影響有機插層膨潤土性能的因素有很多,如原土樣的選擇、反應環境的選擇、有機改性劑的選擇等。控制好影響因素有助于使膨潤土發揮其---的性能,達到所需應用的目的。
原土樣的影響
制備有機膨潤土所用原料中的蒙脫石含量必須在以上,且泥沙等含量應盡可能少,這就要求對原土進行多次提純。抗鹽膨潤土能在鹽堿環境下保持泥漿切力,在泥漿中形成穩定的空間網狀結構。蒙脫石的性質和它的化學成分與內部結構有關,鈉基膨潤土的交換陽離子為鈉離子,鈣基膨潤土的交換性陽離子為鈣離子。而鈉基膨潤土比鈣基膨潤土更容易進行有機化改性,即在離子交換、膠介質,膨脹倍數等方面均比鈣基膨潤土好,所以理想的制備原料為鈉基膨潤土。
膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產,蒙脫石結構是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結構,由于蒙脫石晶胞形成的層狀結構存在某些陽離子,膨潤土廠,如cu、mg、na、k等,且這些陽離子與蒙脫石晶胞的作用很不穩定,易被其它陽離子交換,鉆井泥漿膨潤土,故具有較好的離子交換性。潤土是以蒙脫石為主的含水黏土礦,而蒙脫石是由兩層硅氧四面體片和一層夾于其間的鋁鎂氧---八面體構成的2:1型層狀硅酸鹽礦物,其結構層間以弱的庫倫力結合。國外已在工農業生產24個領域100多個部門中應用,膨潤土多少錢,有300多個產品,因而人們稱之為“萬用之土”。
膨潤土也叫斑脫巖,遼寧膨潤土,皂土或膨土巖。我國開發使用膨潤土的歷史悠久,原來只是做為一種洗滌劑。(四川仁壽地區數百年前就有露天礦,當地人稱膨潤土為土粉)。
其實膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石,含量在85-90%,膨潤土的一些性質也都是由蒙脫石所決定的。在鉆井泥漿中應用化學處理劑就是化學吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發生整合吸附。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成致密塊狀,也可為松散的土狀,用手指搓磨時有滑感,小塊體加水后體積脹大---至20-30倍,在水中呈懸浮狀,水少時呈糊狀。蒙脫石的性質和它的化學成分和內部結構有關。
膨潤土礦石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%o 蒙脫石含量一般是用吸藍量換算。鈉基膨潤土的的大特點是它的吸水性和膨脹性是其本身體積的很多倍。即: m=b/k100 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。在廢紙回收系統中,膨潤土單獨用或和滑石粉組合使用可以通過將油墨和膠粘物吸附和系縛到纖維上,從而使油墨和膠粘物沉積到紙機各部件的趨勢減到的小程度。有機改性劑主要通過影響膨潤土的層間距值,層間距值越大,疏水性越好。廢紙循環使用中,成紙中有用裸眼可見的斑點,這些斑點是由于油墨粒子具有“難于分散性質”而分散得差的結果。粒子通常是片狀,厚度值從幾微米小粒子到10μm較大粒子,在廢紙制漿過程中用機械分散的方法控制斑點,粒子被機械破碎,減小粒子尺寸使斑點成為不可見的。這些粒子不被除去而留于漿料中,故紙漿成為灰色,使白度---降低。
若加入膨潤土到廢紙配料中,可防止斑點形成,膨潤土能減小油墨粒子尺寸,使其能通過洗滌從漿中除去,或者---小油墨粒子成大尺寸的粒子,可以通過浮選或離心凈化達到有效的除去,從而提高紙漿的白度。
膨潤土在整個過程中起到了吸附、分散、沉積物控制、抗再沉淀等多種作用。