天然钠基膨润土和人工钠化膨润土的异同

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1、2008年第4期中国非金属矿工业导刊总第69期【开发利用】天然钠基膨润土和人工钠化膨润土的异同12袁慰顺，胡秀荣（1.浙江省地矿研究所，浙江杭州310007；2.浙江大学分析测试中心，浙江杭州310007）摘要：分析了膨润土属性及性能，介绍了区分天然钠基膨润土和人工钠化膨润土的方法，并对人工钠化膨润土稳定性进行了展望。关键词：天然钠基膨润土；人工钠化膨润土；稳定性中图分类号：P619.255;TD985文献标识码：A文章编号：1007-9386(2008)04-0009-03+膨润土具有良好的物化性能，这些性能与其吸附型，如：钠基膨润土(ENa/CEC)≥

2、50%；钙基膨润2+于层间时阳离子种类和数量有极大的关系，针对不同土(ECa/CEC)≥50%等。的用途，需选择不同属性的膨润土。与钙基膨润土相蒙脱石是由它自身的多面体层(二层四面体和夹比，钠基膨润土具有更好的膨胀性、阳离子交换性、于其中的八面体)与吸附于晶层间的水化阳离子两部水介质中的分散性、胶质价、粘结性、润滑性、热稳分构成一个整体。蒙脱石与层间的水化阳离子以静电定性，因而具有更广泛的用途。我国膨润土资源丰形式吸附，服从于库伦定律，即高价离子比低价离子富，但以钙基膨润土为主，天然钠基膨润土仅占约的电荷量多，故所产生的静电力和相互吸引力亦较2++10%，

3、所以常将钙基膨润土进行钠化改性，即所谓人强。这也是层间吸附Ca的钙蒙脱石较吸附Na的钠工钠化膨润土。人工钠化土与天然钠基土在性能上有蒙脱石膨胀性、胶体性差的原因所在。很大的差异，本文拟从膨润土属性的形成和两类膨润自然界中的钠基膨润土与钙基膨润土性能上的差土性能的差异进行阐述，并介绍鉴别两类膨润土的方异表现在以下几个方面：法。(1)遇水膨胀性：钠基土强烈吸水膨胀软化，但1膨润土的属性及性能不崩塌；钙基土则在水中迅速崩塌成散粒状团块。且膨润土所具的阳离子吸附与交换、胶体分散及膨钠基土吸水率高，膨胀性好、可塑性强，而钙基土就胀等重要性能，均是由其主要组成矿物——

4、蒙脱石单远低于钠基土。元结构层中多面体核心阳离子被低价离子置换，产生(2)热学性质：蒙脱石加热脱除层间水的温度是的永久性负电荷所引起的。因为在蒙脱石每个结构单100～300℃，在差热曲线上，显示的吸热谷的数目：元层之间(层间域)，实际上形成为一个负电场，为了钠基土为单谷，而钙基土为双谷。保持自身电荷平衡，呈电中性，它具有以静电引力将我们曾用100～800℃的不同温度对膨润土样进行已水化的阳离子吸附进层间域的特性。且只要所处介焙烧，然后进行各样测定，以了解其热态稳定性，测质中存在的其他阳离子浓度高于原先已吸附于层间的试结果说明，天然的钠基土与钙基土具有明显的

5、区阳离子浓度，则层间域中的离子就会不同程度地被交别：①阳离子交换性能：当试样焙烧至600℃时，钠换出来，这是蒙脱石特具的层间能吸附阳离子并可被基土仍能保持常温下原始样60%的阳离子交换(CEC)交换的性能。通常认为：吸附于层间的为一价阳离能力，而钙基土已降至只具25%的阳离子交换能力；子，则链合一层极性水分子，若二价阳离子则链合二②吸附亚甲基蓝性能：随着焙烧温度的提高，膨润土层极性水分子。严格的说链合水分子的层数是受离子的吸蓝量会逐渐降低，当降至原土吸蓝量50%～60%势(E=离子电价/离子半径)所控制。即E＜2，则水后，会出现一个突变，尔后其吸蓝量仅为原

6、土的30%，合单层极性水分子；若E＞2(一般均＞2.4)，则链合这突变温度钠基土多数在600℃，而钙基土则在500℃双层(或双层以上)极性水分子。前出现；③湿压强度、热湿拉强度：钠基土焙烧至认识蒙脱石可交换性阳离子的种类、数量和比600℃，其湿压强度降低至50%，而钙基土则提前在例，在膨润土应用上具有重要意义，它是确定膨润土500℃出现此现象。钠基土的热湿拉强度，在100～22属型分类的主要依据。通常根据占膨润土阳离子交换500℃一般均大于20g/cm，到600℃仍保持10g/cm2容量(CEC)50%以上的主要交换性阳离子来命名其属以上，而钙基土自100

7、～600℃均小于10g/cm。9袁慰顺等：天然钠基膨润土和人工钠化膨润土的异同(3)胶体分散性能：在水体中，钠基土具极高的石的层间易于分离，故钠土较钙土有更佳的分散性和分散性能，形成十分稳定的悬浮液，蒙脱石被分散成悬浮性。人工钠化也是膨润土提纯、有机改型加工生很薄的片，在电镜下呈棉絮状、云雾状、绒毛状鳞产的前道工序。片，边缘不清晰；钙基土不易形成稳定的悬浮液，蒙钙蒙脱石经Na2CO3钠化后所产生的碳酸钙，它脱石凝聚成集束体较快下沉，电镜下呈花絮状、团块并没有离开膨润土，而呈极细小的碳酸钙微粒，有一状鳞片集合体，背景清晰、片面平直。定的活性，在一定条件下，如

8、CO2存在或pH值稍下上述情况说明在膨胀性、可塑性、热稳定性、胶降