膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等;一般为白色、淡黄色,因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等;具蜡状、土状或油脂光泽;膨润土有的松散如土,也有的致密坚硬。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,Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。蒙脱石矿物属单斜晶系,通常呈土状块体,白色,有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1~2,密度2~3g/cm3。按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层间电荷大小,膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土),其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍;在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性;有较强的阳离子交换能力;对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力,大吸附量可达5倍于自身的重量;它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性;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)能吸附有色离子。
膨润土矿是一种多种用途的矿产,其质量和应用领域主要取决于其中蒙脱石含量和属性类型及其晶体化学特性。因而,其开发利用因矿而异,因作用而异。如生产活性白土,钙基转钠基,供石油钻探用的钻井注浆,代替淀粉用于纺纱、印染的浆料,建材上用内外墙涂料,制备有机膨润土,用膨润土合成4A沸石、生产白炭黑等等。
影响膨润土矿物吸附作用的因素是:
1)膨润土类型的影响。钠质膨润土的吸附能力明显比钙质等其他类型的膨润土矿物吸附能力强。
2)膨润土颗粒粉碎粒度大小的影响。根据固体吸附的理论,进行粉碎的膨润土矿物的吸附能力明显提高,粉碎矿物越细,吸附作用越强。
3)溶液介质的影响。根据双电层理论,膨润土矿物晶体带负电,在形成双电层时会进行离子交换。如果溶液中离子浓度过高会压缩膨润土颗粒双电层,抑制膨润土的分散和扩散,甚至使膨润土产生凝聚和聚结。
膨润土(蒙脱石)由于有良好的物理化学性能,可做净化脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域,所以蒙脱石是一种用途广泛的天然矿物材料。 膨润土可用来作防水材料,如膨润土防水毯、膨润土防水板及其配套材料,釆用机械固定法铺设。应用于PH值为4到10的地下环境,含盐量较高的环境应采用经过改性处理的膨润土,并应检测合格后使用。
工业指标
膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量: 边界品位:≥40%; 工业平均品位:≥50%o 蒙脱石含量一般是用吸蓝量换算.即: M=B/K’100 式中M—膨润土矿石中蒙脱石相对含量,%: B—吸蓝量,毫克当量/100克样: K—换算系数,150。 可采厚度:1-2m; 夹石剔除厚度:≥1m。
膨润土是以蒙脱石为主要成分的含水粘土岩,具有的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性等特殊性能,被誉为是“粘土”。
中文别名:有机蒙脱土,有机陶土,简称OMMT
相对密度:1.7~1.8 g/cm3
外观:白色或灰白色粉末
气味:无味
溶解性:易溶于烃类溶剂,加少量极性溶剂如甲醇、乙醇、丙酮等,能使蒙脱土层间的季铵碳氢链通过氢键桥接,获得有效的溶剂化,从而使层间膨胀、分散,并形成卡层屋结构的触变性凝胶体,防止无机填料沉淀。
毒性:
应用:用作溶剂型胶黏剂和密封剂的增稠剂、触变剂和稳定剂,参考用量5~10份。直接加入有机膨润土,搅拌1h后加入少量(2%~3%)极性溶剂(甲醇或乙醇等)。
高黏度有机膨润土:在适用溶剂中需要高速剪切分散和添加酵类活化剂等分散剂形成高黏度凝胶的有机膨润土;
易分散有机膨润土:在适用溶剂中无需高速剪切分散但需添加少量醇类活化剂等分散剂可形成触变胶体的有机膨润土;
自活化有机膨润土:在适用溶剂中无需高速剪切分散和添加醇类活化剂等分散剂可形成均匀分散体的有机膨润土。
有机膨润土在涂料中得到广泛的应用。油漆油墨中使用有机膨润土,可改善其触变性、悬乳性和稳定性,提高敷展性,防止流挂、凹陷,增加漆膜厚度,防止油漆沉淀,提高贮存稳定性,增加油漆质量和漆件的寿命。