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耐火原材料膨润土、粘土、高岭土之间的区别

作者:寰洋实业  发布日期:2017-01-20

   膨润土(Bentonite)

   按译音、成因及用途又称斑脱岩、膨土岩等。是以蒙脱石(也称微晶高岭石、胶岭石)为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩,常含少量伊利石、高岭石及沸石、长石、方解石等。蒙脱石为少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物。其化学式为Nax(H2O)4{(Al2~xMg0.33)[Si4O10](OH)2}。

   膨润土的主要成份是蒙脱石,是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体组成的层状粘土矿物。根据蒙脱石所含的可交换阳离子种类、含量及结晶化学性质的不同,分为钠基、钙基、镁基、铝(氢)基等膨润土。膨润土的应用领域非常广泛。自1920年美国开始应用膨润土代替一般粘土,用作铸造型砂粘结剂以来,其应用领域在机械、冶金、钻探、石油、化工、食品、环保等行业中不断扩展。据不完全统计,中国目前膨润土产品年产销量约270万吨,其中用于铸造型砂100~110万吨,用于钻井泥浆70万吨,用于冶金球团45万吨,用于油脂脱色(活性白土)20万吨,用于其他20~30万吨

   膨润土也叫斑脱岩或膨土岩。它最早发现于美国的怀俄明州的古地层中,为黄绿色的粘土;因加水后膨胀成糊状,后来人们就把这种性质的粘土,统称为膨润土。膨润土的主要矿物成分是蒙脱石,含量在85%~90%,另含少量长石、石英、贝得石、方解石及火山玻璃。可呈白色、含杂质时呈淡绿、灰白、粉红等色。可以成致密块状,也可为松散的土状,用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大数倍至数十倍,在水中呈悬浮状,水少时呈糊状。

   膨润土有很强的阳离子交换性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化及废水处理;由于有很好的吸水膨胀性能以及分散、悬浮和造浆性,可用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火),可在造纸工业中做填料,以及优化涂料的性能,如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘结力,还可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆,既节粮,又不起毛,浆后还不发出异味。

   膨润土(蒙脱石)因有良好的物理化学性能,可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域,是一种用途广泛的天然矿物材料。

   粘土:

   是一种含水铝硅酸盐矿物,一种广泛分布的胶态无光泽有粘性的土,潮湿时是可塑的,焙烧后是坚硬的,其主要组成是分解了的火成岩与变质岩,其基本组成是高岭土与其他含氢的铝土矿物。粘土矿物是一种微小的晶体,科学家们发现,粘土矿物晶体中存在一种有趣的缺陷结构,这种结构可能保存相当多的信息,从而决定晶体生长的取向和构型。粘土具有独特的可塑性与结合性,即成型性能与烧成性能

   高岭土

   高岭土主要由小于2个微米的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等)组成,理想的化学式为AL2O3-2SiO2-2H2O,其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石,除高岭石簇矿物外,还有蒙脱石、伊利石、叶腊石、石英和长石等其它矿物伴生。高岭土的化学成分中含有大量的AL2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。

   中国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶,就是以高岭土制成。江西景德镇生产的瓷器名扬中外,历来有"白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄"的美誉。现在国际上通用的高岭土学名--Kaolin,就是来源于景德镇东郊的高岭村边的高岭山。

   据史料记载,法国传教士昂特柯莱,在1712年一份著名的书简中向欧洲专门介绍过高岭山上瓷土的特点,该文对全世界的瓷器制造业产生过深远的影响,于是高岭土在欧洲逐渐得名,并成为该类瓷土在国际上的通用名词。

   高岭土的可塑性、粘结性、一定的干燥强度、烧结性及烧后白度等特殊性能,使其成为陶瓷生产的主要原料;洁白、柔软、高度分散性、吸附性及化学随性等优良工艺性能,使其在造纸工业上得到广泛的应用。此外,高岭土在橡胶、塑料、耐火材料、石油精炼等工业部门以及农业和国防尖端技术领域亦有广泛用途。

   提纯

   根据用途和需要,可以进行加工,处理和提纯。

   它们都可以用来制造活性白土:

   膨润土

   膨润土的主要矿物成份为蒙脱石,是天然的层状铝硅酸盐物质,矿物内部可形成大量的空洞和很大的内表面积,对极性和非极性分子有很强的物理吸附能力,在自然状态下,膨润土的内部孔洞处于堵塞状态,经过处理加工得以活化,这种经加工处理后的膨润土称为“活性白土”。其生产工艺:将膨润土矿粗选(除砂石及有机杂质)→粉碎至200目→酸活化→离心分离→一次洗涤→二次洗涤→三次洗涤→四次洗涤→中知→离心分离→烘干、粉碎→活性白土。

   天然粘土经酸处理后,称为酸性白土也称活性白土。它的主要成分是硅藻土,其本身就已有活性。活性白土的化学组成为SiO2:(50~70)w%;Al2O3:(10~16)w%;Fe2O3:(2~4)w%;MgO:(1~6)w%等。活性白土的化学组成随所用原料粘土和活化条件不同而有很大差别,但一般认为吸附能力和化学组成关系不大。主要用于润滑油及动植物油脂的脱色精制,石油馏分的脱色或脱水及溶剂的精制等。

 

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