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影響膨潤土礦物吸附作用的因素是:
1)膨潤土類型的影響。鈉質(zhì)膨潤土的吸附能力明顯比鈣質(zhì)等其他類型的膨潤土礦物吸附能力強。
2)膨潤土顆粒粉碎粒度大小的影響。根據(jù)固體吸附的理論,進(jìn)行粉碎的膨潤土礦物的吸附能力明顯提高,粉碎礦物越細(xì),吸附作用越強。
3)溶液介質(zhì)的影響。根據(jù)雙電層理論,膨潤土礦物晶體帶負(fù)電,在形成雙電層時會進(jìn)行離子交換。如果溶液中離子濃度過高會壓縮膨潤土顆粒雙電層,抑制膨潤土的分散和擴散,甚至使膨潤土產(chǎn)生凝聚和聚結(jié)。
膨潤土的造漿性
造漿率是膨潤土顆粒在水中分散形成懸浮液,并且這種懸浮液的表觀粘度為15*10-3Ps·s時每噸膨潤土造漿的立方數(shù)是衡量膨潤土質(zhì)量的一項重要指標(biāo),一般鈉質(zhì)膨潤土的造漿性能比鈣質(zhì)膨潤土要好。計其選漿率公式是:
造槳率(m3/t)=水的體積(mL)/土的質(zhì)量(g) 1/土的密度一般在測試表觀粘度時配制表觀粘度在10~25(*10-3 Pa·s)范圍內(nèi)三杯泥漿,經(jīng)過攪拌靜止放置16h,再攪拌,測試粘度,然后在單對數(shù)坐標(biāo)紙上標(biāo)出三點的位置,進(jìn)行連線,在坐標(biāo)上求出表觀粘度為15*10-3 Pa·s時的加土量。
鈣鈉膨潤土由天然基鈣鈉膨潤土加工而成,是輕型鑄件普遍采用的型砂粘結(jié)劑。它以實用和鑄件清砂便捷而受用戶歡迎。和其他黏結(jié)劑相比,膨潤土有一個重要的特點,就是它具有一定的耐熱能力。只要加熱溫度不太高,脫除了自由水的膨潤土只要加水,仍能恢復(fù)粘能力。膨潤土的粘結(jié)能力只有在加水以后才能表現(xiàn)出來。膨潤土失去粘結(jié)能力,也與它的脫水有關(guān)。到目前為止,認(rèn)為膨潤土中的水分有三種形態(tài):一種水是自由水,即膨潤土顆粒吸附的水,加熱到100℃以上,就可脫除自由水,脫除了自由水的膨潤土,粘結(jié)能力不受影響;二種水是牢固結(jié)合水,110℃下長時間加熱,膨潤土可完全脫除自由水,但不會脫除牢固結(jié)合水。已完全脫除自由水的膨潤土,再在較高的溫度(如200℃,300℃)下加熱仍會繼續(xù)減重,說明仍有水分損失。膨潤土經(jīng)這樣加熱脫水后,只要加水,能完全恢復(fù)粘結(jié)能力;三種水是晶格水,也有人稱之為結(jié)構(gòu)水。晶格水只有在相當(dāng)高的溫度下才能部分或全部脫除。膨潤水的晶格水脫除以后,即喪失粘結(jié)能力,成為死粘土。不同的膨潤土,喪失粘結(jié)能力的溫度不同。由差熱分析實驗證明:一般來說,天然鈉膨潤土的失效溫度為638℃,鈣膨潤土為316℃。人工活化的鈉膨潤土,由于活化條件各異,失效溫度不一,但都低于天然鈉膨潤土。
由于膨潤土的特殊性能,對于治理荒漠化地區(qū)有著不可或缺的作用。我國有851個縣在不同程度上的存在荒漠化土地,要想將沙土改造成為耕地,就需要利用到膨潤土,由此可以看出膨潤土的應(yīng)用前景還是非常廣闊的。
膨潤土的顆粒一般小于0.002mm,遇水后可以膨脹10到30倍,在沙土中稍加一點膨潤土,就可以防止水流失。根據(jù)膨潤土不透水的特點,可以用來做防水材料,尤其是沙區(qū),在表層沙的下面鋪一薄層膨潤土,就可以建儲水塘、池、庫、渠等水利設(shè)施。
還有一些地區(qū)開發(fā)沙地水稻,為了防止漏水,在稻田下邊10至20公分處鋪一層塑料,用來防水透失。但是,遇有地下植物生長,塑料被破壞,容易滲水。在面臨這種情況時只要在鋪塑料處上鋪上一薄層膨潤土就可以避免水滲透流失,對于植物的生長更加的有利。
雖然我國的膨潤土產(chǎn)量和儲量都非常多,但是開發(fā)膨潤土礦不能盲目的開采,和其它的礦種一樣,也要做地質(zhì)工作采樣化驗,準(zhǔn)確探準(zhǔn)確實是膨潤土礦,有的地方只憑肉眼鑒定,結(jié)果出現(xiàn)把一般粘土當(dāng)做膨潤土利用的麻煩,這樣不僅浪費了大量的人力資源,也對于膨潤土的品質(zhì)有著非常大的影響。通過地質(zhì)工作可以圈定礦體范圍,計算地質(zhì)儲量,給開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。