膨润土的提纯和改性
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。
第七部分膨润土改性
填空
四、根据膨润土的原矿情况，软质膨润土无 须破碎，硬质膨润土则须利用（）和（） 将其破碎至粒径为（）厘米左右的碎块， 然后采用自然或加热干燥去除水分（水分 含量≤ ），手选或用振动筛剔除粒径 ≥ 的大块，最后利用雷蒙磨将细粒矿石 粉碎（约 目）。
概念：膨润土的表面改性
膨润土的表面改性是指用物理、化学、
它广泛应用于水泥硅酸盐应用于水泥硅酸盐制品新型建筑材制品新型建筑材料耐火材料化料耐火材料化肥黑有色金属选矿肥黑有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产以及玻璃陶瓷等生产行业对各种矿石和行业对各种矿石和其它可磨性物料进行其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨
膨润土加工与应用
阜矿职大附属工程技术学校 非金属材料加工专业讲义 2010年3月18星期四 （教学第三周）
作 业
一、影响膨润土热活化程度的因素有哪些？ 二、名词解释：①比表面积②机械力活化 ③超细粉碎④膨润土的热活化⑤酸活化 三、具体回答膨润土酸活化的最佳条件？ 四、影响膨润土酸活化的因素有哪些？ 五、论述：为什么说挤压钠化在低级膨润土的 升级过程中起着决定性的作用？ 六、回答出膨润土的酸活化方法和工艺过程？
机械设备名词解释：球磨机
球磨机是物料被破 碎之后，再进行粉碎 的关键设备。它广泛 应用于水泥，硅酸盐 制品，新型建筑材料、 耐火材料、化肥、黑 有色金属选矿以及玻 璃陶瓷等生产行业， 对各种矿石和其它可 磨性物料进行干式或 湿式粉磨。
球磨机是工业生产中广泛使用的 高细磨机械之一。 其种类有很多，如手球磨机，卧 式球磨机，球磨机轴瓦，节能球磨机， 溢流型球磨机，陶瓷球磨机，格子球 磨机等。 球磨机适用于粉磨各种矿石及其 它物料，被广泛用于选矿，建材及化 工等行业，可分为干式和湿式两种磨 矿方式。根据排矿方式不同，可分格 子型和溢流型两种。
膨润土提纯物利用的原理
膨润土提纯物利用的原理膨润土是一种重要的矿物资源，广泛应用于土木工程、建筑材料、环境工程等领域。
膨润土提纯物则是通过对膨润土进行物理或化学处理，使其得到提纯和改良，提高其性能和应用范围。
膨润土提纯物利用的原理主要有以下几个方面：1. 膨润土提纯物利用的原理之一是通过提高膨润土的纯度和去除其中的杂质。
膨润土常常存在着一些与之伴生的杂质，如一些重金属离子、有机物等。
这些杂质会影响膨润土的性能和应用效果，因此需要通过物理或化学方法去除。
如采用重力分离、筛分、离心等物理方法可以去除较大颗粒的杂质，而使用酸碱的化学方法可以去除离子的杂质。
2. 膨润土的提纯物的利用原理之二是通过改变膨润土的结构和赋予其新的性能。
膨润土具有三层结构，其中两层为硅酸盐层，中间的一层为水分子层。
在三层结构中存在着负电荷，可以吸附阳离子或有机分子。
通过对膨润土进行物理或化学处理，可以改变其结构，增加或减少其层数，进而调控其吸附性能、离子交换能力、吸附率等。
例如，通过酸处理可以剥离出部分硅酸盐层，降低层间离子交换能力，使膨润土适用于某些特定的应用。
3. 膨润土提纯物的利用原理之三是通过改变膨润土的物理性质和化学性质，进而赋予其新的功能。
膨润土常常具有较高的比表面积、较好的离子交换能力和吸附性能，通过物理或化学处理，可以改变其孔隙结构、比表面积和化学组成，进而使其具有吸附、离子交换、保水、稳定性等多种功能。
例如，加入适量的有机改性剂可以使膨润土具有更好的吸附性能和水分保持能力，用作土壤改良剂可以改善土壤结构和水分条件。
4. 膨润土提纯物利用的原理之四是通过合理配比和加工技术，达到预期的应用效果。
膨润土提纯物在实际应用中，通常需要与其他材料进行混合或复合使用，以获得更好的综合性能。
例如，将膨润土与水泥、混凝土或沥青等材料进行混合，可以改善其工程性能、增强强度、提高耐久性。
此外，膨润土提纯物还可以通过改变粒径、形状、添加剂等方式进行加工，以便更好地适应特定的应用要求。
膨润土的加工技术及综合利用
膨润土的加工技术及综合利用膨润土是一种具有吸湿、吸附、离子交换等特性的粘土矿物，被广泛应用于建筑材料、岩土工程、陶瓷工业、化工等领域。
膨润土的加工技术和综合利用是对其进行进一步加工和利用，提高其附加值和应用价值的过程。
本文将从膨润土的加工技术、综合利用方面进行讨论。
膨润土的加工技术主要包括矿石选矿、粉碎研磨、脱色、增白、改性等步骤。
首先，对膨润土进行矿石选矿，剔除掉一些杂质物；然后将选矿后的膨润土进行粉碎研磨，使其颗粒细小；接着进行脱色和增白处理，以提高其颜色纯度和白度；最后进行膨润土的改性处理，以改善其性能和适用性。
膨润土的综合利用主要包括陶瓷工业、建筑材料、岩土工程、环保、农业等领域。
在陶瓷工业中，膨润土常用作陶瓷材料的黏结剂和填充剂，其中高纯度的膨润土可用于制造高档陶瓷制品。
在建筑材料中，将膨润土与水泥、砂浆等混合使用，可以提高材料的强度和耐久性。
在岩土工程中，膨润土常用于防水、涵洞、地下室等工程中，以提高土壤的稳定性。
在环保领域，膨润土具有良好的吸附性能，可以用于吸附和处理污水中的重金属离子、有机物等。
在农业中，膨润土可以用作土壤改良剂，提高土壤的肥力和保水性。
除了以上领域，膨润土还可以应用于塑料、橡胶、涂料、油漆、纸张等工业中。
在塑料和橡胶工业中，膨润土可用作增塑剂和填充剂，以提高塑料和橡胶制品的性能。
在涂料和油漆工业中，膨润土可以用作填充剂和增稠剂，以改善涂料和油漆的流动性和附着性。
在纸张工业中，膨润土可以用作填料和增白剂，以提高纸张的质量和光泽度。
综上所述，膨润土的加工技术和综合利用具有广泛的应用前景，可以在多个领域中发挥重要作用。
随着技术的不断发展和创新，膨润土的加工技术和综合利用会得到进一步的完善和提高，为人类生产和生活带来更多的便利和效益。
膨润土的加工及其利用
膨润土的加工及其利用膨润土是一种具有良好的吸附性能和膨胀性能的粘土矿物，广泛应用于建筑材料、环境治理、石油开采、冶金等领域。
膨润土的加工及其利用方法有很多种，下面就对其进行详细介绍。
一、膨润土的加工方法首先，膨润土的初加工是指从矿石中提取膨润土矿物，常见的方法有机械破碎、磁选、洗选等。
一般经过初步加工后，膨润土的水分含量会较高，需要进行简单的干燥处理，以便进行后续的加工。
然后，膨润土的细加工是指对初级膨润土进行进一步的处理，以提高其物理和化学性能。
细加工包括粉碎、脱水除杂和改性等。
粉碎通常采用球磨机或者超细研磨机进行，以获得所需的颗粒度。
脱水除杂是通过离心分离、压滤或者真空过滤等方法去除膨润土中的水分和杂质。
改性是指通过添加剂或者化学反应对膨润土进行处理，以改善其性能。
常见的改性方法有防水处理、结构改变、酸洗等。
二、膨润土的利用方法1.建筑材料膨润土在建筑材料中的应用非常广泛，主要包括墙体材料、地坪材料和隔热材料等。
膨润土可以作为增塑剂和稳定剂添加到混凝土中，以提高其塑性和耐久性。
此外，膨润土还可以作为填料添加到灰浆中，以改善其粘附性和流动性。
2.环境治理膨润土具有良好的吸附能力，可以用于土壤修复、水体处理和污泥处理等环境治理过程中。
膨润土可以吸附重金属离子和有机物，净化土壤和水体。
此外，膨润土还可以与污泥混合，加速污泥中有机物的分解和稳定。
3.石油开采在石油开采过程中，膨润土被广泛应用于钻井液和堵漏剂。
膨润土可以增加钻井液的黏度和抗高温性能，减少井眼塌陷和溢流等问题。
同时，膨润土还可以作为堵漏剂添加到井眼中，以减少水和油之间的渗透，提高油井的开采效率。
4.冶金膨润土在冶金行业中有广泛的应用，主要用于稀土和稀有金属的提取和分离。
膨润土可以与金属离子形成络合物，从而实现金属的富集和分离。
此外，膨润土还可以作为炉料添加剂，改善炉料的流动性和熔化性。
总之，膨润土具有很多种加工和利用方法，可以在各个领域发挥重要作用。
膨润土改性方法及应用研究
膨润土改性方法及应用研究膨润土是一种具有四面体及八面体结构组成的的硅酸盐矿物，具有物化性能优良、矿产丰富、价格便宜的特点，受到了研究人员的广泛关注。
特别是在膨润土改性的研究上取得了很多的研究成果，当前研究人员已经通过改性得到了钠化、活化、有机以及纳米改性的膨润土。
改性后的膨润土在其性能和品质上都得到了很大的提升，在环境保护以及载体等领域得到了广泛的应用。
文章就膨润土的改性方法以及应用进行了综述。
标签：膨润土；改性；应用膨润土结构中八面体和四面体间的中间层容易跟外界的阳离子发生交换反应，产生的各种金属盐离子基的膨润土具有很多的优点，包括膨润土膨胀容、吸附能力大、离子交换能力强以及悬浮颗粒分散好等特点[2]。
统计资料表明，我国膨润土数量是世界上最多的国家，但矿石开采技术的落后导致膨润土的质量较差。
因此，对膨润土进行改性以提升其质量成为人们关注的重点。
当前，膨润土的改性方法主要有钠化、活化、有机以及纳米改性的方式。
改性后的膨润土在其性能和品质上都得到了很大的提升，在环境保护以及载体等领域得到了广泛的应用。
1 改性方法1.1 钠化改性陈淑祥等[3]在研究中使用氟化钠对膨润土进行改性，将膨润土的膨胀容提高到了约100毫升每克。
其他常用的改性剂还有碳酸钠和氢氧化钠，改性后的膨润土具有吸水率高、膨胀系数大、润滑性能高、热稳定及可塑性强的特点。
1.2 活化改性王连军等[4]对膨润土进行酸化改性处理后，表面积特性得到了很大的提升。
惠博然等[5]的研究表明无机酸在膨润土的活化中具有增强其吸附及脱色的强度。
Magana 等[6]制备了膨润土的纳米银抗菌复合物，其比表面积及吸附能力很强。
1.3 有机改性Sameer等[7]在其研究中制备了一系列CTAB、羟基铝、环己烷改性膨润土，并通过苯酚的吸附实验对其吸附能力进行了研究。
结果表明：CTAB/Al改性优于CTAB改性，优于热处理改性，优于环己烷改性，优于未改性的膨润土。
最详细的膨润土的加工技术
最详细的膨润土的加工技术：提纯、改型、活化、改性2009-09-28 15:28目前，膨润土的加工技术主要是提纯、改型、活化、改性（有机土制备）。
（1）提纯膨润土的选矿提纯方法可分为三种，即手选、风选（干法）和水选（湿法）。
手选主要用于原矿蒙脱石含量较高的膨润土。
手选一般在采矿场进行，人工将矿石中的废石挑选出来。
也可以根据应用领域的技术指标要求分地段、分层位采矿，分别堆放，单独加工。
目前国内多用手选，加工流程如下：原矿→干燥→磨粉→风选分级→包装干燥一般分二段进行，先将矿石放在料场上进行自然干燥，使原矿水分从40％降到25％以下，然后进行粗破碎，破碎产品粒度为30～40mm。
将破碎产物进一步干燥，一般采用气流干燥和流态化干燥。
采用的干燥设备主要有流态化干燥机、回转百叶窗式烘干机、旋风式烘干机、回转干燥机等。
烘干温度250℃以下，产品水分控制在小于6％～12％。
烘干温度过高或烘干时间过长都会影响产品质量，甚至失去胶性。
磨粉一般采用雷蒙磨，产品细度根据用户要求而定，一般为100～325目。
粉磨后的产品用旋风器式分级机进行分级除砂（杂）后即得最终产品。
欲获得高纯度膨润土或蒙脱石，或加工利用蒙脱石含量为30％～80％的中低品位膨润土资源，要采用湿选或湿法提纯工艺。
膨润土的湿法提纯工艺流程，将膨润土原矿破碎至小于5mm，加水搅拌制成含量为25％左右的矿浆，然后用螺旋分级机或其他水力分级机分离出粒度较粗的砂粒和碳酸盐矿物，剩余的悬浮液进入高速旋转的离心沉降分离机，如卧式螺旋卸料沉降式离心机，进一步分离细粒碳酸盐和长石等杂质，得到粒度小于5um，膨胀倍数20以上的高纯度蒙脱石或膨润土浆料或悬浮液，将这种浆料过滤、干燥和打散解聚后即得到高纯度膨润土产品。
离心分离后的沉降物除了含有少部分细粒碳酸盐和长石等杂质外还含有较多的能够满足活性白土生产要求的膨润土，因此，将其与一定量的酸反应后可生产活性白土。
另一种湿法提纯方法是重偏磷酸盐法。
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。
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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+]。
当[Na+]：[Ca2+]=2：1时，平衡左移，此时膨润土显示钙基膨润土的性质；但当[Na+]：[Ca2+] 2：1时，平衡右移，
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