 CS-1040企標 脫色力 ≥100 ≥150 活性度 ≥190 ≥180 游離酸，% ≤0.2 ≤0.2 水分，% ≤12 ≤11 細度（200目）% ≥93 ≥95 表7-3 蘭州煉油化工總廠用活性白土指標項目 質量指標 1 類 2 類 3 類 H型 T型 一等 合格 一等 合格 脫色率%，≥ >60 85-75 90 80 90 80 活性度（mmol/100g），≥ 220-200 140 100 游離酸（H2SO4 ），≤ 0.2 0.5 0.2 水分%，≤ 8 10 12 粒度（通過25μm）%，≥ 90 95 過濾速度ml/min 4 4 4- - 4 - 堆積密度g/ml 0.7~1.1 重金屬（以Pb計）%，≤ 0.005 砷%，≤ 0.0005 表7-4 顆粒活性白土指標（Q/LLJ2016-1998代替Q/LLJ2016-1995）項目 質量指標 20-60目 8-20目 A級 B級 A級 B級 比表面積m2/g，不小于 150 250 150 250 拉壓碎強度，牛/顆 0.5±0.05 0.5±0.05 5±1 5±1 脫溴指數 mg Br/100g，不大于 5 5 5 5 顆粒度 630~250μm%，不小于 85 85 - - 250μm以下%，不大于 7 7 - - D1-1.4mm%，不小于 - - 85 85 L2-8mm%，不小于 - - 85 85 游離酸（以H2SO4 計），不大于 0.2 0.2 0.2 0.2 堆積密度 g/L， 780-900 780-900 780-900 780-900 水分 %，不大于 6 7 6 7 機械工業部于1980年頒布了鑄造用膨潤土和粘土標準JB2735-80。標準要求蒙脫石含量大于或等于50%，含水量小于15%，粒度95%以上通過200目篩（篩網孔徑0.071mm）。按濕壓強度和熱濕拉強度值分級標準見表8-1和表8-2。鑄造用膨潤土的牌號中各種符號表示內容為：鈉基膨潤土-PNa、鈣基膨潤土-PCa、酸性膨潤土-S、堿性膨潤土-J。在強度等級中，前者為濕壓強度 值等級、后者為熱濕拉強度值等級。例如：濕壓強度>(0.3~0.5)´9.8´10-2N/mm2，熱濕拉強度值（6~10）´9.8´10-5 N/mm2 的酸性鈣基膨潤土，其牌號為PCaS-03-06。鐵礦球團用膨潤土質量標準是1983年12月召開的“膨潤土對鐵礦球團適應性研究技術評議會”上確定的，見表9。表8-1 鑄造用膨潤土按濕壓強度值分級標準類別 等級代號 濕壓強度，´9.8´10-2N/mm2 鈉土 05 >0.5 03 0.3~0.5 鈣土 05 >0.5 03 0.3~0.5 03 0.2~0.3 表8-2 鑄造用膨潤土按熱濕拉強度值分級標準類別 等級代號 濕壓強度，´9.8´10-2N/mm2 鈉土 20 >20 15 15~20 鈣土 10 >10 6 6~10 表9 鐵礦球團用膨潤土質量標準序號 指標名稱 單位 級別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 1 蒙脫石含量 % >90 89~80 79~65 64~50 49~35 2 2h吸水率 % >150 149~138 137~120 119~100 <100 3 陽離子交換容量 mmol/100g± >82 81~74 73~61 60~49 <49 4 膨脹倍數 >12 11.9~11 10.9~10 9.9~9 <9 5 粒度 200目 ≥99% 6 水分 % <10 我國主要鑄造型砂用膨潤土生產廠家的質量標準見表10。表10 我國主要鑄造用膨潤土的質量序號 名稱 物理性能 工藝性能 物理性能 吸水率%,24h 吸藍量,g/100g試料 pH 濕壓強度MPa 干壓強度MPa 熱濕拉強度，hpa 粒度(通過0.075mm篩的%) 水分% 膠質價% 膨脹倍數 1 九臺鈣基膨潤土 - 27.94 7.15 0.035 0.50 15.9 >95 <10 67.8 7.8~10 2 九臺鈉基膨潤土 - 30.93 9.73 0.051 0.42 42.7 >95 <10 100 16.33 3 劉房子基膨潤土 >500 - >9.7 0.050 0.33 >35.0 >95 ≤10 100 37 4 黑山鈣基膨潤土 260 >26 6.5~7.2 0.045 0.50 6.0 >95 <15 50 7~12 5 黑山人工鈉土 378 30 10.24 0.070 0.53 35.0 >95 <15 98 27.0 6 八道豪鈣基膨潤土 270 >26 6.7~7.2 0.045 0.42 6.0 >95 <14 >75 7~12 7 凌源鈣基膨潤土 288 33 >8.0 0.045 0.50 12.0 >95 <15 100 >8.0 8 凌源鈉基膨潤土 458 32 >9.5 0.060 0.55 35.0 >95 <10 100 15~30 9 法庫鈣基膨潤土 184 37 <7.0 0.056 0.25 9.5 >95 <15 75 12 10 臨安鈣基膨潤土 186 31 >7.0 0.040 0.31 11.0 >95 <15 100 10 11 臨安鈉基膨潤土 216 22~32 >9.5 >0.030 >0.65 >18 >95 <8 100 >12 12 仇山鈣基膨潤土 152 33 >7.0 0.037 0.30 6.5 >95 <15 80.46 12.70 13 仇山鈉基膨潤土 180 34.3 >9.0 0.050 0.40 30.0 >95 <15 100 36.20 14 宣化鈣基膨潤土 200(2h) >26 10 0.045 0.28 20.0 >95 <10 >75 >11 15 宣化人工鈉土 250(2h) >26 10 0.060 - >30 >95 <10 100 >30 16 濰坊鈣基膨潤土 130(2h) 28 8.5 0.025 0.465 19.0 >95 <10 60 14 17 濰坊人工鈉土 150(2h) 32 10.7 0.036 0.584 30.0 >95 <10 100 17.5 18 諸城鈣基膨潤土 275 39.9 9.0 0.04 - - >95 ≤10 100 12 19 渾源鈣基膨潤土 180(2h) >35 7.0 0.054 - - >95 <15 52 11 20 太和鈣基膨潤土 - 38 7.0 0.04~0.055 0.48~0.8 9.15 >95 <10 55~80 8~12 21 太和人工鈉土 - 37.5 9.2 >0.08 1.1 32.8 >95 <10 100 56 22 信陽鈣基膨潤土 191 42 >7.0 0.040 0.37 >11 >95 <15 78 12 23 信陽人工鈉土 - - - 0.065 - 25.5 >95 <10 100 40.5 24 屯溪鈣基膨潤土 - 41.8 - 0.046 0.347 20 >95 <15 71 11 25 銅陵鈣基膨潤土 164 34.05 6.55 0.049 0.44 11 >95 ≤10 63 13 26 六安鈣基膨潤土 140 31.05 6.06 0.026 0.51 8 >95 ≤10 42 7.5 27 寧明鈣基膨潤土 288 27.9 >9.0 0.050 0.50 33 >95 <10 100 >15 28 綿陽鈣基膨潤土 160 26 <7.0 0.040 0.36 7.5 >95 <15 45 6 29 連城鈣基膨潤土 127 20 <7.0 0.029 0.16 7.0 >95 <15 32 5 30 江寧鈣基膨潤土 164 46 <7.0 0.045 0.30 8.0 >95 <15 52 8 31 嘉峪關鈣基膨潤土 134 21 >7.0 0.025 0.45 9.0 >95 <15 95 6 32 托克遜鈉基膨潤土 195 35 8.05 0.036 - 25 >95 <10 100 - 七、綜合利用工藝技術膨潤土礦的各種產品，對其蒙脫石的含量和屬型都有要求，否則是達不到產品質量標準。因此對膨潤土的分選提純是其綜合利用的基礎。膨潤土選礦工藝提純分干法和濕法。干法主要采用風選，世界上90%以上的膨潤土精礦均由風選獲得。風選一般要求入料含蒙脫石量達80%以上。為了充分利用蒙脫石含量<80%的中低品位膨潤土資源，采用濕法選礦工藝可獲得高純蒙脫石精礦。選擇合適的分散劑，可在分選提純蒙脫石的同時達到鈉化改型的目的。濕法工藝以重選為主，用攪拌磨等磨礦設備超細磨，旋流器或離心機分級，磁選除掉磁性礦物。濕法工藝耗水量大，脫水干燥困難。膨潤土的深加工技術包括人工鈉化改型、酸活化處理、有機覆蓋處理等，以提高產品的某些技術指標，增加其使用價值。人工鈉化改型方法有懸浮液法、堆場鈉化法、擠壓法（輪碾擠壓法、雙螺旋擠壓法、阻流擠壓法、對輥擠壓法等）。酸活化分干法活化工藝和濕法活化工藝。風干膨潤土 粉碎 反應釜 干燥 粗粉碎 旋轉焙燒爐 粉碎機 包裝 成品 圖2 干法生產工藝流程 膨潤土原礦 選礦 干燥 活化 成品 圖3 濕法生產工藝流程 加料 分酸 漂洗 濃縮 干燥 磨粉 包裝 有機膨潤土的制備工藝有濕法、干法和預凝膠法：原土礦 破碎 制漿 提純 改型或活化 有機覆蓋 過濾提純 干燥 粉碎 包裝 覆蓋劑 圖4 濕法生產有機膨潤土工藝流程 精選鈉基膨潤土 覆蓋劑 加熱混合 擠壓 干燥 粉碎 包裝 混合器 有機凝膠 圖5 干法生產有機膨潤土工藝流程 原土礦 破碎 分散制漿 改型提純 抽提水分 預凝膠產品 有機覆蓋 加熱脫水 圖6 預凝膠法生產有機膨潤土工藝流程 有機覆蓋劑主要有季銨鹽和二甲基雙氫牛脂銨鹽。1. 開發生產實例（1）新疆奇臺縣西黑山膨潤土礦濕法提純工藝奇臺縣西黑山膨潤土含蒙脫石70~75%。選礦提純的目的是為制取柱撐蒙脫石提供優質原料。提純分選采取的是強磁—攪拌分級工藝，流程見圖7，結果見表11。 塊礦 浸泡´ 8小時 強磁（11A） 攪拌30\' 磁性物分級 粗級別細級別 圖7 塊礦強磁攪拌分級流程圖 表11 塊礦強磁攪拌分級試驗結果產品名稱 產率（%） 蒙脫石 細級別 45.86 95.60 粗級別 48.85 85.33 磁礦 5.29 79.33 原礦 100.00 88.00 2. 化改型工藝實例遼寧黑山膨潤土礦是我國目前正在開采的大型露天礦山之一。該礦現有生產能力100kt，實際產量約50kt。用濃度為3~4%的Na2CO3溶液對鈣基膨潤土進行鈉化處理，其工藝流程見圖8。鈉化處理前后的性能比較見表12。表12 鈉化處理前后的性能比較項目 鈉化前 鈉化后 濕壓強度，kpa 38.25 48.1 干壓強度，kpa 490.33 582.598 膨脹倍數 8~12 21 膠質價，% 72.34 100 膨潤值，ml 10~15 32 pH值 6.8 9.5 3. 浙江仇山活性白土生產實例浙江仇山膨潤土礦為地下開采，生產的活性白土質量較好，其工藝流程見圖9。產品質量為：規格CS-1024 脫色力≥110；游離酸≤0.2%； 水分≤12%。 CS-1040 脫色力≥150；游離酸≤0.2%； 水分≤11%。膨潤土塊 初碎 5R雷蒙機干燥磨粉 活化反應 水洗 氣流干燥 葉片吸濾 氣流干燥 4R雷蒙機 包裝 散裝 硫酸 蒸氣 真空 日曬 鈣基膨潤土成品 活性白土成品 9 仇山礦活性白土生產工藝流程圖 八、開發利用現狀用發展趨勢 1．開發利用現狀、存在問題及解決對策從全世界看膨潤土主要消費領域仍然是鑄造型砂、鉆井泥漿和鐵礦球團，但國外幾個膨潤土主要生產國和消費國亦不同。美國是世界上膨潤土主要生產國和消費國，其產量占世界總產量的1/2~1/3。幾個主要應用領域的消費比例分別為：鐵礦球團23%、鉆探泥漿22%、鑄造焊接17%、特殊領域10%，環保工程領域的用量明顯增加。意大利是歐洲膨潤土重要生產國，產品除20%出口外，國內消費比例為：鑄造業40~50%、鉆井泥漿20%、鐵礦球團5%。日本的主要消費領域是鑄造業，占35%，其次是土木建筑占23.6%。我國膨潤土礦開發歷史較短，目前已有縣辦企業40余家，鄉鎮企業近300家，生產規模多屬中、小型。年產萬噸以上的礦山有11家，年產10萬噸以上的礦山只有甘肅金昌縣紅泉膨潤土礦和浙江余杭磁土礦。多數是賣原礦和低檔鑄造土。鑄造用膨潤土占總產量的73.5%，但因普遍要求濕壓強度在58.8kPa以上，而我國多數鑄造土產品只達19.6~29.4kPa，因而生產高精鑄件用土尚需進口。活性白土約占總產量的6%。全國約有60家活性白土廠，年總產量達18萬t。但年產萬噸以上的僅4家：余杭仇山、臨安青山、撫順化工二廠和義縣石油白土廠，其余50家年產量僅為1000~3000t。小企業不僅難以形成規模效益，而且產品品種單一，質量不佳，脫色力低，過濾速度慢且帶油率高，市場競爭力差。國內市場售價900~1400元/t，進口價350~400美元/t。如我國6家中外合資辦的色拉油廠所用活性白土均以350美元/t從馬來西亞進口，而馬來西亞生產活性白土原礦又是從我國進口的。國外的生產規模大，品種齊全，系列化，如： 公司名稱工廠能力（噸/年）德國南方化學品公司巴伐利亞 120000英國拉波特公司柴郡 90000美國恩特爾哈德公司密西西比州 60000日本水澤工業化學品株式會社中城 50000黑西哥克維米卡公司波比拉 50000馬來西亞溫不來活性白土廠勃拉卡 60000德國南方化學品公司生產的湯塞爾（Tonsill）向用戶提供5個系列20余個品種的活性白土，其中包括常用型活性白土系列、添加活性碳的混合型系列、脫重金屬系列、顆粒土系列、供其它特殊需要（抗水系列、脫有機酸等系列）。而我國活性白土廠的產品僅有“高效”和“普通”兩種；按形狀劃分也只有粉狀和粒狀。綜上所述，我國膨潤土礦開發應用中存在的主要問題是：產品質量低、工藝水平低、經濟效益差。針對上述問題，應采取的對策為：重視加強膨潤土礦的礦物特性、工藝性能以及產品質量的測試研究。結合我國資源的實際情況，盡快制定出與國際接軌的產品質量標準和檢測方法。重視加強加工設備的研制，尤其是超細磨、分級、脫水、干燥等設備的研制。對一些基礎較好的工廠，通過設備和技術改造，優化產品結構，使產品質量盡快達到國際先進水平，提高經濟效益。通過市場競爭淘汰那些設備陳舊落后，技術水平低的虧損廠礦。2. 發展趨勢國內膨潤土市場需求量見表13。其中濕壓強度大的鑄造用膨潤土，抗鹽水泥漿用膨潤土，活性白土和有機土的系列化產品應作為重點發展產品。要獲得高質量的產品，首先必須解決膨潤土提純工藝技術和設備問題。表13 膨潤土市場需求預測表（萬噸/年）用途 1990年 2000年 備注 鑄造球團泥漿脫色有機土其他 65~709~10.53010.50.110 100~110457015 0.2~0.3 25~30 按年增長率3%計按1990年球團產量為600~700萬噸折算，按2000年球團產量為3000萬噸折算 包括出口 合計 124.6~131.1 255.2~270.3

促進劑 · 發表于 2004-2-29 16:44:16

厲害!全面!

龍飛龍翔 · 發表于 2004-2-29 17:19:09

茅塞頓開啊！不過建議壇主在表格的問題上做下改動！ 謝謝淘哥的解答啊！

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什么是膨潤土?