什么是膨润土?

龙飞龙翔 · 发表于 2004-2-24 19:29:52

请教什么叫膨润土?怎么分类的?应用在那些领域?谢谢 [em02] [em03]

linky · 发表于 2011-8-31 08:45:35

很详细的解答，谢谢

龙飞龙翔 · 发表于 2004-2-29 09:04:31

有谁能给我解答一下》？

促进剂 · 发表于 2004-2-29 16:01:59

是一种矿,俗名:观音土!60年代没饭吃的时候用来填饱肚皮!

龙飞龙翔 · 发表于 2004-2-29 16:07:29

我想除了在饮食方面有应用，还应该应用在别的地方吧？

促进剂 · 发表于 2004-2-29 16:29:50

下面引用由龙飞龙翔在 2004/02/29 0407pm 发表的内容： 我想除了在饮食方面有应用，还应该应用在别的地方吧？

饮食方面?呵呵! [em04]: 做填料,以及腻子!具体还是请其他同学来,我不是很懂!

海边听涛 · 发表于 2004-2-29 16:36:14

彭润土主要是一种低档触变剂，膨润土介绍矿产名称 膨润土（Bentonite），又称斑脱岩、膨土岩等，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩, 是一种相对较软的岩石，在地质年代中由天然的火山灰变质而成。根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土、钙基膨润土、漂白土三种。其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。 矿床的工业类型 膨润土的主要矿物是蒙脱石（Montmorillonite）含少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物，属于铝硅酸盐族，其化学通式为： 矿产的分布情况 世界膨润土资源丰富，分布甚广。世界膨润土总储量约为25亿吨，其中美国、原苏联和中国的储量占世界储量的3/4，其次是意大利、希腊、澳大利亚和德国。钙基膨润土约占70~80%，钠基膨润土储量不足5亿吨。因此，世界膨润土资源虽然十分丰富，但用量最大的优质钠基膨润土却十分短缺。 我国膨润土90%为钙基膨润土。膨润土矿产遍布全国23个省，大型矿床20多个。大多数矿床集中在东北三省及东部沿海各省。矿物特性 · 矿床的主要工业指标 膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量： 矿石储量>5000万吨的为大型矿床，中型矿床为500~5000万吨，<500万吨的为小型矿床。膨润土矿石的测试分基本性能测试和工艺性能测试。· 基本性能测试项目包括： 吸蓝量、阳离子交换总量及分量、胶质价、膨胀容、PH值等。 工艺性能测试项目是按其用途确定的，常见的测试项目有：· 机械制造湿压强度、干压强度、热湿拉强度、透气性； · 冶金球团抗压强度、落下次数、爆裂温度、2小时和24小时吸水率； · 钻井泥浆造浆率、失水率、粘度计读数、视粘度、塑性粘度、动切力、湿筛分析等； · 石油化工脱色力、比表面积、游离酸、活性度、水分、粒度等。检验项目 膨润土根据用途需进行如下项目检验 · 吸水性膨润土能吸附8~15倍于本体积的水量，吸水后体积膨胀，体积能膨胀增大几倍到十几倍。以吸水率和吸水比表示膨润土的吸水性。单位重量的膨润土所能吸附水的重量称为吸水率，以百分数表示。在初始阶段，它随时间的增长而增长，最后达到饱和。前十分钟的吸水量和二小时的吸水量的百分比称为吸水比。· 膨润土的膨胀性能以膨胀容表示，膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容，以毫升/克样表示。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的膨胀容高；同一属型的膨润土，含蒙脱石愈多，膨胀容愈高。膨胀容是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。· 吸附脱色性膨润土对各种气体、液体、有机物质具有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于它的重量，尤其是酸性膨润土和经酸处理活化的活性白土对各种油类具有良好的脱色性能。以往是以脱色率和脱色力表征膨润土的吸附脱色能力，目前趋于以脱色力和比表面积来表征。· 胶质价膨润土在水介质中能分散呈胶体悬浮液，这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，以胶质价表征这些性能。· 粘结性和可塑性膨润土和水、泥或砂等的掺合物有粘结性和可塑性，一般以湿态抗压强度（湿压强度）、热湿拉强度表示。湿压强度是评价膨润土的湿态粘结能力。将膨润土与标准砂（内蒙通辽县大林型砂厂产）和水按一定比例混碾，形成粘土膜将砂粒包裹，制成标准试样，测单位面积上所能承受的极限载荷，单位为kg/cm2。· 造浆性能膨润土的主要用途之一是用作钻井液材料。衡量膨润土的造浆性能的主要指标之一是造浆率，即单位重量的膨润土可以配制成具有表观粘度为15mPa•s的悬浮液体积数（单位为m3/t）。

海边听涛 · 发表于 2004-2-29 16:40:28

膨润土一、矿产名称膨润土（ Bentonite），又称斑脱岩、膨土岩等，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩。二、矿床类型及其分布1．矿床的成因类型膨润土矿的成因分为火山岩型矿床、火山岩—沉积型矿床、沉积矿床、侵入岩型矿床。火山岩型矿床实例有辽宁黑山、吉林九台、浙江仇山、河南信阳、山东涌泉庄等；火山岩—沉积岩型矿床实例有浙江平山、安徽新潭、内蒙高庙子等；沉积矿床实例如广西宁明、甘肃红泉、四川三台等；侵入岩型矿床如江苏平桥、湖南金沙洲等。2．矿床的工业类型膨润土的目的矿物是蒙脱石（Montmorillonite）亦称微晶高岭石或胶岭石，是含少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物，其化学通式为：Nax(H2O)4{（Al2-xMgX）[Si4O10](OH)2} ENa++EK+ ECa2++EMg2+ 根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土（碱性土）、钙基膨润土（碱土性土）和天然漂白土（酸性土）三种。其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。钙基膨润土和钠基膨润土这二种工业类型是根据矿石的碱性系数划分的。碱性系数（）大于或等于1的为钠基膨润土矿，小于1的为钙基膨润土矿，天然漂白土则是以交换阳离子为H+、Al 3+确定的。3．矿产的分布情况世界膨润土资源丰富，分布甚广。世界膨润土总储量约为25亿吨，其中美国、原苏联和中国的储量占世界储量的3/4，其次是意大利、希腊、澳大利亚和德国。钙基膨润土约占70~80%，钠基膨润土储量不足5亿吨。因此，世界膨润土资源虽然十分丰富，但用量最大的优质钠基膨润土却十分短缺。我国膨润土90%为钙基膨润土。膨润土矿产遍布全国23个省，大型矿床20多个。大多数矿床集中在东北三省及东部沿海各省，以及新疆、四川、甘肃、河南、广西等省。主要矿区有：辽宁黑山矿、浙江临安矿、浙江仇山矿、四川三台、甘肃酒泉、吉林双阳、福建连城、吉林九台、山东潍县涌泉、河南信阳、河北张家口和宣化、新疆托克逊矿等。 三、矿床的主要工业指标膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量：边界品位：≥ 40%；工业平均品位：≥50%。蒙脱石含量一般是用吸蓝量换算，即：M=B/K ´100式中M-膨润土矿石中蒙脱石相对含量，%； B-吸蓝量，毫克当量/100克样； K-换算系数，150。可采厚度：1~2m；夹石剔除厚度：≥1m。矿石储量>5000万吨的为大型矿床，中型矿床为500~5000万吨，<500万吨的为小型矿床。膨润土矿石的测试分基本性能测试和工艺性能测试。基本性能测试项目包括：吸蓝量、阳离子交换总量及分量、胶质价、膨胀容、PH值等。工艺性能测试项目是按其用途确定的，常见的测试项目有：机械制造湿压强度、干压强度、热湿拉强度、透气性；冶金球团抗压强度、落下次数、爆裂温度、2小时和24小时吸水率；钻井泥浆造浆率、失水率、粘度计读数、视粘度、塑性粘度、动切力、湿筛分析等；石油化工脱色力、比表面积、游离酸、活性度、水分、粒度等。具体指标见六、产品质量标准。 四、矿石性质1．矿石的矿物组成根据矿石的矿物组合及其结构构造，将膨润土矿石划分成为粘土状、粉砂状、砂状、角砾状等类型，见表1。表1 膨润土矿石的矿物组成矿石类型 粘土状膨润土 粉砂状膨润土 砂状膨润土 含“砾”膨润土 角砾状膨润土 颜色 青灰色夹紫红色 青灰色或砖红色 砖红色 青灰或砖红色 杂色，以青灰色为主 结构 变余晶屑凝灰结构，变余沉凝灰结构 变余凝灰结构，变余粉砂状沉凝灰结构 变余凝灰结构粉砂-细砂结构 变余沉火山角砾结构，变余火山角砾结构 角砾沉凝灰结构 组成 主要：蒙脱石，玻屑次要： 晶屑：石英 长石斜发沸石15~30%陆源碎屑20~25% 主要：蒙脱石次要： 岩屑：硅质岩 凝灰岩 熔结凝 灰岩 安山岩 霏细岩 晶屑：石英、斜长石、黑云母 玻屑 陆源碎屑： 粉砂、砂、泥 主要：蒙脱石、斜发沸石30~50%次要： 岩屑：硅质岩、凝灰岩、安山岩5~20% 晶屑：10~20% 陆源碎屑： 黄铁矿、方解石 主要：蒙脱石火山岩角砾次要： 砾石-硅质岩 晶屑：石英 斜发沸石<10%，石英，火山岩，“砾”少量 主要：蒙脱石玻屑次要： 岩屑：熔结凝灰岩凝灰岩斜发沸石少量陆源碎屑>10% 2．目的矿物的矿物特征膨润土矿的目的矿物蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸矿物。晶体结构特点是二层硅氧四面体晶片与其间的铝氧八面体晶片相结合形成晶层，构成2：1型结构。晶层具有水分子和可交换性阳离子，见图1。八面体空隙中的阳离子为Al3+离子，剩下两个空位，为二八面体型。蒙脱石晶体化学特点是类质同象种类多，使之化学成分复杂，变化大。八面体空隙中的Al3+常被低价的Mg2+、Fe2+置换；四面体空隙中的Si4+被Al3+置换，由于低价阳离子替代高价阳离子，使结构层产生多余的负电价。为了保持电中性，在结构层之间，除水分子外，存在较大半径的阳离子Na1+、Ca2+、Mg2+等。这些阳离子是可交换的，使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的特性。 （图1待扫描） 图1 蒙脱石的晶体结构五、工艺特性及主要用途由蒙脱石的晶体化学和晶体结构决定了膨润土具有以下工艺特性，这些特性使膨润土在24个领域100多个部门得到了应用。1．工艺特性阳离子交换性在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能，在一定的物理—化学条件下，不仅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交换，而且H+、多核金属阳离子（如羟基铝十三聚体）、有机阳离子（如二甲基双十八烷基氯化铵）也可交换晶层间的阳离子。阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性，利用这一特性，进行膨润土的改型，由钙基膨润土改型为钠基膨润土；制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子，是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量，单位为mmol/100g土。阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity，简称为CEC。膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大，其水化、膨胀和分散能力愈强；反之，其水化、膨胀和分散能力愈差。目前测定CEC的方法分为两大类：一类是定氮蒸镏法，另一类是氯化钡-硫酸法。吸水性膨润土能吸附8~15倍于本体积的水量，吸水后体积膨胀，体积能膨胀增大几倍到十几倍。以吸水率和吸水比表示膨润土的吸水性。单位重量的膨润土所能吸附水的重量称为吸水率，以百分数表示。在初始阶段，它随时间的增长而增长，最后达到饱和。前十分钟的吸水量和二小时的吸水量的百分比称为吸水比。膨润土的膨胀性能以膨胀容表示，膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容，以毫升/克样表示。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的膨胀容高；同一属型的膨润土，含蒙脱石愈多，膨胀容愈高。膨胀容是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。吸附脱色性膨润土对各种气体、液体、有机物质具有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于它的重量，尤其是酸性膨润土和经酸处理活化的活性白土对各种油类具有良好的脱色性能。以往是以脱色率和脱色力表征膨润土的吸附脱色能力，目前趋于以脱色力和比表面积来表征。在相同的测试条件下，在脱色效果相同的情况下，标准土用样量与试样用样量之比，乘以标准土的脱色力值即为试样的脱色力。以下式表示：T=T0´W1/W2 式中T—试样的脱色力； T0 –-标准土的脱色力； W1—与试样消光量相等时的标准土重量（克）； W2—试样重量（克）。采用一定量的膨润土对煤油沥青溶液脱色，脱色前后溶液的消光值之差与脱色前溶液的消光值之比称为脱色率，以百分数表示。即：A=（E0-E2）/E0´100式中A—脱色率（%）； E0 –煤油沥青标准溶液的消光值； E2—脱色后煤油沥青溶液的消光值。1克固体所具有的总面积为比表面。测定固体比表面的常用方法有BET（Brunauer—Emmett—Teller三人）法、电子显微镜法和气相色谱法。胶质价膨润土在水介质中能分散呈胶体悬浮液，这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，以胶质价表征这些性能。膨润土与水按比例混合后，加适量氧化镁，静置24小时后形成的凝胶层体积称为胶质价。以15克样形成的凝胶体体积的毫升数表示。胶质价是评价膨润土形成胶体体系及其稳定性的一种指标，是分散性、亲水性和膨润性的综合表现。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的胶质价高；同一属型的膨润土，含蒙脱石愈多，胶质价愈高。粘结性和可塑性膨润土和水、泥或砂等的掺合物有粘结性和可塑性，一般以湿态抗压强度（湿压强度）、热湿拉强度表示。湿压强度是评价膨润土的湿态粘结能力。将膨润土与标准砂（内蒙通辽县大林型砂厂产）和水按一定比例混碾，形成粘土膜将砂粒包裹，制成标准试样，测单位面积上所能承受的极限载荷，单位为kg/cm2。将膨润土与标准砂和水按比例混碾后，制成标准试件，在试件一端加热，使之形成一定厚度的干砂层及其后的水分凝聚区，然后加载拉力负荷，测定试件在水分凝聚区的抗拉强度，为热湿拉强度，以kg/cm2表示。热湿拉强度是铸造工业评价膨润土质量的重要技术指标。造浆性能膨润土的主要用途之一是用作钻井液材料。衡量膨润土的造浆性能的主要指标之一是造浆率，即单位重量的膨润土可以配制成具有表观粘度为15mPa•s的悬浮液体积数（单位为m3/t）。2．主要用途由于膨润土具有上述工艺特性，使其作为粘结剂、吸附剂、催化剂、增稠剂、触变剂、脱色剂等广泛应用于冶金球团、铸造、钻井、化工、食品等24个领域100多个部门，见表2。但其主要消费领域是铸造型砂、铁矿球团、钻井泥浆，消费量约占世界总产量的75%。我国膨润土主要应用领域的消耗量为：铸造用膨润土90.41万吨（占73.5%），钻井泥浆8.61万吨（占7%），石油化工（包括脱色）用膨润土7.75万吨（占6.3%），铁矿球团用膨润土3.69万吨（占3%），轻工建材、农药和印染等10.1万吨（占8.2%）。 表2 膨润土的主要用途应用领域 主要用途 适用膨润土种类 铸造 型砂粘结剂 钠基或钙、镁基土 水化型砂的粘结剂，表面稳定剂 有机膨润土、锂基土 冶金 铁精矿球团粘结剂 钠基土为主 钻井泥浆 配制具有高流变和触变性能的钻井泥浆悬浮液钻机解卡剂 钠、钙、镁基土有机膨润土 食品 动植物油的脱色和净化葡萄酒和果汁的澄清，啤酒的稳定处理，糖化处理，糖汁净化 漂白土钙、镁基膨润土 石油 石油、油脂、石腊、石蜡油（煤油的精炼）脱色和净化石油裂化的催化剂载体 漂白土钙、镁基膨润土 制备焦油-水的乳化液 钠基土（活化的或天然的） 沥青表层的稳定剂润滑油（油脂）的稠化剂 有机膨润土 农业 土壤改良剂混合肥料的添加剂动物饲料的添加料，粘合剂，提高饲料利用率家禽产肉、蛋率、动物圈垫土（去味消毒） 钙基膨润土最好，其他膨润土也可用 纺织印染 填充、漂白抗静电涂层代替淀粉上浆及做印花糊料 漂白土钠基土（活化或天然的） 化工 催化剂、杀虫剂、农药和杀菌剂的载体橡胶和塑料的填料干燥剂、过滤剂、洗涤剂、香皂、牙膏等日用化工用品的添加剂颜料、原浆涂料的触变和和增稠，在合成树脂及铁、铅、锌等系列颜料的油漆中防尘沉降助剂 漂白土 钠基土（活化或天然） 锂基、镁基膨润土 防油墨沉降助剂 有机膨润土 水净化和污水处理 处理工业废水（液）游泳池水的净化食品工业废料处理放射性废物的吸附剂 漂白土钠基膨润土（活化或天然） 民用及建筑 泥浆槽的悬浮液、土的稳定剂、打夯的润滑剂、混凝土的增塑剂和添加剂水泥混合材料水池防渗漏 各种膨润土 造纸 复写纸的染色剂、颜料填料 漂白土、钙、镁基膨润土 陶瓷工业 陶瓷原料的增塑剂（提高陶瓷坯体的抗压强度）制造釉料及搪瓷 各种膨润土 医药、化妆品 药物的吸着剂和药膏、药丸的粘结剂、化妆品的底料 镁、钙、锂、钠基土 机械工业 高温润滑剂 有机膨润土 六、产品质量标准1．有用元素及主要伴生元素对原料的影响膨润土是以蒙脱石为主的粘土矿，蒙脱石类质同象发育，低价阳离子置换高价阳离子，使结构层产生多余的负电荷，晶层间可交换阳离子补偿了多余的负电荷，保持电中性。由于上述原因，蒙脱石化学成分变化大，见表3。 表3 101个蒙脱石样品的化学成分和结构式统计数据成分 平均值（wt%） 变化范围（wt%） 晶体结构位置 平均值 变化范围 SiO2 59.488 51.20~65.00 八面体 Al3+ 1.492 1.10~2.00 Al2O3 21.934 15.20~34.00 Fe3+ 0.187 0.00~0.68 Fe2O3 3.770 0.00~13.61 Fe2+ 0.007 0.00~0.09 FeO 0.197 0.00~1.61 Mg2+ 0.354 0.01~0.71 MgO 3.548 0.09~7.38 四面体 Al3+ 0.158 0.00~0.66 CaO 1.176 0.00~4.23 Si4+ 3.837 3.34~4.00 Na2O 0.824 0.00~3.74 层间 Ca2+ 0.007 0.00~0.49 K2O 0.342 0.00~1.82 Na+ 0.010 0.00~0.52 TiO2 0.250 0.00~2.90 K+ 0.004 0.00~0.16 H2O+ 8.380 5.21~13.75 蒙脱石的负电荷主要来自Mg2+对八面体中Al3+的置换。除Mg2+以外，还有少量Fe2+或Fe3+置换Al3+。四面体中有少量Al3+置换Si4+。按八面体中含Mg的多少，将蒙脱石分为两类：Cheto型含量高，晶层电荷较高；Wyamin型，含Mg少，晶层电苛较低。晶层电荷高，阳离子交换量大。晶层间可交换阳离子以Na+为主的钠基膨润土的各种工艺性能优于以Ca2+为主的钙基膨润土。如果晶层间的阳离子以Li+为主，则为锂基膨润土。除蒙脱石本身的化学成分外，膨润土矿石中与蒙脱石伴生的各种矿物，如石英、玻屑、沸石、方解石、长石、黄铁矿等，对膨润土矿的化学成分以及工艺性能影响较大。表4给出了我国部分膨润土矿的化学成分。膨润土矿的工业应用主要取决于蒙脱石的工艺性能，而蒙脱石的各种工艺性能又取决于其晶体结构、构造、化学组成、晶体化学性质等。与蒙脱石伴生的各种非目的矿物，劣化了矿石的工艺性能。要提高膨润土矿的利用价值，必须强化矿石的工艺性能。强化矿石中的工艺性能主要手段有二个：一是提纯，提高矿石中蒙脱石的质量分数；二是改型、改性，以强化某些所需要的工艺性能。表4 我国部分膨润土矿的化学成分，%产地 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 MgO CaO K2O Na2O 烧灼 辽宁省黑山矿十里岗子 73.06 16.17 1.63 0.16 2.72 2.01 0.41 0.39 4.81 辽宁省黑山矿下湾子（深部） 71.39 14.41 1.71 1.52 1.20 0.44 1.98 5.25 浙江省临安矿平山 70.94 15.26 1.38 0.05 2.26 1.65 1.51 2.00 4.57 浙江省临安矿兰巾 65.14 18.56 3.01 0.52 3.09 2.84 0.88 1.58 4.66 浙江省仇山矿（钠基土） 68.01 15.4 3.94 3.0 2.50 末测 末测 5.9 浙江省仇山矿（钙基土） 70.66 17.58 2.59 0.24 2.54 2.04 0.86 0.30 4.47 四川省三台矿 57.64 16.24 1.60 0.02 3.92 1.99 0.51 0.40 17.76 河北省张家口化工厂 61.14 20.11 3.10 0.62 3.31 2.42 1.63 2.11 5.19 河北省宣化县化工厂 68.18 13.03 1.24 0.25 5.07 3.89 0.44 0.78 6.78 河南信阳矿五图店 72.02 15.76 1.44 0.21 3.27 2.19 0.38 0.22 5.91 甘肃省酒泉矿大草滩 62.50 18.61 5.37 1.86 1.35 2.38 1.25 6.31 湖北省襄阳矿厂 50.14 16.17 6.84 0.88 6.24 4.73 1.84 0.19 11.56 四川省渠县膨润土厂 60.47 20.21 2.76 3.8 3.3 1.3 0.4 8.25 吉林省双阳矿五家子 71.58 14.56 2.95 0.37 2.72 2.30 0.25 0.37 4.58 福建省连城矿朋口 65.92 20.72 1.70 0.31 2.66 0.14 1.14 0.32 6.7 1、产品质量标准不同的应用领域对膨润土的技术指标要求也不同。目前我国在膨润土应用的几个主要方面，如铸造型砂、冶金球团、钻井泥浆、活性白土等缺少国家标准，有关工业部门和企业参照国外同类产品的质量标准制定了部颁标准和企业标准。以下列出了几个主要应用领域的产品质量标准。见表5~表10。 表5 国内外钻井泥浆用膨润土质量标准项目 地矿部 石油部 国外 备注 甲级 乙级 丙级 一类 二类 A．P．I① O．C．M．A② 1973年 1979年 造浆率，m3/t >16 10~16 6~10 ≥16 10~15 16 粘度计读数（600r/min） ≥30（22.5g±/350ml水） 视粘度 Pa·s 1.5 粘度1.0~2.5 塑性粘度cP·s 3.0(21g±/350ml水) 动切力 <15´ 塑性粘度（达因/cm2） 3´ 塑性粘度（ib/100ft2） 失水量ml/30min <13.5 13.5~20 20~25 (7个大气压) ≤15 15~20(6.4g±/100ml水) <14(25g±/350ml水) <13.5(22.5g±/350ml水) <15(26.4g±/350ml水) 水分，% <10 <10 <15 <12 <10 <15 湿筛分析，% <2.5(4) <2.5(4) <2.5 <4 <2.5 200目筛余 干筛分析，% >95 >95 >98 100目通过 注：①A.P.I—美国石油学会。②O.C.M.A—美国石油公司材料学会。表6-1 有机膨润土企业标准（天津有机陶土厂）产品牌号 颜色 水份，% 细度，目 失重，% 动力粘度，´0.001Pa·s 微针入度 用途 4602 灰白 3 200 38~41 150 <90 油漆、钻井 4603A 白 3 200 35~41 300 <85 润滑脂 4603B 淡黄 3 200 35~41 300 <85 润滑脂 4604A 灰白 3 200 33~38 300 <85 油漆、油墨及钻井、铸造 4604B 灰白 3 200 33~38 500 <75 同上 4604C 灰白 3 200 33~38 1000 <70 同上 4605A 淡黄 3 200 35~40 500 <75 同上 4605B 淡黄 3 200 35~40 1000 <70 同上 4606B 灰白，淡黄 3 200 35~40 50 <120 钻井 表6-2 有机膨润土钻井用产品的流变参数产品牌号 表观粘度´0.001Pa·s 塑性粘度´0.001Pa·s 屈服值 测定温度，°C 4604 15 8 20 60 4605 15 8 20 60 表6-3 钻井液用有机土质量指标（SY/ZQ003-89）项目 指标 细度（100目）通过量 100 水分（%） ≤3.0 胶体率（%） ≥95 塑性粘度（MPa·s） ≥6 表观粘度（MPa·s） ≥7 动切力（Pa） ≥1 滤失量（ml） ≤45 表6-4 用于油漆油墨、润滑脂的有机土质量指标产品名称 水分（%） 细度（μm） 失重（%） 粘度（MPa·s） Bentone-34(坏俄明土)美国RHEOX公司 <5 -74 30-15 >1000 Claytone-40(怀俄明土)美国南方粘土公司 <5 -74 30-15 >800 BT-881(浙江临安) ≤3.0 -74 ≥1000 BS-IA ≤3.0 1-10 >1000 BS-IB（浙江安吉） ≤3.0 1-10 >1500 BS-4 ≤3.0 1-20 ≥3000 HG/T2248-91(化工行业标准) ≤3.5 -76 ≤40.0 ≥900 SD-27(浙江安吉) <5 5-30 胶体率>95% 表7-1 化工行业标准HG/T-2569-94（活性白土）项目 Ⅰ 类 Ⅱ 类 Ⅲ 类 H型 T型 脱色率%，≥ 70 85 90 90 活性度（mmol/100g），≥ 220 140 100 - 游离酸（以H2SO4计），≤ 0.2 0.5 0.2 水份%，≤ 8.0 10.0 12.0 12.0 粒度（-75μm）%，≥ 90 95 95 表7-2 浙江省活性白土企业标准指标名称 CS-1020企标 CS-1040企标 脱色力 ≥100 ≥150 活性度 ≥190 ≥180 游离酸，% ≤0.2 ≤0.2 水分，% ≤12 ≤11 细度（200目）% ≥93 ≥95 表7-3 兰州炼油化工总厂用活性白土指标项目 质量指标 1 类 2 类 3 类 H型 T型 一等 合格 一等 合格 脱色率%，≥ >60 85-75 90 80 90 80 活性度（mmol/100g），≥ 220-200 140 100 游离酸（H2SO4 ），≤ 0.2 0.5 0.2 水分%，≤ 8 10 12 粒度（通过25μm）%，≥ 90 95 过滤速度ml/min 4 4 4- - 4 - 堆积密度g/ml 0.7~1.1 重金属（以Pb计）%，≤ 0.005 砷%，≤ 0.0005 表7-4 颗粒活性白土指标（Q/LLJ2016-1998代替Q/LLJ2016-1995）项目 质量指标 20-60目 8-20目 A级 B级 A级 B级 比表面积m2/g，不小于 150 250 150 250 拉压碎强度，牛/颗 0.5±0.05 0.5±0.05 5±1 5±1 脱溴指数 mg Br/100g，不大于 5 5 5 5 颗粒度 630~250μm%，不小于 85 85 - - 250μm以下%，不大于 7 7 - - D1-1.4mm%，不小于 - - 85 85 L2-8mm%，不小于 - - 85 85 游离酸（以H2SO4 计），不大于 0.2 0.2 0.2 0.2 堆积密度 g/L， 780-900 780-900 780-900 780-900 水分 %，不大于 6 7 6 7 机械工业部于1980年颁布了铸造用膨润土和粘土标准JB2735-80。标准要求蒙脱石含量大于或等于50%，含水量小于15%，粒度95%以上通过200目筛（筛网孔径0.071mm）。按湿压强度和热湿拉强度值分级标准见表8-1和表8-2。铸造用膨润土的牌号中各种符号表示内容为：钠基膨润土-PNa、钙基膨润土-PCa、酸性膨润土-S、碱性膨润土-J。在强度等级中，前者为湿压强度 值等级、后者为热湿拉强度值等级。例如：湿压强度>(0.3~0.5)´9.8´10-2N/mm2，热湿拉强度值（6~10）´9.8´10-5 N/mm2 的酸性钙基膨润土，其牌号为PCaS-03-06。铁矿球团用膨润土质量标准是1983年12月召开的“膨润土对铁矿球团适应性研究技术评议会”上确定的，见表9。表8-1 铸造用膨润土按湿压强度值分级标准类别 等级代号 湿压强度，´9.8´10-2N/mm2 钠土 05 >0.5 03 0.3~0.5 钙土 05 >0.5 03 0.3~0.5 03 0.2~0.3 表8-2 铸造用膨润土按热湿拉强度值分级标准类别 等级代号 湿压强度，´9.8´10-2N/mm2 钠土 20 >20 15 15~20 钙土 10 >10 6 6~10 表9 铁矿球团用膨润土质量标准序号 指标名称 单位 级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 1 蒙脱石含量 % >90 89~80 79~65 64~50 49~35 2 2h吸水率 % >150 149~138 137~120 119~100 <100 3 阳离子交换容量 mmol/100g± >82 81~74 73~61 60~49 <49 4 膨胀倍数 >12 11.9~11 10.9~10 9.9~9 <9 5 粒度 200目 ≥99% 6 水分 % <10 我国主要铸造型砂用膨润土生产厂家的质量标准见表10。表10 我国主要铸造用膨润土的质量序号 名称 物理性能 工艺性能 物理性能 吸水率%,24h 吸蓝量,g/100g试料 pH 湿压强度MPa 干压强度MPa 热湿拉强度，hpa 粒度(通过0.075mm筛的%) 水分% 胶质价% 膨胀倍数 1 九台钙基膨润土 - 27.94 7.15 0.035 0.50 15.9 >95 <10 67.8 7.8~10 2 九台钠基膨润土 - 30.93 9.73 0.051 0.42 42.7 >95 <10 100 16.33 3 刘房子基膨润土 >500 - >9.7 0.050 0.33 >35.0 >95 ≤10 100 37 4 黑山钙基膨润土 260 >26 6.5~7.2 0.045 0.50 6.0 >95 <15 50 7~12 5 黑山人工钠土 378 30 10.24 0.070 0.53 35.0 >95 <15 98 27.0 6 八道豪钙基膨润土 270 >26 6.7~7.2 0.045 0.42 6.0 >95 <14 >75 7~12 7 凌源钙基膨润土 288 33 >8.0 0.045 0.50 12.0 >95 <15 100 >8.0 8 凌源钠基膨润土 458 32 >9.5 0.060 0.55 35.0 >95 <10 100 15~30 9 法库钙基膨润土 184 37 <7.0 0.056 0.25 9.5 >95 <15 75 12 10 临安钙基膨润土 186 31 >7.0 0.040 0.31 11.0 >95 <15 100 10 11 临安钠基膨润土 216 22~32 >9.5 >0.030 >0.65 >18 >95 <8 100 >12 12 仇山钙基膨润土 152 33 >7.0 0.037 0.30 6.5 >95 <15 80.46 12.70 13 仇山钠基膨润土 180 34.3 >9.0 0.050 0.40 30.0 >95 <15 100 36.20 14 宣化钙基膨润土 200(2h) >26 10 0.045 0.28 20.0 >95 <10 >75 >11 15 宣化人工钠土 250(2h) >26 10 0.060 - >30 >95 <10 100 >30 16 潍坊钙基膨润土 130(2h) 28 8.5 0.025 0.465 19.0 >95 <10 60 14 17 潍坊人工钠土 150(2h) 32 10.7 0.036 0.584 30.0 >95 <10 100 17.5 18 诸城钙基膨润土 275 39.9 9.0 0.04 - - >95 ≤10 100 12 19 浑源钙基膨润土 180(2h) >35 7.0 0.054 - - >95 <15 52 11 20 太和钙基膨润土 - 38 7.0 0.04~0.055 0.48~0.8 9.15 >95 <10 55~80 8~12 21 太和人工钠土 - 37.5 9.2 >0.08 1.1 32.8 >95 <10 100 56 22 信阳钙基膨润土 191 42 >7.0 0.040 0.37 >11 >95 <15 78 12 23 信阳人工钠土 - - - 0.065 - 25.5 >95 <10 100 40.5 24 屯溪钙基膨润土 - 41.8 - 0.046 0.347 20 >95 <15 71 11 25 铜陵钙基膨润土 164 34.05 6.55 0.049 0.44 11 >95 ≤10 63 13 26 六安钙基膨润土 140 31.05 6.06 0.026 0.51 8 >95 ≤10 42 7.5 27 宁明钙基膨润土 288 27.9 >9.0 0.050 0.50 33 >95 <10 100 >15 28 绵阳钙基膨润土 160 26 <7.0 0.040 0.36 7.5 >95 <15 45 6 29 连城钙基膨润土 127 20 <7.0 0.029 0.16 7.0 >95 <15 32 5 30 江宁钙基膨润土 164 46 <7.0 0.045 0.30 8.0 >95 <15 52 8 31 嘉峪关钙基膨润土 134 21 >7.0 0.025 0.45 9.0 >95 <15 95 6 32 托克逊钠基膨润土 195 35 8.05 0.036 - 25 >95 <10 100 - 七、综合利用工艺技术膨润土矿的各种产品，对其蒙脱石的含量和属型都有要求，否则是达不到产品质量标准。因此对膨润土的分选提纯是其综合利用的基础。膨润土选矿工艺提纯分干法和湿法。干法主要采用风选，世界上90%以上的膨润土精矿均由风选获得。风选一般要求入料含蒙脱石量达80%以上。为了充分利用蒙脱石含量<80%的中低品位膨润土资源，采用湿法选矿工艺可获得高纯蒙脱石精矿。选择合适的分散剂，可在分选提纯蒙脱石的同时达到钠化改型的目的。湿法工艺以重选为主，用搅拌磨等磨矿设备超细磨，旋流器或离心机分级，磁选除掉磁性矿物。湿法工艺耗水量大，脱水干燥困难。膨润土的深加工技术包括人工钠化改型、酸活化处理、有机覆盖处理等，以提高产品的某些技术指标，增加其使用价值。人工钠化改型方法有悬浮液法、堆场钠化法、挤压法（轮碾挤压法、双螺旋挤压法、阻流挤压法、对辊挤压法等）。酸活化分干法活化工艺和湿法活化工艺。风干膨润土 粉碎 反应釜 干燥 粗粉碎 旋转焙烧炉 粉碎机 包装 成品 图2 干法生产工艺流程 膨润土原矿 选矿 干燥 活化 成品 图3 湿法生产工艺流程 加料 分酸 漂洗 浓缩 干燥 磨粉 包装 有机膨润土的制备工艺有湿法、干法和预凝胶法：原土矿 破碎 制浆 提纯 改型或活化 有机覆盖 过滤提纯 干燥 粉碎 包装 覆盖剂 图4 湿法生产有机膨润土工艺流程 精选钠基膨润土 覆盖剂 加热混合 挤压 干燥 粉碎 包装 混合器 有机凝胶 图5 干法生产有机膨润土工艺流程 原土矿 破碎 分散制浆 改型提纯 抽提水分 预凝胶产品 有机覆盖 加热脱水 图6 预凝胶法生产有机膨润土工艺流程 有机覆盖剂主要有季铵盐和二甲基双氢牛脂铵盐。1. 开发生产实例（1）新疆奇台县西黑山膨润土矿湿法提纯工艺奇台县西黑山膨润土含蒙脱石70~75%。选矿提纯的目的是为制取柱撑蒙脱石提供优质原料。提纯分选采取的是强磁—搅拌分级工艺，流程见图7，结果见表11。 块矿 浸泡´ 8小时 强磁（11A） 搅拌30\' 磁性物分级 粗级别细级别 图7 块矿强磁搅拌分级流程图 表11 块矿强磁搅拌分级试验结果产品名称 产率（%） 蒙脱石 细级别 45.86 95.60 粗级别 48.85 85.33 磁矿 5.29 79.33 原矿 100.00 88.00 2. 化改型工艺实例辽宁黑山膨润土矿是我国目前正在开采的大型露天矿山之一。该矿现有生产能力100kt，实际产量约50kt。用浓度为3~4%的Na2CO3溶液对钙基膨润土进行钠化处理，其工艺流程见图8。钠化处理前后的性能比较见表12。表12 钠化处理前后的性能比较项目 钠化前 钠化后 湿压强度，kpa 38.25 48.1 干压强度，kpa 490.33 582.598 膨胀倍数 8~12 21 胶质价，% 72.34 100 膨润值，ml 10~15 32 pH值 6.8 9.5 3. 浙江仇山活性白土生产实例浙江仇山膨润土矿为地下开采，生产的活性白土质量较好，其工艺流程见图9。产品质量为：规格CS-1024 脱色力≥110；游离酸≤0.2%； 水分≤12%。 CS-1040 脱色力≥150；游离酸≤0.2%； 水分≤11%。膨润土块 初碎 5R雷蒙机干燥磨粉 活化反应 水洗 气流干燥 叶片吸滤 气流干燥 4R雷蒙机 包装 散装 硫酸 蒸气 真空 日晒 钙基膨润土成品 活性白土成品 9 仇山矿活性白土生产工艺流程图 八、开发利用现状用发展趋势 1．开发利用现状、存在问题及解决对策从全世界看膨润土主要消费领域仍然是铸造型砂、钻井泥浆和铁矿球团，但国外几个膨润土主要生产国和消费国亦不同。美国是世界上膨润土主要生产国和消费国，其产量占世界总产量的1/2~1/3。几个主要应用领域的消费比例分别为：铁矿球团23%、钻探泥浆22%、铸造焊接17%、特殊领域10%，环保工程领域的用量明显增加。意大利是欧洲膨润土重要生产国，产品除20%出口外，国内消费比例为：铸造业40~50%、钻井泥浆20%、铁矿球团5%。日本的主要消费领域是铸造业，占35%，其次是土木建筑占23.6%。我国膨润土矿开发历史较短，目前已有县办企业40余家，乡镇企业近300家，生产规模多属中、小型。年产万吨以上的矿山有11家，年产10万吨以上的矿山只有甘肃金昌县红泉膨润土矿和浙江余杭磁土矿。多数是卖原矿和低档铸造土。铸造用膨润土占总产量的73.5%，但因普遍要求湿压强度在58.8kPa以上，而我国多数铸造土产品只达19.6~29.4kPa，因而生产高精铸件用土尚需进口。活性白土约占总产量的6%。全国约有60家活性白土厂，年总产量达18万t。但年产万吨以上的仅4家：余杭仇山、临安青山、抚顺化工二厂和义县石油白土厂，其余50家年产量仅为1000~3000t。小企业不仅难以形成规模效益，而且产品品种单一，质量不佳，脱色力低，过滤速度慢且带油率高，市场竞争力差。国内市场售价900~1400元/t，进口价350~400美元/t。如我国6家中外合资办的色拉油厂所用活性白土均以350美元/t从马来西亚进口，而马来西亚生产活性白土原矿又是从我国进口的。国外的生产规模大，品种齐全，系列化，如： 公司名称工厂能力（吨/年）德国南方化学品公司巴伐利亚 120000英国拉波特公司柴郡 90000美国恩特尔哈德公司密西西比州 60000日本水泽工业化学品株式会社中城 50000黑西哥克维米卡公司波比拉 50000马来西亚温不来活性白土厂勃拉卡 60000德国南方化学品公司生产的汤塞尔（Tonsill）向用户提供5个系列20余个品种的活性白土，其中包括常用型活性白土系列、添加活性碳的混合型系列、脱重金属系列、颗粒土系列、供其它特殊需要（抗水系列、脱有机酸等系列）。而我国活性白土厂的产品仅有“高效”和“普通”两种；按形状划分也只有粉状和粒状。综上所述，我国膨润土矿开发应用中存在的主要问题是：产品质量低、工艺水平低、经济效益差。针对上述问题，应采取的对策为：重视加强膨润土矿的矿物特性、工艺性能以及产品质量的测试研究。结合我国资源的实际情况，尽快制定出与国际接轨的产品质量标准和检测方法。重视加强加工设备的研制，尤其是超细磨、分级、脱水、干燥等设备的研制。对一些基础较好的工厂，通过设备和技术改造，优化产品结构，使产品质量尽快达到国际先进水平，提高经济效益。通过市场竞争淘汰那些设备陈旧落后，技术水平低的亏损厂矿。2. 发展趋势国内膨润土市场需求量见表13。其中湿压强度大的铸造用膨润土，抗盐水泥浆用膨润土，活性白土和有机土的系列化产品应作为重点发展产品。要获得高质量的产品，首先必须解决膨润土提纯工艺技术和设备问题。表13 膨润土市场需求预测表（万吨/年）用途 1990年 2000年 备注 铸造球团泥浆脱色有机土其他 65~709~10.53010.50.110 100~110457015 0.2~0.3 25~30 按年增长率3%计按1990年球团产量为600~700万吨折算，按2000年球团产量为3000万吨折算 包括出口 合计 124.6~131.1 255.2~270.3

促进剂 · 发表于 2004-2-29 16:44:16

厉害!全面!

龙飞龙翔 · 发表于 2004-2-29 17:19:09

茅塞顿开啊！不过建议坛主在表格的问题上做下改动！ 谢谢淘哥的解答啊！

什么是膨润土?

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