潤(rùn)土礦

膨潤(rùn)土礦是一種多種用途的礦產(chǎn)，其質(zhì)量和應(yīng)用領(lǐng)域主要取決于其中蒙脫石含量和屬性類型及其晶體化學(xué)特性。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)可在30～200秒內(nèi)完成、乙醇溶劑的需要量只為傳統(tǒng)工藝的5～10％，產(chǎn)品質(zhì)量超過(guò)傳統(tǒng)工藝水平。因而，其開(kāi)發(fā)利用必須因礦而異，因作用而異。如生產(chǎn)活性白土，鈣基轉(zhuǎn)鈉基，供石油鉆探用的鉆井注漿，代替淀粉用于紡紗、印染的漿料，建材上用內(nèi)外墻涂料,制備有機(jī)膨潤(rùn)土,用膨潤(rùn)土合成4A沸石、生產(chǎn)白炭黑等等。

鈣基和鈉基區(qū)別

膨潤(rùn)土的層間陽(yáng)離子種類決定膨潤(rùn)土的類型，層間陽(yáng)離子為Na 時(shí)稱鈉基膨潤(rùn)土;層間陽(yáng)離子為Ca 時(shí)稱鈣基膨潤(rùn)土.鈉質(zhì)蒙脫石（或鈉膨潤(rùn)土）的性質(zhì)比鈣質(zhì)的好。膨潤(rùn)土(Bentonite)是以蒙脫石為主的含水粘土礦，具有膨潤(rùn)性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽(yáng)離子交換性等,廣泛用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，被稱之為“萬(wàn)用之土”。但世界上鈣質(zhì)土的分布遠(yuǎn)廣于鈉質(zhì)土，因此除了加強(qiáng)尋找鈉質(zhì)土外就是要對(duì)鈣質(zhì)土進(jìn)行改性，使它成為鈉質(zhì)土。

有機(jī)改性劑的影響

有機(jī)改性劑的選擇對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土的制備過(guò)程尤為重要，使用不同的改性劑會(huì)得到不同表面結(jié)構(gòu)和不同性能的有機(jī)膨潤(rùn)土。膨潤(rùn)土作為球團(tuán)粘結(jié)劑，對(duì)冶煉過(guò)程會(huì)產(chǎn)生積極和消極兩方面影響，一方面它把粉礦粘結(jié)成球團(tuán)，并達(dá)到一定強(qiáng)度，滿足冶煉要求。改性劑的性能，碳鏈長(zhǎng)度、碳鏈結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)碳鏈數(shù)量等都會(huì)對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土表面性能和層狀結(jié)構(gòu)有影響，進(jìn)而影響聚合物/層狀硅酸鹽的插層與剝離行為；在不同的表面活性劑用量和種類下，表現(xiàn)出的結(jié)果也各不相同，在相同的有機(jī)碳含量下，可能會(huì)表現(xiàn)出相似的分配系數(shù)。

有機(jī)改性劑主要通過(guò)影響膨潤(rùn)土的層間距值，層間距值越大，疏水性越好。衡量膨潤(rùn)土的造漿性能的主要指標(biāo)之一是造漿率，即單位重量的膨潤(rùn)土可以配制成具有表觀粘度為15mPa?s的懸浮液體積數(shù)（單位為m3/t）。有機(jī)改性劑種類的影響表現(xiàn)為不同碳鏈的有機(jī)陽(yáng)離子其截面積不同，當(dāng)所用改性劑的陽(yáng)離子截面積大小與蒙脫石層間單位交換點(diǎn)平均占有面積相適應(yīng)時(shí)，層間才能達(dá)到足夠的覆蓋度，在有及溶劑中形成較好的凝膠體，獲得黏度較大、凝膠性能較好的有機(jī)膨潤(rùn)土。

另外，膨潤(rùn)土的黏流性隨晶格扭曲程度越嚴(yán)重變化越大；耐熱性隨土中有機(jī)碳鏈的長(zhǎng)度的增加分解溫度越高，其凝膠性與土中有機(jī)碳鏈的性質(zhì)（長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)、極性）、有機(jī)土粒子的大小及溶劑分子的極性等因素有關(guān)，當(dāng)完基鏈為同等長(zhǎng)度時(shí)，含雙鍵或芳香官能團(tuán)的完基鏈形成的凝膠強(qiáng)度越高。具有表面活性的酸性漂白土（活性白土、天然漂白土-酸性白土）能吸附有色離子。

復(fù)合材料

有機(jī)膨潤(rùn)土還可應(yīng)用于復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其對(duì)聚合物及其改性。25%~3%,PVP7%~14%,膨潤(rùn)土22%~27%,再加適量的溶媒或分散劑等混合制成。納米級(jí)有機(jī)膨潤(rùn)土可應(yīng)用在塑料（尼龍、環(huán)氧樹(shù)脂、聚烯烴等）、橡膠制品的納米改性，可有效改善其耐熱性、強(qiáng)度、耐磨性等。將少量的納米蒙脫土加入到橡膠中，可以明顯提高橡膠的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率，甚至完全可替代白炭黑、炭黑等填料，大大降低或消除污染，這將是21世紀(jì)橡膠工業(yè)的一場(chǎng)革命。

納米級(jí)有機(jī)膨潤(rùn)土復(fù)合材料不僅減輕了傳統(tǒng)復(fù)合材料添加劑的重量，而且使得大大改善了復(fù)合材料的硬度、阻燃、阻氣性能。在軌道交通方面，復(fù)合彈性結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于減震方面能夠?qū)⒘蚧烊幌鹉z的力學(xué)性能達(dá)到拉伸強(qiáng)度>30MPa。

預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土需求量將達(dá)到30-40萬(wàn)噸/年，而有機(jī)膨潤(rùn)土將朝著精細(xì)化、系列化、功能化等方向不斷發(fā)展。測(cè)定膨潤(rùn)土礦陽(yáng)離子交換容量和交換性陽(yáng)離子，是判斷膨潤(rùn)土礦質(zhì)量和劃分膨潤(rùn)土礦屬型的主要依據(jù)。積極開(kāi)展有機(jī)膨潤(rùn)土生產(chǎn)技術(shù)研究，加快成果產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，拓展有機(jī)膨潤(rùn)土應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)有機(jī)膨潤(rùn)土、高附加值綜合利用將是有機(jī)膨潤(rùn)土行業(yè)的主要發(fā)展方向。