凹凸棒石性質(zhì)與相關(guān)用途

凹凸棒石性質(zhì)與相關(guān)用途 摘要 凹凸棒石是一種以凹凸棒石喂為主要成分的粘土礦物 對凹凸棒石的組成 結(jié)構(gòu)及特性進(jìn)行了介紹 并詳細(xì)介紹了其在食品 農(nóng)業(yè) 輕工業(yè)等行業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展 關(guān)鍵詞 凹凸棒石 性能 應(yīng)用 建材業(yè) Abstract Attapulgite is a kind of attapulgite feed as the main components of the clay minerals the attapulgite composition structure and characteristics were introduced and introduced its in food agriculture light industry and other industries in the application and research progress of Key word Attapulgite Performance Application Building materials industry 一一 凹凸棒石的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)凹凸棒石的性質(zhì)與結(jié)構(gòu) 凹凸棒石 Attapulgite 又名坡縷石或坡縷縞石 Palygorskite 是指以凹凸棒石 attapulgite 為主要組分的一種粘土礦物 凹凸棒石在礦物學(xué)分類上隸屬于海泡石族 為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物 顏色 凹凸棒石粘土 別稱凹土 漂白土 白土 山軟木等 具有特殊的纖維結(jié)構(gòu) 不同尋常的膠體和吸附性能 具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域 有 千土之王 萬用之土 等美譽(yù) 結(jié)構(gòu)特性 具有獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征 在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換 故晶體中含有不 定量的 Na Ca2 Fe3 Al3 晶體呈針狀 纖維狀或纖維集合狀 凹凸棒石具有獨(dú)特 的分散 耐高溫 抗鹽堿等良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附脫色能力 并具有一定的可塑性 及粘結(jié)力 Bradley 1942 提出了凹凸棒石理想晶體化學(xué)式 Mg5Si8O20 OH 2 OH2 4 4H2O 凹凸棒石具有介于鏈狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間的中間結(jié)構(gòu) 凹凸棒石呈土狀 致密塊狀產(chǎn)于沉積巖和風(fēng)化殼中 顏色呈白色 灰白色 青灰色 灰綠色或弱絲絹光澤 土質(zhì)細(xì)膩 有油脂滑感 質(zhì)輕 性脆 斷口呈貝殼狀或參差狀 吸水性強(qiáng) 濕時具粘性和 可塑性 干燥后收縮小 不大顯裂紋 水浸泡崩散 懸浮液遇電介質(zhì)不絮凝沉淀 在電鏡下的圖片 二二 高粘劑凹土高粘劑凹土 高粘劑凹土是利用稀有天然非金屬礦 凹凸棒石粘土 Attapulgite Clay 經(jīng)過浸泡 研磨 脫水 表面活化 粉碎包裹 調(diào)配等工藝經(jīng)科學(xué)配方 和特殊加工工藝制成的一種高粘度產(chǎn)品 主要用作分子篩的粘結(jié)劑 油漆 涂 料的增稠劑 鑄造 印染 污水處理 化肥結(jié)團(tuán) 農(nóng)藥載體 礦棉板粘結(jié)劑 密封件填料 水產(chǎn)飼料粘結(jié)劑 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo) 粘度 Mpa S 厘帕 1200 3000 可任意調(diào)節(jié) 水分 14 篩 余物 200 目 2 堆積密度 0 28 0 95 PH 值 7 5 9 5 懸浮劑凹土 懸浮劑凹土是一種天然的水合鎂鋁硅酸鹽礦物經(jīng)精致加工而成 其具有獨(dú)特的三維空間鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu) 及特殊的針 棒纖維晶體形態(tài) 因而有一同 尋常的膠體和懸浮性 本品經(jīng)過浸泡 分散 研磨 表面活化 調(diào)配等精制而 成 具有優(yōu)良的懸浮性 增稠性 潤濕性 分散性 等特點(diǎn) 廣泛應(yīng)用于油漆 涂料 水煤漿 農(nóng)藥 建筑 鑄造等行業(yè) 特別是作為油漆助劑可用于水基 有機(jī)溶劑為基體的涂料體系中 如面漆 底 漆 防銹漆 磁漆 酚醛類調(diào)和漆 氨基漆 硝基漆 乳膠漆 瀝青漆 過氯 乙烯漆 丙烯酸漆等 在極性 非極性油漆涂料類均可使用 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo) 細(xì)度 200 500 目 可任意調(diào)節(jié) 顏色 灰白色 比表面積 400 500 24 小時懸浮率 大于 80 粘度大于 2500 里帕 干燥劑 干燥劑是一種從大氣中吸收潮氣的除水劑 它的干燥原理就是通過物 理方式將水分子吸附在自身的結(jié)構(gòu)中 或通過化學(xué)方式吸收水分子 并改變其 它化學(xué)結(jié)構(gòu) 變成另外一種物質(zhì) 干燥劑分為 硅膠干燥劑 礦物粘土干燥劑 分子篩干燥劑 生石灰干燥劑 纖維干燥劑五大類 適用于醫(yī)藥 食品 遠(yuǎn)洋 運(yùn)輸 集裝箱用 電子 精密儀器 皮革 圖書檔案 中空玻璃 潮濕地區(qū) 防濕 庫房等一切因受潮而發(fā)霉 變質(zhì) 腐爛物品的防潮 三三 用途用途 3 1 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè) 利用凹凸棒土比表面積大 吸附力強(qiáng) 粘結(jié)性好和密度低的特點(diǎn) 可作顆 粒農(nóng)藥造粒劑 不僅可以提高顆粒肥料成粒率 增強(qiáng)復(fù)混肥的造粒速度 而 且造粒強(qiáng)度高 不結(jié)塊 不返潮 顆粒均勻 表面光滑 色澤度好 利用凹 凸棒土生產(chǎn)的農(nóng)藥在土壤中釋放緩慢 可以延長藥 效 粒狀和粉狀凹凸棒石粘 土已廣泛用作殺蟲劑 殺菌劑 除草劑等的載體 用酸處理過的 凹凸棒石粘土 能有效地防止硝酸銨 硫酸銨 尿素等氮肥中的氨的損失 具有固氨作用 可 減少肥料流失 延緩養(yǎng)分的釋放期 提高肥料利用率 改良土壤活性 利用凹 凸棒土的陽離 子交換能力 使其在土壤中起到保水 調(diào)節(jié) PH 值的作用 并可為植物提供一定的微量元素 促進(jìn)植物生長 利用它的懸浮性 增稠性可 用作粉劑農(nóng)藥 液體農(nóng)藥的懸浮劑 增稠劑 便 于飛機(jī)大面積噴灑 凹凸棒 土承載性能好 酸堿度適中 粒度均勻 土中汞 鉛 砷等有毒元素分別低于 國 家標(biāo)準(zhǔn) 可替代玉米粉作為飼料添加劑使用 可以節(jié)約糧食 降低飼料成本 提供動物必須 的微量元素 并可防止動物拉稀 同時能改善飼養(yǎng)場環(huán)境 另外 凹凸棒土中含有魚類生長 必需的多種微量元素 作為添加劑應(yīng)用在魚類顆粒 配合餌料的生產(chǎn)中 可以減少無機(jī)鹽用量 部分取代常用的粘結(jié)劑 而且制 成的顆粒餌料有良好的漂浮性和粘結(jié)性 符合魚類顆粒餌料 的質(zhì)量要求 3 2 輕工業(yè)輕工業(yè) 凹凸棒土具有鏈層狀結(jié)構(gòu) 不同于蒙脫土等層狀硅酸鹽 這種特殊的結(jié) 構(gòu)使它具有一些 特殊的性能 但由于受自身親水性及傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的局限 通 常凹凸棒土產(chǎn)品粒徑大 與聚 合物復(fù)合往往只能起到填充增量作用 不能發(fā) 揮其應(yīng)有的作用 通過機(jī)械剪切力可以將凹凸 棒土以納米尺度分散到橡膠中 復(fù)合物的性能有很大提高 將凹凸棒土以納米尺度填充到塑 料制品中將會使 材料的性能得以提高 而且還有望得到具有特殊性能如優(yōu)異的光學(xué)性能的納 米復(fù)合材料 凹凸棒土經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后填充 PP 的綜合性能優(yōu)于填充 CaCO3 的 PP 材料 經(jīng)理 化處理制得的填充劑可完全替代輕質(zhì) CaCO3 部 分替代炭黑并降低了成本 經(jīng)有機(jī)化合物 表面改性后的凹凸棒土可用作彈性體 和聚氨酯泡沫等的增強(qiáng)活性填料 用在泡沫中還能改善 其壓縮性 增加其體 積 以凹凸棒土為填充劑的人造革產(chǎn)品質(zhì)量高于國家標(biāo)準(zhǔn) 同時可以減 少發(fā)泡 劑 流平劑的用量 從而降低生產(chǎn)成本 凹凸棒土作為聚氨酯填充劑的情況國 外也有 類似的報道 凹凸棒土經(jīng)過鎳 鐵 鋅 鋇 鈣等二價金屬鹽溶液 處理 在印刷行業(yè)中可用作無碳紙 凹凸棒土具有符合印染 編織要求的良 好化學(xué)穩(wěn)定性 在較高的溫度下 無絮凝 變稀 發(fā) 霉 變質(zhì) 發(fā)酵現(xiàn)象 可 用于活性染料印花的增稠劑 3 3 環(huán)保環(huán)保 目前 國內(nèi)外染化廢水以生化法或絮凝沉淀法與活性炭吸附法組合處理為 主 因活性炭 價格昂貴 再生過程復(fù)雜而限制了其使用范圍 因此 探求高 效低耗 運(yùn)行方便 投資省的 染化廢水處理新材料成為研究特點(diǎn) 凹凸棒土 的吸附性強(qiáng) 可以用于水的凈化及污水處理 且效果較好 活化的凹凸棒粘土 凈水劑處理印染廢水 色度去除率可以達(dá)到 93 以上 過濾渣可再利用 而且 可以與 TiO2 制備光催化劑 對難降解的印染水也有很好的處理效果 活化后 的凹凸棒土對敵百蟲 敵敵 畏等有機(jī)磷農(nóng)藥廢水有吸附凈化作用 可以部分取 代活性炭 提高凈化度和重復(fù)利用率 降 低吸附劑成本 用改性凹凸棒土處理 含鎳廢水 凹凸棒土用量小于硫鐵礦和改性膨潤土 是 一種價格低廉的廢水處 理劑 凹凸棒石粘土還具有一定的離子交換能力 所以可用于治理含 Cd2 Pb2 等重金屬離子的廢水 使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) 用凹凸棒土處理污染河 水 在脫色 的同時還能去除污染河水中的酚 油 氨 氮 凹凸棒石還可對污 染土壤進(jìn)行原位修復(fù) 達(dá) 到治理土壤污染的目的 以凹凸棒土為主要原料制 備的吸附干燥劑可用于環(huán)境的除濕 室內(nèi)空氣的凈化 以優(yōu)質(zhì) 凹凸棒原礦配 以適量的膨潤土為主要原料經(jīng)過粉磨 造粒 焙燒 制成一種高強(qiáng)度的顆粒 可用于吸附空氣中的有機(jī)磷 硫化氫及大氣中的 ppb 級的氣態(tài)甲苯和丁醇 用 于工廠 農(nóng)牧 場 罐頭廠 屠宰場 制革廠 汽車修配廠及貨棧等場所 能除 去脂肪 油污和臭味 以保 持地面或其他表面的環(huán)境清潔 與以活性炭為主要 原料的同類產(chǎn)品相比 具有成本低 生產(chǎn) 工藝簡單 不會產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn) 凹凸棒土脫除柴油機(jī)碳煙效率高達(dá) 71 3 該技術(shù)已 成功應(yīng)用于工程中 凹 凸棒石粘土還是放射性物質(zhì)和有毒氣體極好的吸附劑 能用于防原子輻射和防 化學(xué)武 器 一旦燒結(jié) 便可阻止放射性物質(zhì)的滲漏 用凹凸棒石粘土和水泥使 放射性廢料固化 再 用硅氧烷聚合物封裝 或直接埋入土中 均能達(dá)此目的 3 4 采礦業(yè)采礦業(yè) 利用凹凸棒土具有較強(qiáng)的膠體性能和懸浮性能 并具有較好的熱穩(wěn)定性 在較高溫度下 無絮凝 適用于深井和地?zé)徙@井 與膨潤土等粘土相比 凹 凸棒石粘土受電解質(zhì)的影響甚微 具有抗鹽性 pH9 時膠溶作用使 其粘度急驟下降 流變行為 具備牛頓特性 所以凹凸棒石粘土可廣泛用于海洋和含鹽地層鉆 井 可以有 效保護(hù)井壁減少廢井率 提高鉆井效率 降低鉆井成本 催化及合成 凹凸棒 石粘土作為催化劑或催化劑載體 用于乙烯 苯乙烯和丁二烯橡膠的聚合 它 還是烯酮與縮醛聚合成烷氧基羧酸醋及其它多種反應(yīng)的催化劑 用凹凸棒石作 催化劑可以 制造二氨基苯甲烷和多甲基多苯胺齊聚物及二氯乙烷 凹凸棒石 粘土能使硫醇和有機(jī)硫化合 物催化分解成硫化氫和烯烴 用于汽油脫硫以提高 辛烷值 凹凸棒石粘土單獨(dú)使用 或與金 屬 金屬氧化物一起使用 能使烴類 催化裂解 載 Ni 凹凸棒石粘土酸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好 Ni 分散性好 作為 催化劑能使蓖麻油氫化成固態(tài)脂 還能使葵花油 食用油 牛油等氫化 3 6 其它行業(yè)其它行業(yè) 凹凸棒石粘土還可用于凡士林 煤油 燃料油 潤滑油 甘油三酯油等的 脫色 凹凸棒 原土改性制備的吸附劑用于航空煤油精制 其效果優(yōu)于活性白土 和活性炭 且價格最低 利 用凹凸棒土在工作介質(zhì)中呈惰性 與分子篩不反應(yīng) 可用作分子篩粘合劑 能降低分子篩磨 耗 提高強(qiáng)度 改善外觀 提高質(zhì)量 凹凸棒石粘土能儲存太陽能和乙炔 還能制成分析纖 維素和類脂用的液相色譜 柱填料 在冶金行業(yè)可作為鑄造型砂粘結(jié)劑 鐵礦球團(tuán)粘結(jié)劑 凹 凸棒石粘土 還可用于制備高效吸水劑 四四 總結(jié)總結(jié) 雖然我國凹凸棒土的資源儲量很大 但是由于發(fā)現(xiàn)的較晚 其開發(fā)利用水 平較低 加上國家非金屬礦加工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱 可以生產(chǎn)的凹凸棒土產(chǎn)品 和其它國家相比還相當(dāng)?shù)?少 以致于使這種經(jīng)濟(jì)意義重大的礦藏的應(yīng)用還只 限于一般的填料 甚至以原土的形式廉價 地出口 造成資源的浪費(fèi) 目前 我國對于這種粘土珍稀資源的研究還多限于一般的定性鑒 定和形貌觀察 有 關(guān)它的全面的研究還鮮有報道 因此 利用我國凹凸棒土資源豐富