矿物与岩石》结课论文-膨润土的特性优势及其在建筑中的应用

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1、《矿物与岩石》结课论文膨润土的特性优势及其在建筑中的应用姓名：孙巧稚班级：无机1401学号：浅谈蒙脱石（高岭石、沸石、蛭石等硅酸盐矿物）在建筑材料中的应用一、摘要蒙脱石（montmorillonite）又名微晶高岭石或胶岭石，是一种硅铝酸盐，其主要成分为八面体蒙脱石微粒，名称的由来是其最初发现于法国的蒙脱城而命名的。现如今，蒙脱石的应用发展方向主要有两种：一个是有关非金属矿行业中的蒙脱石，另一个则是蒙脱石在化妆品行业以及医药行业中的应用。膨润土中的有效矿物组成就是蒙脱石。膨润土是当今社会中应多最为广泛，性价比较高的一种

2、黏土矿物。膨润土不仅应用于冶金工业，建筑材料，还应用于环保，农业等其他方面。但人们对于当今膨润土的发展需求是远远不够的。我们对膨润土的应用需求与物理性质需求越来越高，所以本次试验将会选择三种不同产地的钙基膨润土(A样，B样和C样)为研究对象，通过加入合适的分散剂，并控制适宜的工艺条件，成功的制备出性能优良的蒙脱石基质材料，为下一步含Ti蒙脱石纳米复合材料的研制打下了良好的基础。关键词：蒙脱石；膨润土；硅酸盐矿物；硅铝酸盐；建筑材料；基质；分散提纯；膨胀容二、基本介绍蒙脱石，英文名称montmorillonite，又称为

3、微晶高岭石或胶岭石，属于硅铝酸盐系列，化学式是(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O，颜色是白色，有时微带红色或绿色，光泽暗淡，属于单斜晶系，鳞片状者｛001｝解理完全，硬度为：2~2.5，晶体惯态是土状隐晶质块状，电镜下细小鳞片状，矿物密度是2到2.7之间，蒙脱石CAS1318-93-0。膨润土，英文名称Bentoulte，又称为斑脱岩或膨土岩。膨润土常含有少量石英、长石、云母、高岭石、绿泥石、方解石、方英石及有机物等，是一种以天然蒙脱石为主要矿物成分的粘土岩。膨润土的颜色有很多,最为常见的是白色，也有

4、浅灰色、黑色、杂色，还有以红色为主的浅红色、砖红色、肉红色、红褐色等等。膨润土的表面光泽也分很多种，主要呈油脂光泽、蜡状光泽或土状光泽,其断口通常为贝壳状或锯齿状，滑感度强，粘度高，可塑性较强。膨润土的比重约为2.2。三、定义我国对于蒙脱石产品的定义不统一，许多学习过矿物与岩石专门科目的同学包括我在内常常对蒙脱石的定义有所混淆。如今能查到的文献以及网络上专家给的关于蒙脱石产品的定义主要有二个，一个是与我们日常生活息息相关的医药行业以及化妆品行业等。医药化妆品等行业对蒙脱石产品的要求，许多专家认为这才是真正意义上的蒙脱石

5、，他的概念最接近科研研究领域上的蒙脱石的界定，其产品含量多用XRD等方法定性定量；另一个就是与我现在所学专业关联最大的非金属矿行业。非金属矿行业对于蒙脱石产品的定义是：黏土矿中蒙脱石含量大于80%就称为蒙脱石，如蒙脱石干燥剂等，其产品含量多用吸蓝量等方法定性定量，品位不外乎为高纯度的膨润土而已，蒙脱石是膨润土的一种起主要作用的成分，但膨润土不是蒙脱石，蒙脱石也不是膨润土，只不过是蒙脱石需要从膨润土中提纯获得的。国内外称呼有关医药以及化妆品方面的蒙脱石，常常采用八面体蒙脱石或十六角蒙脱石的叫法。四、膨润土主要的物化性能蒙

6、脱石的理化性质有很多，他是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物，所以又被称为微晶高岭石或胶岭石。他名字的由来，是因为人们第一次发现蒙脱石是在法国。蒙脱石一般为块状或者土状，它是重要的黏土矿物。蒙脱石的分子式是(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O,其构造中间是铝氧八面体，上面和下面是三层片状结构由铝氧四面体组成，是一种黏土矿物。蒙脱石的吸水膨胀能力较为显著，也是它比较重要的一个性质。蒙脱石所含层间可交换性阳离子种类、含量和结晶化学性质等,可将膨润土划分为钙基、钠基、镁基及钙一钠基膨润土等不同类型,但最为

7、常见的种类是钙基和钠基膨润土两种。膨润土主要的物化性质取决于蒙脱石的含量与组成。蒙脱石是中间夹一层铝氧八面体层的2:1型结构，两层硅氧四面体层组成的结构单元。半个晶胞中，总阴离子电荷[O10(OH)2]为22，八面体中存在的阳离子数为2换为低价时,使原结构增加等当量的负电荷,由层间吸附阳离子补偿。由于蒙脱石晶层之间的结合力较弱，又能吸收极性水分子，并且在蒙脱石中层间阳离子与晶格价间结合为电偶极子，所以晶层间能以负一层到两层水分子。当然，蒙脱石的表面同时也吸附了一定量的水分子。接来下要介绍的就是膨润土的主要工艺特性：（1

8、）吸湿性及吸水膨胀性前文也有所介绍，因为蒙脱石具有吸水性，吸水过后蒙脱石的晶层地面间距会增大，所以膨润土也具有吸水膨胀性。与其他黏土矿物比较，膨润土具有很高的吸水性，尤其是钠基膨润土吸水后的膨胀倍数可达40倍以上。但膨润土中，钙基膨润土的吸水性能及膨胀率就远远没有钠基膨润土的性能高。（2）阳离子交换性蒙脱石的结构是由两个硅氧四面体