无机改性膨润土

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各种膨润土的性能及其综合利用现状

各种膨润土的性能及其综合利用现状（膨润土）又名膨土岩、斑脱石，是以蒙脱石为重要成分的粘土矿物,其化学成分相当稳定,被誉为“万能石”。

蒙脱土（Montmorillonite）是属于蒙脱土族的矿物，蒙脱土是典型的层状硅酸盐矿物之一,但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙特别大,这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。

蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四周体片夹一层共棱联接的铝（镁）氧（氢氧）八面体片,构成2:1型含结品水的硅酸盐矿物。

是粘土类矿物大家庭中品体结构变异最强的矿物之一。

通过衍射仪慢速扫描的试验结果表明蒙脱土的粒度己接近纳米级,是天然纳米材料。

1重要类型及用途我国的膨润土资源极为丰富,遍布26个省市,储量世界第一。

目前我国膨润十进展较快,应用已达24个领域。

2000年我国膨润十年产量为250万吨,2023年我国膨润土年产量已超过290万吨,其中铸造业占38%；钻井泥浆占24%；铁矿球团占16%；活性白土占15%；剩余7%重要消费在轻工、农业、建筑等领域,尽管这部份领域用量小,但价值高,经济效益好。

天然膨润十一般多为钙基膨润土,其物化性质不甚理想,如将其加工成钠基膨润土、提纯膨润土、颗粒膨润土、有机膨润土、活性白土（颗粒白土）、白炭黑等膨润土深加工产品,可广泛用于石油化工、油脂、医药、建筑、日化、纺织、涂料、冶金、环保等各领域中。

1.1钠基膨润土自然界产出的膨润土,绝大为钙基膨润土。

钙基膨润土较钠基膨润土性能差,所以生产厂常用人工钠化的方法将钙基膨润土改型为钠基膨润土。

钠基膨润土在铸造行业、钻井泥浆、铁矿球团、干燥剂、污水处理、建筑工程防水材料、涂料等7种行业需求用量较大。

铸造用膨润土是钠基膨润土最大的用户,每年用量不少于110万吨。

钠基膨润土以其复用性好和湿压强度高而受铸造行业所欢迎。

因具有良好的可塑性,可防止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等现象,加之成型性强、型腔强度高,便于金属行业浇铸湿态或干态型模,是精密铸件首选的型砂粘结剂。

无机改性膨润土环境功能材料控制水污染的研究进展

ｔｒｏｌａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｔＷＯｋｉｎｄｓｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｏｄｉｆｉｅｄｂｅｎｔｏｎｉｔｅａｒｅｉｎｏｒｇａｎｉｃ－ｓａｌｔｍｏｄｉｆｉｅｄｂｅｎｔｏｎｉｔｅａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｐｉｌｌａｒｅｄｂｅｎｔｏｎｉｔｅ．Ｔｈｅｎｅｗｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｉｎｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏ１ｕｓｉｎｇｔｈｅｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｏｄｉｆｉｅｄｂｅｎｔｏｎｉｔｅａｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＴｈｅｋｅｙｉｓｓｕｅｓｏｆｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈＯｎｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎ — ｔｒｏｌｕｓｉｎｇｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｏｄｉｆｉｅｄｂｅｎｔｏｎｉｔｅａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．
ＢｅｎｔｏｎｉｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌ
ＸＩＡＦａｎ，ＷＥＩＧｕａｎｇｔａｏ，ＭＯＪｉｈｕａ，ＬＩＺｈｉｙｅ，ＬＩＺｈｏｎｇｍｉｎ，

如何制备膨润土无机凝胶

如何制备膨润土无机凝胶膨润土无机凝胶是以膨润土为重要原材料，经提纯、钠化改型、磷化改性及胶化等工序生产出来的一种具有高附加值的胶体类产品。

1、膨润土无机凝胶的应用领域膨润土无机凝胶具有增稠、触变、抗电解质盐类、抗酸性能好，耐酸、碱，性能稳定等特点，因而广泛应用于日化、制药、洗涤、陶瓷、玻璃、造纸、铸造、电池等行业。

牙膏行业：加入无机凝胶，可以降低有机粘结剂CMC的用量，并改善膏体的黏度大，稠度小，触变性差等缺点。

化妆德行业：无机凝胶是理想的乳液稳定剂，向润肤乳液中加入无机凝胶，可以提高乳液的稳定性。

并且蒙脱石能有效清除和吸附肌肤纹路中残留的彩妆、污垢杂质，并吸附过剩油脂，去角质，加速老死细胞的脱落，收敛过粗毛孔，淡化黑色素细胞，改善肤色等紧要作用。

日化领域：无机凝胶用于洗发香波，可取代P2O5洗涤助剂，削减油脂用量，使头屑大大削减，并有消炎、止痒、削减头发磨损、改善头发梳理性等功效。

2、化妆品用凝胶（JDF凝胶）的制备工艺矿石粉碎（175m）浸泡（24h）搅拌除砂表面改性（钠化）边缘改性（PO43—）提纯漂白凝胶化产品JDF产品的物性：吸蓝量0.9877mmoL/g；阳离子交换总量0.7037mmoL/g；膨胀容量85mL/g（溶胶液）；pH值为8.74；白度78%；粒径为：—2m81.2%，2—5m9.0%，5—10m5.5%，10—15m2.4%，+15m1.9%。

3、SM凝胶（牙膏载体）制备工艺SM凝胶性能：水分（片状、粉状）不大于8%；5%表观黏度：LV型5—12MPas，HV型不小于15MPas；pH值为7.5—10（可调）；白度75%；产品干粉74—43m大于95%。

膨润土无机凝胶的制备，原矿选择很关键。

选用低层电荷、蒙脱石含量一般要大于95%的原矿，制备得到的凝胶性能较好。

▼2023年中国非金属矿产业技术高峰论坛以“政府引领，创新驱动，加快非金属矿产业转型升级”为主题的2023年中国非金属矿产业技术高峰论坛，今年将重点关注行业关切的问题，大力整合国家相关部门、产业集聚区、行业协会、讨论机构、优质企业等各方资源，共商我国非金属矿资源综合利用进展大计！大会将于2023年8月9—11日在江苏盱眙隆重召开，会议咨询：187****3278，会议投稿：***************。

无机柱撑膨润土的研究进展及应用

称为蒙脱石层间无机化合物…。其具有大的比表面
积、高的表面潘ｆ及大小可调，即用１０ｌｄ钠离子．ｍｏ／ｍ溶液反复浸泡提纯后的膨润土，得到钠基膨润土。
（）３柱化剂的合成：在一定温度下，按不同［ＯＨ］
Ａｂｓｒｃ：ＩｒａｃｐｉｌｒｄｂｎｔｔｓｏｎｅｏｆｈｅｈｏｅｔｅｓａｃｒａｆｍｉｒｌａｅａｓＴｈｅｅｒｈａｖｏｔａｔｎｏｇｎｉｌａｅｅｏｎｉｅｉｔｔｓｅｒｈａｅｓｏｎｅａｔｒｌ．ｅｒｓａｃｎｄｄｅｅｌｐｍｅｔｏｆｒｍｉｎｔｈａａｔｒｓｉｓｒｐａａｉｎｄａｈｅｃｒｃｅｉｔｃ，ｐｅｒｔｏｎａｐｐｌｃｔｏｎｓｏｆｉｒｎｉｌａｅｂｅｏｔｒｉｌｅｅｅｓｄｏｎａｌｒｉａｉｎｏｇａｃｐｉｌｒｄｎｔｎｉｅｗｅｅｗｄｅｙｒｖｉｗｄｂａｅａｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｕｅｓ．ｏｃｍｎｔＴｈｅｍｅｈｎｉｍｎｍｅｈｏｆｉｏｒａｃｐｉｌｒｗｅｅｓｍｍｅｉｅＴｈｅｐｏｅｓｅｉｔｎｇｉｈｉｅｄａｈｅｄｅｌｐｍｅｔｃａｓａｄｔｄｓｏｎｇｎｉｌａｒｕｒｓｄ．ｒｂｌｍｘｓｉｎｔｓｆｌｎｄｔｖｅｏｉｎ
更深层次并逐步实现工业化生产。
（）４柱化反应：将制备得到的柱化剂缓慢加入到１％～２％钠基膨润土泥浆中，不断搅拌使其在一定温

有机膨润土简介介绍

有机膨润土简介介绍
汇报人：日期:
目录
• 有机膨润土概述 • 有机膨润土的应用领域 • 有机膨润土的优势与特点 • 有机膨润土的生产与市场 • 有机膨润土的发展趋势与前景 • 有机膨润土的制备工艺流程图及说明
01
有机膨润土概述
定义与性质
定义
有机膨润土是一种由天然无机矿物经过有机改性处理得到的膨润土。
详细描述
有机膨润土是一种含水硅酸镁铝的天然矿物，其独特的晶体结构使其具有很强的吸附性能。它能够通过离子交换和物理吸附等作用，有效去除水中的重金属离子和有机污染物，为环境保护和污染治理提供了重要的解决方案。
化学稳定性好
总结词
有机膨润土具有良好的化学稳定性，能够在各种化学环境下保持稳定。
详细描述
有机膨润土的化学稳定性非常好，它能够在酸、碱、盐等各种化学环境下保持稳定，不会发生化学反应，也不会释放有害物质，因此可以广泛应用于各种化学反应和分离提纯等领域。
步骤3
焙烧处理是将干燥后的原料进行高温焙烧，温度控制在 1000℃~1200℃之间，以使其具有较好的吸附性能。焙烧方式可采用回转窑、焙烧炉等设备进行焙烧。
步骤4
粉磨处理是将焙烧后的原料进行粉磨，得到有机膨润土粉。粉磨方式可采用球磨机、雷蒙磨等设备进行粉磨。
步骤5
活化处理是将有机膨润土粉进行活化处理，以提高其吸附性能。活化方式可采用化学活化法、热活化法等。
性质
具有较好的离子交换性、吸附性、触变性、悬浮性和化学稳定性等。
类型与结构
类型
根据有机基团种类，有机膨润土可分为阳离子型、阴离子型和非中有机基团可提供良好的水解稳定性、吸附性和离子交换性。
制备方法与工艺
01

改性膨润土在含磷废水处理中的应用

中、低浓度含磷废水常用吸附法处理，而具有高吸附量、高选择性、吸附速度快、抗干扰能力强、无二次污染、吸附剂易再生、性能稳定且廉价的改性膨润土成
为吸附除磷工艺普遍采用的吸附剂，膨润土的改性
化则是利用盐酸、硫酸、磷酸等强酸在１０以下加０￣Ｃ热搅拌，抽滤干燥后获得酸化活化膨润土，酸活化是利用强酸溶出蒙脱石层间钙镁离子，降低层间键能，
作者简介：琛（９０）男，李１８一，汉族，河南周口，人硕士，师，讲主要从事环境污染综合治理及环境修复方面的工作。
３０／ｉ０ｒｎ条件下搅拌吸附４ｍｎ，对含磷浓度ｍ０ｉ时
１ｍ／３ｇＬ的低浓度含磷废水的吸附量可达２．ｍ／，３ｇ４ｇ
２１年３０１月
污染治理《４４）４－７
环境研究与监测
第２卷４
改性膨润土在含磷废水处理中的应用
李琛
陕西汉中７３０）２０１
（陕西理工学院化学与环境科学学院
摘要：分别介绍了膨润土的无机改性、有机改性和交联改性的改性方法及机理，并综述了三类改性膨润土对含磷废
胡巧开旧Ａ１和钠基膨润土制得含Ａ％的ｌ约ｌ
改性膨润土，并用于对黄磷生产废水进行深度处理，
在改性膨润土用量为５／，Ｈ９ｇｐ＝，在搅拌速度为Ｌ
项目来源：西省科技厅项目（００Ｍ０６；陕２１Ｊ７１）陕西理工学院科研启
动项目（ＬＱ００）ＳＧＤ７５
石，有很大的内表面和外表面，具在废水处理过程中常用做吸附剂和絮凝剂。污废水中的磷是我国水体

膨润土的改性技术与应用研究现状

膨胀性、阳离子交换性、触变性、增稠性、润滑性、吸附
不同的焙烧温度对膨润土的比表面积和在有机溶液中的分散性也存在影响。膨润土比表面积面积随着焙烧温度
性和脱色性等一系列优良特性。能吸收自身体积８５倍～１
升高而增大，但当温度超过４０５ ℃时焙烧膨润土的比表面
的水量，体积膨胀倍数至３倍；分散悬泽陛使其在水介质Ｏ中可分散成胶体悬浮液；为了保持电价平衡，在蒙脱石的结构单元层之间存在着Ｋ、Ｎａ、Ｃ２ａ等大半径离子的
阳离子，这些离子可与同性电价离子发生等电量交换，从
而使蒙脱土具有阳离子交换能力。所以蒙脱土具有吸附各种气体、液体、有机物和有色物质的能力。膨润土按交换
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２１年・６０１第期
材料综述
中国材料科技与设备（双月刊）
积则开始减小，６０℃ 时急剧下降。焙烧温度对分散性的０
动以及挤压时产生的大量热都加速了离子反应。因此挤压
１膨润土的矿物学特性及类型
膨润土又名 “ 斑脱岩 ”或 “ 土岩 ” 膨，是一种以蒙脱石矿物成分为主的粘土岩，图１是蒙脱石晶体单元层结构。
蒙脱石又称 “ 晶高岭石 ”或 “ 岭石 ” 微胶，是一种层状含水
的铝硅酸盐矿物，其理论结构式为：Ｅ‘ Ｈｚ｛（ｚ】・ｎＯＡ１一

膨润土的提纯和改性

膨润土的提纯和改性[制备办法]因为自然膨润土的品质存在不足之处，挺直加以用法效果不佳，为了满足某些行业的需要和提高膨润土产品的档次，需要对膨润土举行分别提纯、改性等处理，以提高其性能。

(1)膨润土的提纯膨润土的提纯办法有干法和湿法两种。

干法(风选)是目前国内外的主要选矿办法，该法适用于蒙脱石含量高(蒙脱石含量大于80%)、粒度较细而脉石矿物石英、长石较粗的矿石。

其工艺流：膨润土原矿→自然干燥→破裂→气流干燥→风选分级→包装。

该法工艺流程简便，处理量大，但产品质量不易控制。

湿法提纯方式有2种：①200目矿粉→加水浸泡制浆→1级提纯→2级提纯→3级提纯→脱水→干燥粉碎→精土；②小于100目矿粉→制浆(10%～20%)→沉淀悬浮液(弃去残渣)→离心分别→高纯度浆液(弃去细渣)→过滤→滤饼(70%水循环利用)→反絮凝剂→精土。

两种办法的主要区分是添加种类较多的絮凝剂和反絮凝剂，因絮凝剂使脱水过程中的蒙脱石颗粒快速聚拢紧缩，比表面积变小，颗粒部分表面被絮凝剂笼罩，使其固有的膨胀、吸附和粘接等性能降低，影响其在一些产品中的应用，湿法能将蒙脱石含量提高到90%左右，但一些细小微粒用水沉淀不出来，且产量很低。

经纯化后的膨润土可用于制备各种改型膨润土和复合纳米材料等。

(2)膨润土的改性 I.膨润土的钠化改型自然界中膨润土的储量以钙基膨润土为最多、最广泛。

因为钠离子比钙离子有更强的水合作用，故钠基膨润土比钙基膨润土具有更优越的物化性能，如吸水率大、膨胀倍数高、阳离子交换容量大，胶体悬浮液触变性、黏性、润滑性好，热稳定性好并具有较强的可塑性和粘接性等。

故有时需将钙基膨润土改型为钠基膨润土以提高其经济价值和应用价值。

Na2CO3、NaOH及NaCI-NaOH体系成本较低、效果较好，是国内目前用得最多的钠化改型剂。

钠化改型钙基膨润土的过程为：这是一个可逆交换反应，为了使反应向右举行，可提高[Na+]或降低[Ca2+]。

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无机改性膨润土
无机改性膨润土通常将无机改性膨润土称为无机交联膨润土(又叫无机柱撑膨润土)，是改性剂(又称交联剂、柱撑剂或柱化剂)中的聚合羟基金属阳离子借离子交换作用进入膨润土层间，将膨润土内的层与层撑开，从而形成黏土层间化合物，经进一步加热层间交联剂会脱去羟基，终于转化成稳定的氧化物柱体，交联剂代替了膨润土层间可交换阳离子，将其2：1单元层桥连并撑开，形成一种二维通道(2：1)两单元层为“板”、柱化剂为“柱”的“层柱”状结构的新物质。

将多聚羟基金属阳离子引入膨润土层间除常用的离子交换办法外，还有浸渍法、物理吸附法，特别的还有二步交换法。

通过上述办法不但可以将单一的多聚合羟基金属阳离子插入膨润土层间，还能引入混合金属多聚物，如OH-Cr-膨润土、OH-AI-Co-膨润土、OH-AI-Fe膨润土、OH-AI-Mg膨润土等。

无机改性膨润土通常用法钠、镁、铝、铜、锌、铬、铁等的卤化物、或。

实例
1 AICl3改性膨润土制备称取100g膨润土原矿，水洗精选提纯。

将提纯土与0.25g/g改性剂AlCl3混合，加水500mL，搅拌2h，然后浸泡过夜，离心分别，在110℃下烘干，将配入改性剂的膨润土移入瓷坩埚，于450℃下焙烧1.5h，得到改性膨润土吸附剂，测定吸附剂的比表面积和微孔总体积分离为350.21m2/g和0.907cm3/g。

实例
2 镍钛交联改性膨润土 a. 交联剂的制备镍交联剂的制备：将0.1mol/L NaOH 溶液以15mL/min的速度缓慢加入至0.5mol/L NiSO4溶液中，调整
n(OH-)：n(Ni2+)=4，在室温下延续搅拌1.5～2.0h。

钛交联剂的制备：精确移取8.8mL TiCl4分析纯溶液，缓慢加入至40mL 分析纯HCl溶液中，冷却后稀释至160mL，得到Ti(IV)浓度为0.5mol/L 的钛交联剂溶液，室温下静置5h以上即得钛交联剂。

b.无机交联膨润土的制备取5g钠基膨润土制成50g/L黏土料浆，在60℃水浴中搅拌条件下，将不同镍钛比(浓度比)交联剂以15mL/min速度滴加到黏土料浆中，并调整pH值在酸性条件下，持续搅拌6h，反应彻低后静置24h，过滤，在80℃下干燥，110℃下活化，研磨至粒度小于74μm(过
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