安徽鈉基膨潤土成分多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 東州鈉基膨潤土

膨潤土是一種黏土巖、亦稱蒙脫石黏土巖、常含少量伊利石、高嶺石、埃洛石、綠泥石、沸石、石英、長石、方解石等；一般為白色、淡黃色，因含鐵量變化又呈淺灰、淺綠、粉紅、褐紅、磚紅、灰黑色等；具蠟狀、土狀或油脂光澤；膨潤土有的松散如土，也有的致密堅(jiān)硬。多價(jià)離子比一價(jià)離子電荷密度大，顆粒之間產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電引力，使膨潤土顆粒聯(lián)結(jié)的能力強(qiáng)，因此鈣質(zhì)膨潤土的分散能力比鈉質(zhì)膨潤土要弱。主要化學(xué)成分是二氧化硅、三氧化二鋁和水，還含有鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等元素，Na2O和CaO含量對膨潤土的物理化學(xué)性質(zhì)和工藝技術(shù)性能影響頗大。蒙脫石礦物屬單斜晶系，通常呈土狀塊體，白色，有時(shí)帶淺紅、淺綠、淡黃等色。光澤暗淡。硬度1～2，密度2～3g/cm3。按蒙脫石可交換陽離子的種類、含量和層間電荷大小，膨潤土可分為鈉基膨潤土(堿性土)、鈣基膨潤土(堿土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土)，其中鈣基膨潤土又包括鈣鈉基和鈣鎂基等。膨潤土具有強(qiáng)的吸濕性和膨脹性，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍；在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性；有較強(qiáng)的陽離子交換能力；對各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)有一定的吸附能力，大吸附量可達(dá)5倍于自身的重量；它與水、泥或細(xì)沙的摻和物具有可塑性和黏結(jié)性；具有表面活性的酸性漂白土（活性白土、天然漂白土-酸性白土）能吸附有色離子。

膨潤土替代有機(jī)防滲材料的技術(shù)創(chuàng)新     防滲是水利水電工程、橋梁隧道、城市水系、城市建筑、垃圾填埋等大型工程設(shè)施建設(shè)的重要措施，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，安全可靠的防滲技術(shù)和防滲材料具有很大的市場需求。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力，可作為地?zé)岷统罹目垢邷啬酀{體系。     目前工程使用的防滲材料主要是土工膜，由聚乙烯材料制成，它雖然應(yīng)用成熟、防滲性好、施工簡便、價(jià)格低廉，但它是一種高碳型材料，工程過期后材料難以降解。     膨潤土作為天然礦產(chǎn)，是環(huán)境友好材料，具有優(yōu)異的防滲性、耐久性，能夠永九防滲。目前用膨潤土制作的防水毯是一種新型的土工合成材料，有廣闊的發(fā)展前景， 但由于處于發(fā)展初期，還有許多不足之處，如生產(chǎn)工藝較難、價(jià)格偏貴、尚無比較完整的測試標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范、施工方法也在摸索之中等。為此，進(jìn)一步優(yōu)化膨潤土 使用技術(shù)，完善防水毯的使用形式，實(shí)現(xiàn)膨潤土直接使用、防滲工程的自動(dòng)化施工和材料工程一體化是技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)。

鐵礦球團(tuán)用膨潤土的技術(shù)創(chuàng)新     我國是鐵礦石的消費(fèi)大國，近年的年需求量在7億t以上(2008年需求量約7.5億t，2009年需求量約8.8億t)，其中約80%為粉礦，必須經(jīng)過造球后才能供高爐使用，膨潤土是造球的粘結(jié)劑。一般為白色、淡黃色，因含鐵量變化又呈淺灰、淺綠、粉紅、褐紅、磚紅、灰黑色等。     膨潤土作為球團(tuán)粘結(jié)劑，對冶煉過程會(huì)產(chǎn)生積極和消極兩方面影響，一方面它把粉礦粘結(jié)成球團(tuán)，并達(dá)到一定強(qiáng)度，滿足冶煉要求；另一方面它的添加會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)鐵 品位降低，冶煉渣增加，影響爐容，增加熱耗，增加成本等。因此在滿足球團(tuán)強(qiáng)度的前提下，要盡量降低膨潤土添加量，為此對膨潤土的粘結(jié)性能提出技術(shù)需求。     目前，我國球團(tuán)礦中的膨潤土添加量約為2%～3%，國外先進(jìn)水平的添加量約為0.5%，從節(jié)約資源和節(jié)約能源考慮，應(yīng)該進(jìn)一步提高膨潤土的粘結(jié)性能，降低球團(tuán)礦中膨潤土的用量。

用鹽酸、硫酸或磷酸處理過的天然膨潤土被稱為酸性白土。酸性白土與膨潤土原礦物相比，比表面積顯著增加，具有很高的吸附性能和觸媒活性。傳真紙、計(jì)算機(jī)記錄用的壓敏復(fù)寫紙就是應(yīng)用了酸性白土與白色（無色）染料接觸發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)顯色的。

膨潤土在無碳復(fù)寫紙中作為力敏色素的顯色劑，用于無碳復(fù)寫紙的酸活化處理膨潤土產(chǎn)品，在英國、德國、日本早已生產(chǎn)使用。浙江某研究所利用仇山膨潤土，制成無碳復(fù)寫紙用特種漂土，產(chǎn)品經(jīng)北京造紙研究所等單位使用，認(rèn)為完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。

以三層的無碳復(fù)寫紙為例，在上層紙和中層紙背面所用的粘結(jié)劑中包有含色素的明膠、阿拉伯樹膠微交囊在中層紙和下層紙的表面粘有酸性白土作為顯色劑。粘結(jié)性和可塑性膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性，一般以濕態(tài)抗壓強(qiáng)度（濕壓強(qiáng)度）、熱濕拉強(qiáng)度表示。紙中的色素受微交囊保護(hù)，重疊后不自行顯色。但當(dāng)用筆尖或打字機(jī)針頭對紙面施加壓力時(shí)，微交囊就會(huì)，染料外溢后與涂層面接觸，酸性白土顯色劑具有吸附力并能提供質(zhì)子，無色染料獲得質(zhì)子后內(nèi)酯環(huán)斷裂形成極化離子結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)顯色。