膨润土的改性研究进展_王抚抚
膨润土的研究进展
膨润土吸附材料在有机污染物控制中的研究进展李雪飞郑岳青*（宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315211）摘要：由于特殊的天然纳米结构，膨润土改性吸附材料在有机污染物控制与修复中有广阔的应用前景。
本文重点评述了膨润土吸附材料对有机污染物的吸附作用机制，构效关系。
简要总结其在一些有机污染物的控制作用。
并展望了今后的重点研究方向。
关键词：膨润土；吸附材料；有机污染物；污染控制Adsorption of bentonite materials in organic pollutants controlresearch progressLI Xue-Fei ZHENG Yue-Qing*(Faculty of Material Science and Chemical Engineering , Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang)Abstract:Because of natural peculiar nanometer structure,the bentonite changes nature adsorption material controlling in organic pollutants and having a prospect to apply vastly in renovation. Priority reviews the main body of a book having stated bentonite adsorption material imitating relation to organic pollutants adsorbing mechanism , structure. Brief summary it's the control action in a few organic pollutants. And have looked into the future at priority the days to come studying direction.key word：Bentonite ；Adsorption material ；Organic pollutants ；Contamination control引言当前，人类的生存环境已普遍受到化学物质特别是有毒有害有机物的污染。
膨润土的改性研究进展_王抚抚
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
嘉芬等
［28 ］
主要是利用不同类型和浓度的 3+ 酸对膨润土进行浸泡， 此时膨润土层间中的 Al 、 Ca2 + 等金属离子以可溶性盐的形式溶出， Mg2 + 、 使 得其孔道得到疏通， 有利于吸附质分子的扩散， 同时 3+ 2+ 2+ 、 Mg 、 Ca ， Al 所以电离 由于氢原子的半径小于 从而减 出来的 H 可以置换出层间的金属阳离子， 弱层间作用力， 使得膨润土带上的永久性负电荷变 得更多。更加有利于阳离子之间的交换， 因而吸附 能力得到提升。一般称作经酸化后的膨润土为活性 白土或漂白土， 其孔容积和比表面积都有很大的改 变， 吸附点位也增加。 常用的 酸 改 性 剂 有 H2 SO4 、 HCl、 CH3 COOH 等。 Benguella B 等［32］用硫酸对天然膨润土进行酸 活化， 并用改性后的膨润土吸附两种酸性染料 ， 结果 2 表明酸活化膨润土的比表面积由 23 m / g 增大到 56 m2 / g， 吸附效果较原土也有很大程度提升。 罗平 等 用硫酸为改性剂， 研究了硫酸改性膨润土对废 6+ 水中Cr 的吸附效果， 结果表明经硫酸酸化后的膨
注： 东华理工大学分析测试中心测试结果。
1
膨润土的提纯预处理
约为 60% 自然界中膨润土的蒙脱石含量不高，
左右， 部分优质膨润土能达到 80% ， 膨润土中蒙脱
1025 1121 收稿日期： 2016修改稿日期： 2016基金项目： 江西省教育厅科技项目 （ GJJ14468 ） ； 科技部国际合作项目 （ 2015DFＲ61020 ） ； 江西省研究生创新专项基金 （ YC2015S275 ） 作者简介： 王抚抚（ 1990 － ） ， 东华理工大学在读硕士研究生 ， 师从陈泉水教授， 从事核废物处置材料 （ 非 男， 江西抚州人， E － mail： wff2014@ yeah． net 金属矿物材料） 与技术研究。电话： 18770056048 ， 通讯联系人： 陈泉水（ 1968 － ） ， 教授， 博士， 从事核废物处理材料的基础研究以及超微细材料深加工和产 男， 江西抚州人， 。 E － mail ： cqs680316@ 163． com 品开发应用研究
技术膨润土6大应用领域及最新研究进展！
技术膨润土6大应用领域及最新研究进展！膨润土是一种含水粘土岩，其主要组分为蒙脱石类矿物，含量在85%～90%之间。
只有当蒙脱石含量达到可加工的含量时才被称为膨润土，因此膨润土的一些性质都是由蒙脱石所决定的。
膨润土具有优异的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性，常作为粘结剂、悬浮剂、吸附剂、净化剂及稠化剂等被广泛应用于钢铁、石油、化工、纺织、药品等诸多领域。
1、环境领域《产业关键共性技术发展指南（2017年）》中明确指出：要发展用于工业废水处理的矿物功能材料深加工技术，主要技术内容：•膨润土等矿物功能材料的改性、改型技术；•增加矿物功能材料比表面积、调整表面电荷等技术；•矿物功能材料在工业废水处理中的应用技术。
在环境领域，膨润土可作为吸附剂处理废水中的重金属离子、有机污染物和放射性物质，也可以作为吸毒剂来吸收核辐射油污、处理城市生活垃圾、净化工业废气等，其中用于废水处置的最多，应用前景也极为广阔。
印染废水是近年来环境保护的一个突出问题。
王静利用改性膨润土作为吸附剂，在恒温（294K）和pH初始值大于3的条件下，浓度为100mg/L的甲基橙（MO）和0.5g改性膨润土混合接触30min后，MO的脱色率超过了90%，对甲基蓝（MB）也达到了同样显著的效果，成功解决了MO染料废水的处置问题。
何华玲使用壳聚糖作为改性剂对钠基膨润土进行改性得到壳聚糖膨润土，并将其用于活性染色净水工艺中，结果达到了净水处理排放标准。
潘嘉芬等采用钠化改性的钙基膨润土对印染废水进行物理吸附，经处理后水的浊度明显降低，COD的去除率也显著提高。
随着人们环保意识的提高，如何有效地改善室内空气质量备受关注。
陈树沛采用钙基膨润土、钠化膨润土与酸化膨润土分别对甲醛气体进行吸附，发现酸化膨润土在到达饱和吸附容量前对甲醛气体之所以吸附效果好，是因为其表面酸性和质子以及层间水与甲醛发生了质子化作用。
因此采用适宜构型的膨润土可以有效地净化室内空气。
膨润土的改性方法及其在吸附放射性核素的研究进展-副本
膨润土的改性方法及其在吸附放射性核素的研究进展1 前言随着核能的不断发展,特别是上世纪中叶以来,人类在开发利用核能过程中产生了大量高放废物。
由于高放废物含有放射性强、半衰期长和毒性大的核素,需要将废物与人类生存的环境长期可靠有效地隔离,使废物中的放射性核素依其自发衰变规律达到天然放射性水平[1]。
如何安全地处置高放废物己成为当前放射性废物管理的难点问题,已引起国际社会的广泛关注。
膨润土具有较强的吸附能力,功能可与活性炭相媲美。
而且我国有丰富的膨润土资源。
全国26个省市(自治区)有和膨润土矿床(点),资源量达75亿吨以上,而且我国膨润土矿产质优量大,种类齐全[2]。
膨润土是一种层状铝硅酸盐粘土矿物，主要成分是蒙脱石。
蒙脱石矿物的晶体结构属于而八面体型，其结构单元是由Si–O4四面体中间夹一个Al-O4(OH)2八面体片组成的2:1型晶体结构[3]。
由于其特殊的晶体结构，膨润土具有一系列良好的物理化学性质，如比表面积大，阳离子交换容量大，对有机和无机污染物的吸附力强，低透气性，低渗透性，成本低，分布广泛且储量丰富[4]。
2 膨润土的改性方法为了提高膨润土的使用价值和各方面的性能，根据膨润土的实际应用目的来改变膨润土矿物的物理性质和化学性质，从而对其进行改性。
常用的膨润土改性方法有机械改性法、焙烧改性法、酸活化改性法、盐改性法、有机改性法和交联改性法等[5]。
2.1 机械改性法顾名思义膨润土的机械改性就是是利用机械力的作用使膨润土的某些活性和性能得到提高的改性方法。
通过对膨润土原矿进行不同条件的球磨超细粉碎,在机械力的作用下，使膨润土的晶体构发生变化，从完好晶型到无定型晶型的转变，从而提高膨润土的表面活性以及与其他物质反应的活性[6]。
2.2 焙烧改性法焙烧改性就是是在不同温度下煅烧膨润土。
在高温的作用下，膨润土在高温下的作用下会失去表面水、水化水和结构中的结合水以及空隙中的一些杂质，使孔隙率增加，结构更加疏松，比表面积增大，吸附性能得到大大改善[7-9]。
膨润土改性和复配及在废水处理中的应用进展
膨润土改性和复配及在废水处理中的应用进展膨润土是一种常见的土壤资源，具有良好的吸附性能和离子交换能力。
然而，膨润土在废水处理中所起的作用有限，不能同时满足去除各种污染物的要求。
因此，通过改性和复配膨润土，可以提高其吸附性能和去除效果，进一步促进其在废水处理中的应用。
膨润土改性主要包括物理改性和化学改性两种方法。
物理改性主要通过改变膨润土的结构、表面特性和孔隙度来提高其吸附性能。
常用的物理改性方法包括机械剪切、干燥热处理和酸洗等。
通过这些方法，可以增加膨润土表面的活性位点和孔隙度，提高其吸附污染物的能力。
同时，物理改性还能增加膨润土与废水中污染物之间的接触面积，提高吸附速率。
化学改性是一种较常见的膨润土改性方法，通过在膨润土表面引入有机功能基团或无机改性剂，改善其吸附性能和去除效果。
常用的化学改性剂包括阳离子交换剂、阴离子交换剂、溶胶凝胶剂和表面活性剂等。
这些化学改性剂可以改变膨润土的表面电荷特性，增加其吸附污染物的能力。
例如，阳离子交换剂可以提高膨润土对重金属离子的吸附能力，而阴离子交换剂可以增加膨润土对有机物的吸附能力。
膨润土改性后的复配是一种将膨润土与其他材料混合使用的方法。
通过与其他材料复配，可以进一步提高膨润土的吸附性能和去除效果。
常见的复配材料包括活性炭、生物质炭、氧化铁等。
这些材料具有较高的吸附性能和特定的针对性，与膨润土复配使用可以形成协同效应，提高废水处理效果。
膨润土改性和复配在废水处理中的应用已取得了一定的进展。
一方面，通过改性和复配，可以使膨润土对废水中的有机物、重金属离子和染料等污染物具有较高的吸附能力和去除效果，达到废水处理的要求。
另一方面，膨润土改性和复配技术具有操作简便、成本低廉的优点，适用于大规模废水处理和工程应用。
然而，膨润土改性和复配在废水处理中仍面临着一些挑战。
首先，改性和复配过程中需要选择合适的改性剂和复配材料，以实现最佳的吸附效果。
其次，改性和复配后的膨润土需要进行再生和回收，以减少资源和环境的浪费。
膨润土常用改性方法及研究进展
膨润土常用改性方法及讨论进展膨润土是一种层状硅铝酸盐矿物，其重要成分为蒙脱石。
蒙脱石是由2:1型单斜晶系结构不断堆叠起来的层状黏土，相邻的斜晶系层间留有肯定的空隙，空隙之间填充了大量可用于交换的阴阳离子，如Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Na+、Cl—等。
据层间隙中阳离子的种类将膨润土分为氢基膨润土、钙基膨润土、钠基膨润土、镁基膨润土等。
膨润土因其具有较大表面积、良好的吸附性能、耐热性能、膨胀性能被广泛应用到环保、化工、核工业、医药、石油、造纸等领域，被誉为“万用粘土”，其市场开发前景特别广阔。
1、膨润土的提纯预处理一般膨润土的蒙脱石含量约为60%，优质膨润土能达到80%。
膨润土中蒙脱石含量的高处与低处对膨润土的性能有侧紧要的影响，在改性之前对膨润土进行提纯预处理的目的就是为了提高其中蒙脱石的含量，降低石英的含量。
（1）膨润土干法提纯膨润土干法提纯是利用膨润土与杂质矿物的粒度、密度、硬度差别比较大的特点，通过逐级分别沉降进行分别，一般适用于蒙脱石含量大于80%的膨润土的提纯处理。
（2）膨润土湿法提纯膨润土应用比较普遍，其机理是利用蒙脱石晶体细胞小，能够在水介质中充分分散的原理，使杂质与蒙脱石分开。
膨润土一般需要经过改性后才能正常使用到实际的生产中，其改性的基本原理是利用其层间域中水分子与阳离子的可交换性。
常用的膨润土改性方法有钠化改性法、酸改性法、焙烧改性法、盐改性法、有机改性法和无机柱撑改性法、无机/有机复合改性法等。
2、膨润土钠化改性法由于蒙脱石与Ca2+吸附本领比Na+要强，所以自然界中存在的膨润土一般为钙基土。
但是实际应用中发觉钙基土中的Ca2+的交换本领远低于Na+，因此钙基土常常经过钠化后再投入市场使用。
膨润土钠化改性法的原理是利用Na+与Al、Mg的结合强度大于Ca2+，通过Na+取代膨润土层间的Ca2+而达到钠化改性的目的。
常用的钠化剂有NaF、Na2CO3、NaCI、NaNO3、NaSO4等。
膨润土吸附废水中的抗生素和重金属研究进展
膨润土吸附废水中的抗生素和重金属研究进展目录一、概述 (2)1.1 废水污染现状 (3)1.2 膨润土吸附技术的重要性 (4)1.3 研究目的与意义 (5)二、膨润土基本性质及结构特征 (6)2.1 膨润土的物理性质 (6)2.2 膨润土的化学性质 (8)2.3 膨润土的结构特征 (9)三、抗生素和重金属在废水中的存在与危害 (9)3.1 抗生素在废水中的存在形式及危害 (10)3.2 重金属在废水中的存在形式及危害 (11)3.3 抗生素和重金属对环境的联合影响 (13)四、膨润土吸附抗生素和重金属的研究进展 (14)4.1 吸附机理研究 (15)4.2 影响因素分析 (17)4.3 吸附工艺优化研究 (18)五、膨润土吸附技术在实际应用中的效果评价 (19)5.1 实验研究方法 (20)5.2 吸附效果评估指标 (21)5.3 实际应用案例分析 (22)六、膨润土吸附技术的挑战与展望 (23)6.1 技术挑战与问题 (24)6.2 发展趋势与展望 (26)6.3 策略建议与研究重点 (27)七、结论 (28)一、概述随着工业化的快速发展，废水处理成为环境保护领域的重要课题之一。
抗生素和重金属作为废水中的常见污染物，其去除技术的研究备受关注。
膨润土作为一种天然矿物材料，具有良好的吸附性能，在废水处理领域具有广泛的应用前景。
关于膨润土吸附废水中的抗生素和重金属的研究取得了一系列进展。
抗生素的污染问题日益严重，其在废水中的残留会对生态环境和人类健康产生潜在风险。
膨润土因其较大的比表面积和表面官能团，展现出对抗生素良好的吸附能力。
研究者通过改变膨润土的表面性质，提高其吸附性能，为实际废水处理提供了理论支持。
重金属是另一种常见的废水污染物，其毒性大、难以降解。
膨润土对重金属的吸附作用同样受到关注，膨润土中的矿物质成分能够与重金属离子发生交换、沉淀等反应，从而有效去除废水中的重金属。
随着研究的深入，研究者还关注膨润土吸附抗生素和重金属的机理。
膨润土改性的研究进展
温度 超过 ６０ 时 ， ０ 比表 面 积 逐 渐 呈 下 降 趋 势 。以
上结果很可能是 由于温度 的升高 ， 吸附剂 结构 中的
沸石 水 和结 晶水析 出 ， 面积 增大 ， 表 提高 了吸 附质所
能进 入 的 自由位 置 的数 目。 当 温 度 超 过 ６ ０Ｃ时 ， ０￣
（ｋ ９３ ） ｚ０ １７
收 稿 日期 ：００— ８—１ ２１ ０ ７
作者简介 ： 艳 （９ ３一 ， ， 士， 王 １８ ） 女 硕 研究方 向： 淀粉废水处理． ｍ ｉ ｗ ｎｙ ７ ４７ ＠１３ ｔｍ Ｅ～ ａ ：ａｇａ １２９ ６ ．ｏ ｌ ｎ
第３ ６卷 第 １ 期
２１ ０ １年 ２月
盐结 构 ， 个单 元 晶层 是 由两 边 的硅 氧 四面 体 层 中 每
间夹 着一个 铝 氧 八 面 体层 而成 的三 层 结 构 ， 边 的 两
在不 同温 度下焙 烧 ， 先后 失去 表面 水 、 水化 水 和结 构 骨架 中 的结 合 水 ， 就 减 少 了重 金 属 吸附 过 程 中膨 这
子 的扩散 ， 由于 Ｈ ＋ 子 半 径 小 于原 土 问 阳离 子半 离
径， 置换后 消 弱 了层 间 键 合 力 ， 状 晶格 裂 开 ， 间 层 层 距变 大 ， 附 性 能 大 大 提 高 ； 如 ， 的 半 径 小 于 吸 例 Ｈ
Ｋ Ｎ 、 ａ Ｍｇ 、 ａ Ｃ 、 等离 子 ， Ｈ 用 置 换 层 问 的 Ｋ 、
能力 。
膨润 土虽然 具 有 较 好 的 吸 附 性 能 ， 是 在含 重 但
金 属 离子废水 处 理 的工 业 应 用 中 ， 接 利 用膨 润 土 直
原 土往 往不 能达 到 满 意 的效 果 ， 般 须 将 膨 润 土经 一 过 改性 后再应 用 于废 水处 理 。
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Na ， 因此钙基土常常经过钠化后再投入市场使用 ，
+ Mg 的结合强度大于 其改性原理是利用 Na 与 Al、
Ca
2+
Mg 的结合强度， 与 Al、 通过 Na 取代膨润土层
2+
+
10 mg / L、 pH = 7 、 用土量为 8 g / L、 室温条件下， 硫酸 改性膨润土对Pb 的去除率可达 96% ， 处理后残留 Pb2 + 达到国家排放标准。 2． 3 焙烧活化改性法 焙烧改性法就是将膨润土在不同温度下进行煅 烧， 膨润土在高温煅烧的情况下会依次失去表面水 、 骨架结构中的结合水、 孔道中的机物污染质， 引起孔 隙率增加， 结构更为疏松， 比表面积变大， 使得吸附
［36 ］ 除率可 达 99% 以 上。 王 连 军 等 同时采用了盐 酸、 硫酸对膨润土进行改性， 结果表明硫酸的改性效
所 吸附能力比 Na 要强 ， 以自然界中存在的膨润土一般为钙基土 。但是实际 应用中 发 现 钙 基 土 中 的 Ca
+ 2+
的交换能力远低于
果比盐酸好， 且改性后的土比表面积增大， 对染化废 ［37 ］ 水的去除能力也得到提高。 胡恭任等 成功的合 成出了硫酸改性膨润土， 表征结果表明经 10% 的硫 酸改性后的膨润土层间距由原来的1． 46 nm 增加到
2+
间的Ca
而达到钠化改性的目的。
Na2 CO3 、 NaCl、 NaNO3 、 常用 的 钠 化 剂 有 NaF、 NaSO4 等。 刘洪杰等［26］ 的研究表明， 利用 Na2 CO3 在其最 佳 浓 度 为 4% ， 钠化时间为 作为钠化剂时， 30 min， 水浴温度为 70 ℃ 时， 钠化处理后的膨润土 的钠离子含量由 1． 47% 提升到 32% ， 达到了钠化改 ［27 ］ ［15 ］ 胡雪峰等 研究了不同种钠 性的目的。 姜巍 、
含量 / % 68． 105 13． 767 2． 176 0． 935 2． 070 1． 722 1． 367 18． 43
市场开发前景。
Tabel 1
化学成分 SiO2 Al2 O3 Fe2 O3 CaO MgO Na2 O K2 O 烧失量
（ OH） 4］ 构成， 属于典型的 2∶ 1 型单斜晶系结构。 蒙 脱石就是由这样的 2∶ 1 型单斜晶系结构不断堆叠起 来的层状黏土， 相邻的斜晶系层间留有一定的空隙 ， 空隙之间 填 充 了 大 量 可 用 于 交 换 的 阴 阳 离 子， 如 Ca2 + ， Mg2 + ， Al3 + ， Fe3 + ， Na + ， Cl － 等。蒙脱石的层间 隙中的阳离子容易被交换， 具有很大的离子交换容 ［6 ］ 量 。现实中， 常根据层间隙中阳离子的种类将膨 润土分为氢基膨润土、 钙基膨润土、 钠基膨润土、 镁 基膨润土等。膨润土因其具有较大表面积、 良好的 吸附 性 能、 耐 热 性 能、 膨胀性能被广泛应用到环 ［7 ］ ［8 ］ ［910 ］ ［11 ］ ［12 ］ 、 保 、 化工 、 核工业 医药 、 石油 、 造
、 无机/有机复合改性
6+ 润 土 对 Cr 是 原 土 吸 附 效 果 的 2 倍， 达到了 0． 047 mg / g。吕晓丽［34］和曹春艳［35］ 分别研究了天
［24 ］
2
2． 1
膨润土的改性
钠化改性法 由于蒙脱石与 Ca
2+ + ［25 ］
然膨润土经酸化后对磷和铅的吸附， 结果都表明酸 改性后吸附较原土有很大程度提升， 其中对铅的去
［17 ］ ［16 ］ ［15 ］
化剂对钠化效果的影响， 结果都表明 Na2 CO3 改性 剂的效果要优于 NaCl， 经过 Na2 CO3 钠化后的土的 膨胀容和胶质价分别提升 20 mL / g 和 200 mL / g 左 右， 钠化后的产品都能达到工业化使用的要求 。 潘 研究钠化改性后的钙基膨润土对印染废 水的吸附， 结果表明淄博周村某印染厂废水经钠化 土处理后 COD 去除率明显提高， 处理后水的浊度明 显变低。 2． 2 酸改性法 酸改性法
注： 东华理工大学分析测试中心测试结果。
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膨润土的提纯预处理
约为 60% 自然界中膨润土的蒙脱石含量不高，
左右， 部分优质膨润土能达到 80% ， 膨润土中蒙脱
1025 1121 收稿日期： 2016修改稿日期： 2016基金项目： 江西省教育厅科技项目 （ GJJ14468 ） ； 科技部国际合作项目 （ 2015DFＲ61020 ） ； 江西省研究生创新专项基金 （ YC2015S275 ） 作者简介： 王抚抚（ 1990 － ） ， 东华理工大学在读硕士研究生 ， 师从陈泉水教授， 从事核废物处置材料 （ 非 男， 江西抚州人， E － mail： wff2014@ yeah． net 金属矿物材料） 与技术研究。电话： 18770056048 ， 通讯联系人： 陈泉水（ 1968 － ） ， 教授， 博士， 从事核废物处理材料的基础研究以及超微细材料深加工和产 男， 江西抚州人， 。 E － mail ： cqs680316@ 163． com 品开发应用研究
［33 ］ +
， 一般需要经过改性后才能正常使用到实
际的生产中。膨润土改性的基本原理是利用其层间 域中水分子与阳离子的可交换性 。 常用的膨润土改性方法有钠化改性法 性法 法 法等
［19 ］ ［18 ］
、 酸改
、 焙烧改性法
［20 ］
、 盐改性法
［23 ］
［21 ］
、 有机改性
［22 ］
和无 机 柱 撑 改 性 法 。
［2931 ］
嘉芬等
［28 ］
主要是利用不同类型和浓度的 3+ 酸对膨润土进行浸泡， 此时膨润土层间中的 Al 、 Ca2 + 等金属离子以可溶性盐的形式溶出， Mg2 + 、 使 得其孔道得到疏通， 有利于吸附质分子的扩散， 同时 3+ 2+ 2+ 、 Mg 、 Ca ， Al 所以电离 由于氢原子的半径小于 从而减 出来的 H 可以置换出层间的金属阳离子， 弱层间作用力， 使得膨润土带上的永久性负电荷变 得更多。更加有利于阳离子之间的交换， 因而吸附 能力得到提升。一般称作经酸化后的膨润土为活性 白土或漂白土， 其孔容积和比表面积都有很大的改 变， 吸附点位也增加。 常用的 酸 改 性 剂 有 H2 SO4 、 HCl、 CH3 COOH 等。 Benguella B 等［32］用硫酸对天然膨润土进行酸 活化， 并用改性后的膨润土吸附两种酸性染料 ， 结果 2 表明酸活化膨润土的比表面积由 23 m / g 增大到 56 m2 / g， 吸附效果较原土也有很大程度提升。 罗平 等 用硫酸为改性剂， 研究了硫酸改性膨润土对废 6+ 水中Cr 的吸附效果， 结果表明经硫酸酸化后的膨
第 46 卷第 4 期 2017 年 4 月
应
用
化
工
Vol． 46 No． 4 Apr． 2017
Applied Chemical Industry
膨润土的改性研究进展
1， 2 1， 2 1， 2 2 2 陈泉水 ， 罗太安 ， 任广元 ， 周佳玮 王抚抚 ， （ 1． 东华理工大学 放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室， 江西 南昌 330013 ； 2． 东华理工大学 材料科学与工程系， 江西 南昌 330013 ）
摘
要： 总结了近年来常用的膨润土改性方法 ， 其中包括钠化改性、 酸改性、 焙烧活化改性、 有机改性、 无机改性、 无
机 / 有机复合改性。指出了目前膨润土应用存在的问题及研究方向 。 关键词： 膨润土； 改性； 应用； 研究进展 中图分类号： TQ 01 文献标识码： A 文章编号： 1671 － 3206 （ 2017 ） 04 － 0775 － 05 DOI:10.16581/ki.issn1671-3206.20170222.030
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应用化工
第 46 卷
石含量的高低对膨润土的性能有着重要的影响 ， 在 改性之前对膨润土进行提纯预处理的目的就是为了 提高其中蒙脱石的含量， 降低石英的含量。 常用的 提纯方法有湿法和干法两种。干法一般适用于蒙脱 石含量大于 80% 的膨润土的提纯处理， 其机理是利 用膨润土中矿物的粒度、 密度、 硬度比较大的特点， 通过逐级分离沉降把杂质分离而得到纯度较高的 土。而湿法提纯应用比较普遍， 其机理是利用蒙脱 石晶体细胞小， 能够在水介质中充分分散的原理， 使 ［14 ］ 杂质与蒙脱石分开。 王志强等 对位于新疆夏子 街的钙基膨润土进行干法 （ 由粉磨工艺和分级工艺 组成） 提纯， 提纯后的膨润土性能明显提高， 可以达 到防水毯原料标准的要求。 胡雪峰等 研究了自 XＲD 分析结果 然沉降法（ 湿法） 对膨润土进行提纯， 表明： 膨润土的特征峰加强， 石英特征峰减弱， 石英 含量减少， 蒙脱石含量由 73． 8% 提升到 93． 4% 。 王 采用了水选法， 经过浸泡制浆、 抽提出沉 淀杂质、 将抽提出的上部悬浮液二次制浆、 脱水、 抽 泽民等 滤、 烘干等步骤成功的合成出三级提纯膨润土 ， 精土 收率约为 45% ， 蒙脱石的含量由 65% 提高到 90% 左右。 膨润土虽然有较好的性能， 但是在实际生产应 ， 用中 直接使用膨润土原土往往不能达到工业标准 的要求
［5 ］ 点为 1 330 ～ 1 420 ℃ 。 其晶体结构 由两层硅氧 Si—O4］中间夹杂一层铝氧八面体［ AlO2 四面体［ 3 ［14 ］
纸
［13 ］
“万用粘土 ” 等领域， 有着 的美誉， 有着广阔的
表 1 膨润土的化学成分 The chemical composition of bentonite