膨润土在水溶液中的膨胀性能研究.pdf

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1、第33卷第1期非金属矿V0l-33No．12010年1月Non—Metal1icMinesJanuary，2010膨润土在水溶液中的膨胀陛能研究孔维安郑水林白春华豆中磊(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京100083)摘要研究了6种膨润土在蒸馏水、单一离子水溶液和复合离子水溶液中的膨胀体积，探讨了离子浓度对膨润土膨胀体积的影响。结果表明，单一离子水溶液浓度达到5g厂L，复合离子水溶液浓度达到2g／L时，膨润土膨胀体积会显著减小；复合离子溶液对膨润土膨胀性能的影响最为显著。关键词膨润土膨胀体积水溶液浓度中图分类号：TD985文献标识码：A文章编号：1000-8098(2010)01

2、-0042—03StudyonSwellingPerformanceofBentoniteinAqueousSolutionKongWeianZhengShuilinBaiChunhuaDouZhonglei(SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083)AbstractTheswellingvolumesofsixkindsofbentoniteinwater，unitaryionaqueoussolutionandcompoundionaque

3、oussolutionwereresearched．Theimpactofionconcentrationontheswellingofbentonitewasprobed．Theresultsindicatedthattheswellingvolumedeceasedgreatlywhentheconcentrationofunitaryionsolutionreachedto5g／L，andtheconcentrationofcompoundionaqueoussolutionreachedto2eCL．Theafectofcompoundionaqueoussolutiononthe

4、swellingofbentonitewasthemostsignificantKeywordsbentoniteswellingvolumesolutionconcentration膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的层状铝硅表16个膨润土样品的粒度分布(rm)酸盐矿物n】。其晶胞结构为每两层硅氧四面体片中间夹一层铝氧八面体片，晶层间有离子交换能力[2】。膨润土系si—Al—si结构水化时，水分子沿着si—Al—si结构单元的表面被吸附起来，使相邻接结构单元之间的距离加大。膨润土水化后表面阳离子呈水合状态，吸收2个、4个或6个水分子后达到饱和，变成凝胶，吸水性能主要与交换性阳离子的性质有关]

5、。水溶液中的膨胀性能是膨润土的主要物理特性表26个膨润土样品的部分物化性质(mmoFl00g)之一。膨润土的黏结特性、保水特性、流变特性等应用特性均与其膨胀性能有关。膨润土防水毯是一种新型防水(渗)材料，但在实际应用中，膨润土防水毯的防渗性能受到水质，特别是水中离子浓度的影响，但目前很少见到水溶液离子浓度和种类对其膨胀性能的系统研究。本实验采集了6种膨润土样品，系统研究了这些膨润土样品在蒸馏水、单一离子水溶液和复合离子水溶液中的膨胀性能及其变化规律。1．2买验方法1实验原料与方法1．2．1膨润土在蒸馏水中的膨胀：分别称取2g已在1．1实验原料实验所用膨润土由内蒙古水利科学105oC±3℃烘

6、干2h的6个膨润土样品，将每个样品研究院提供，其基本性质见表l和表2。所用溶液由分多次加入已有90mL蒸馏水的lOOmL量筒内。每实验室配得。次加入量不超过0．1g，缓慢加入，待前次加入的膨润收稿日期：2009—10—31土完全沉至量筒底部后再次添加，相邻两次加入的．42一第33卷第1期非金属矿2010年1月时间间隔不少于10min，直至膨润土完全加入到量筒35中。全部添加完毕后，用蒸馏水仔细冲洗粘附在量筒30内侧的粉粒使其落入水中，最后将量筒内的水位增加25到100mL的标线处。如量筒底部沉淀物中有夹杂的凿20空气或水的分隔层，将量筒45度角倾斜并缓慢旋转，鎏15直至沉淀物均匀。晃动量筒

7、使膨润土与蒸馏水的分012345界面水平。浓度／(g／k)1．2．2膨润土在单一离子水溶液中的膨胀：①分别图1第5天时各膨润土膨胀体积在NaC1溶液中的变化配制浓度为0．5g／L、1．0g／L、2．0g／L、3．0g／L和5．0g／L的2．3不同浓度的MgC12水溶液对膨润土膨胀性的NaC1溶液各1L，对于每个浓度的NaC1溶液，在6个影响由图2可知，随着MgC12水溶液浓度的增大，100mL量筒中分别加入90mL的该溶