膨润土的基本性质及应用

膨润土是以蒙脱石为主的含水天然粘土矿物，膨润土也叫斑脱岩、皂土、膨土岩。 化学成分 膨润土主要由蒙脱石组成，蒙脱石含量在85-90%；与蒙脱石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、黄铁矿等。 蒙脱石化学式为：Al2O3.4SiO2.3H2O；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。 物理性质 膨润土主要有白色、乳酪色、淡灰色、淡黄绿色、肉红色、砖红色、淡红色、褐红色以及黑色、斑杂色等；多呈致密坚硬块状，少数土状，膨胀力强的在露头上呈多孔状或泡沫状；油脂光泽、蜡状光泽或土状光泽；不透明。 硬度2.0~2.5；比重2.0~2.7；熔点1330~1430℃。 膨润土具有吸水膨胀性、黏结性、吸附性、润滑性、催化活性、触变性、可塑性及阳离子交换性能等。根据蒙脱石所含层间可交换性阳离子种类,含量和结晶化学性质等，可将膨润土划分为钠基、钙基、镁基及钙—钠基膨润土等不同类型。 开发应用 膨润土具有良好的物理化学性能，在国际上享有 “ 粘土”的美誉，主要用于铸造砂、钻井泥浆、铁矿球团、土木建筑工程及动物和家禽饲料等，可做净化脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、充填料、催化剂等，广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域，是一种用途广泛的天然矿物材料。 机械制造业 膨润土应用于铸造主要作为型砂粘结剂使用。对于高压造型、钢铸件及精密铸件，由于要求熔点高，耐用性好，通常选用钠基膨润土，而轻型铸件多采用钙基膨润土。 在钻井作业中，需要使用泥浆来冷却钻头、清除碎屑、保护井壁及平衡地压，膨润土通常作为泥浆添加剂使用。一般情况下，浅孔使用钙基膨润土，地层复杂时则用钠基膨润土。 膨润土在铁矿球团中主要作为粘结剂使用。 化学品行业 经改性的膨润土及经胺处理的有机膨润土可用于油脂、油漆、油墨等行业作防沉剂、增稠剂； 石油化工、塑料和橡胶工业中的催化剂、填充剂、沥青的乳化剂、洗涤剂、干燥剂、味精生产中的脱色澄清剂以及油脂的脱色剂； 牙膏和药膏的粘合剂； 用于化妆品以及医药行业等。

膨润土治污高手

如今，膨润土在治理污染中的能力越来越受到重视，在诸如水净化和污水处理、食品工业废料处理、作为放射性废物的吸附剂和漂白土等方面都能看到膨润土的身影。 印染废水是我国目前主要的工业废水之一，废水中的主要污染物有染料、浆料、助剂、纤维杂质、油剂、酸碱以及无机盐等。其特点是废水量大、水质复杂、有机物浓度高、难以生物降解、色深、水质变化快而无规律。其中，尤以染料的污染 为严重，其残存的染料组分即使浓度很低，也会造成水体透光率降低，进而导致水中生态环境被破坏。因此，如何对印染废水进行脱色是处理的关键。 目前，国内处理印染废水多以生化法为主，有些也辅以化学法，但普遍存在处理投资费用大、运行成本高、处理效果不佳、色度去除困难等缺点。采用物理和化学处理法的也比较多。该处理法主要通过吸附、混凝沉淀、化学氧化等，去除一定的色度。其中，吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子。吸附剂包括可再生吸附剂，如活性炭、离子交换纤维等和 吸附剂，如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等。由于膨润土中的蒙脱石层间具有可交换的钙、镁、钠等离子，颗粒表面往往存在负电荷和正电荷，负电荷又包括恒定负电荷和pH控制负电荷，这些性质决定了膨润土具有良好的吸附、离子交换等性能，因而在印染废水处理中获得了广泛的应用。 专家利用天然膨润土对印染厂废水进行处理实验时，对pH值、催化剂、膨润土用量、反应温度、反应时间等因素的影响进行了考察，以探索 工艺条件。研究表明，膨润土对含有酸性阳离子染料的印染废水有较好的处理能力，脱色率达90％以上，COD(化学需氧量)去除率达96.9％。采用膨润土对印染废水进行处理，具有操作简单、周期适中、投资少等特点。要进一步扩大在膨润土印染废水处理中的应用，还需解决膨润土改性以及吸附饱和膨润土处置方面的问题。 由于未经改性的膨润土对去除废水中有机物和脱色效果较差，故一般用于废水处理的膨润土都要经过改性，增大其比表面积，提高吸附能力。目前膨润土的改性方法主要有三种：焙烧法、酸浸法、盐浸法。这三种方法均能改变膨润土的表面结构，提高其吸附能力。