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当前位置:世邦机器 > 矿石资讯 > 膨润土 > 膨润土的吸水膨胀性

膨润土的吸水膨胀性

时间:2014-05-16 09:39:20

编辑:世邦机器

膨润土具有优良的物理化学性质,包括吸水性、溶胀性、黏结性、吸附性、催化活性、触变性、悬浮性、可塑性、润滑性和阳离子交换性等,因此,膨润土是一种应用极其广泛的非金属矿物。膨润土生产设备有很多种,膨润土雷蒙磨就是其中的一种。近几十年来,膨润土在环境、食品、医药、农业、渔业等行业的使用范围逐年扩大,所以研究膨润土的物理化学性质对进一步开发利用膨润土资源将具有极其重要的理论引导意义。

吸水膨胀性

膨润土具有吸湿性,能吸附8-15倍于自己体积的水量。吸水后能膨胀,膨胀倍数是自身原体积的30余倍。

膨润土的主要成分蒙脱石为2:1层状硅酸盐。其中的Al3+-和Si4+ 可被Mg2+、Ca2+或Fe2+置换,可交换的阳离子骨架有剩余负电荷,加上蒙脱石晶层间结合力较弱,可吸附阳离子和极性水分子,根据阳离子种类及相对湿度,层间能吸附一层或两层水分子。另外,在蒙脱石晶胞表面也吸附了一定量的水分子。因此,晶层间的这种晶格沿a轴、strong轴方向延伸,顺 c轴方向重叠,c轴长度不固定。王鸿禧(1980)指出,无水时c0为0.96nm,随着层间吸附不同的水化阳离子,产生不同的c轴长度。在充分水化环境中,层间距可增大,单个蒙脱石晶胞含两个H2O分子时,c轴长1.24nm;含4个H2O时,c轴长1.54nm;水化程度较高阶段,c轴长达1. 84-2. 14nm。故蒙脱石吸水后体积可增大10-30倍,钠基蒙脱石比钙基蒙脱石吸水性强。由此可见,引起蒙脱石膨胀的动力是交换性阳离子和晶层底面的水化能。

蒙脱石的吸水作用有一定限度,所吸的水分子层(即水化膜)达到一定厚度并分布均匀时,吸水量达到平衡,若此平衡被破坏即失水后,吸水膨胀性能又得以恢复。

钠基蒙脱石与钙基蒙脱石相比,钠基蒙脱石在水中分散程度高,其特点是吸水速率慢,但吸水延续的时间长,总吸水量大,而且Na+的半径小,它在蒙脱石单位晶层底面占据的面积小,晶体吸水膨胀倍数就高,可达到30倍。钙基蒙脱石吸水速率快.2h即达到饱和,吸水量少。钠基蒙脱石的吸水量和膨胀倍数是钙基蒙脱石的2-3倍。

蒙脱石的湿胀和干缩(包括少量结构水的逸出)在一定条件下是可逆的。但到层间水完全失掉后再吸水就比较困难。在高温干燥后,则完全失去重新水化的能力。钙基蒙脱石失去水化能力的温度是300-390℃,钠基蒙脱石失去水化能力的温度是390―490℃。

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