目前所有膨潤土根據不同市場需要加工成了不同的種類,每年需求量也各不相同,分別為鑄造膨潤土110萬噸/年,鉆井泥漿膨潤土70萬噸/年,鐵礦球團用膨潤土45萬噸/年,活性白土42萬噸/年,其它干燥劑、涂料、污水處理使用量相對較少沒有確切統計。
鑄造膨潤土
膨潤土作為一種原料加工成型砂粘結劑,型砂粘結劑是粘結劑和砂;旌虾蟀采傲3蔀檎辰Y劑膜,使砂粒互相粘連起來,從而賦與砂型和型芯以足夠的強度,使其在搬運、組裝和澆注過程中不致變形和破碎,主要應用在高壓造型、氣沖造型、靜壓造型、無震擊真空加壓造型當中。
膨潤土根據其組成主要分為鈉基膨潤土與鈣基膨潤土,層間陽離子為na+時稱鈉基膨潤土;層間陽離子為ca+時稱鈣基膨潤土。
天然鈉基膨潤土的特點:復用性好,濕壓強度高,可吸收更多水分,造紙膨潤土,成型性強,型腔強度高,在鑄造中可以充分防止夾砂、結疤、掉塊、砂型塌方,利于金屬行業的濕形鑄造。
人工鈉基膨潤土是通過鈣基膨潤土加工而成,各方面性能均不如天然鈉基膨潤土,但由于天然鈉土產量較少,無法滿足市場需求,所以后來發現了通過鈣土加工的方法來彌補天然鈉土的不足。
鈣基膨潤土的化學主要結構是二價鈣離子,注定了其性能不如鈉基膨潤土,其主要作用于輕型鑄件的型砂粘結劑。
膨潤土的一個重要特點:膨潤土有一定的耐熱能力,通過與水的結合才能顯現。膨潤土吸附的水在100℃高溫下會脫去自由水,且并不影響其粘結能力;在200℃的高溫下牢固結合水才會逐漸會脫去;在200℃以上的高溫下晶格水氫離子和氫氧根離子的形式存在于礦物結晶格架某一位置上的水,一般這種水要在幾百到上千度不等才能將水分完全脫除,這部分的水脫除后就成為了死粘土。天然鈉基膨潤土的失效溫度為638℃,人工鈉基膨潤土由于加工工藝的不同失效溫度也不同,但普遍低于天然鈉基膨潤土,鈣基膨潤土為316℃。
橡膠領域
有機膨潤土經納米改性后變成納米級有機膨潤土,其在橡膠材料中應用普遍,可以---橡膠的氣密性、定伸應力、拉伸強度、耐熱耐磨性、防腐性、撕裂強度以及耐化學---等很多性能。
金山將通過插層法得到的納米膨潤土加入橡膠中,冶金膨潤土,可使橡膠的拉伸強度、抗濕潤滑性、耐油性以及伸長率等性能大幅度提高,有的性能甚至可提高---。
以上是一個不使用鉆液導致粘管的例子。美國sun west泥漿公司的工程經理white說:這是一個主要問題。如果不使用任何鉆液來將鉆屑清除出鉆孔它們就會留在鉆孔中并擠滿鉆桿、回擴頭和回拖件周圍的空間,從而導致三者都被粘牢,這就是一個因不使用鉆液而導致粘管的事例。原因就是粘土遇水會膨脹并變得非常的粘,以至鉆桿不能轉動或抽出的典型工程。還有一個場合,就是在不使用膨潤土或其它添加劑的情況下在沙土中鉆進。沙土會變潮變松,使孔壁塌方或使整個孔壁緊貼在鉆頭或擴孔器的周圍。如果你的鉆具被粘牢且不能挖出,價值成千上萬的設備將會損失掉。以下就是一個典型的例子:在另一個現場,鉆孔時直接推進的力較大,旋轉鉆進時推力減小,停下來10min,再次鉆進時就不好鉆入,停下來20 min后,再想鉆進或抽回時都很困難,原因是鉆進到砂層,非開挖膨潤土,只使用水做鉆進液不能夠使鉆孔成型,鉆進的同時鉆孔也隨著塌方,所以,鉆進或抽回都十分困難,費了好多時間和材料才將鉆頭抽回,后來經過使用泥漿材料,使泥漿具有相應的懸浮巖削的能力,揭陽膨潤土,鉆進和回拖管道都十分順利。
針對這類情況,這些情況的原因都是因為僅僅用水是不能懸浮切屑的,因為鉆液才具有穩定鉆孔,懸浮并將切屑帶至孔外的作用,所以,不使用鉆液鉆孔時,懸浮性將成為一個問題,它將使鉆削留在孔中,從而造成埋鉆和鉆液損失。