（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/三水）膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn),由含水的層狀硅酸鹽構成,其主要化學(xué)成分為Ex(H2O)4(Al2-x,Mgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2,E代表可交換陽(yáng)離子,如Ca2+、Mg2+、Na+、K+等。蒙脫石是由兩片頂角朝里的硅氧四面體(Si-0)片中間夾一片鋁氧八面體(A1-04(0H)2)片組成的2:1型晶體結構。四面體與八面體靠其間共用的氧原子連接,各晶胞之間靠氧層連接,結構單元層之間的空間稱(chēng)為層間域,晶層間距離為0.96-2.14nm。蒙脫石的晶體結構如下圖所示。由于硅氧四面體和鋁氧八面體中的部分硅離子、鋁離子常被其他低價(jià)的陽(yáng)離子置換,從而使蒙脫石晶體結構帶永久性負電荷。為了電價(jià)平衡,蒙脫石晶胞就會(huì )吸附交換性陽(yáng)離子。由于蒙脫石晶胞形成的層狀存在Ca2+、Mg2+、K+、Na+等陽(yáng)離子,這些陽(yáng)離子與晶胞之間的作用很不牢固,容易被其他陽(yáng)離子交換,因此具有很好的陽(yáng)離子交換性。
蒙脫石礦物的“三明治”結構（a）及其晶體結構（b）
膨潤土常見(jiàn)的形式有如下幾種：鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、高白膨潤土、活性白土、鋰基膨潤土、有機膨潤土、交聯(lián)膨潤土等。
根據層間主要交換性陽(yáng)離子的種類(lèi),膨潤土通常分為鈉基膨潤土和鈣基膨潤土。天然膨潤土多為鈣基膨潤土,其物化性質(zhì)不甚理想,一般地講,鈉基膨潤土比鈣基膨潤土的性能優(yōu)越,主要表現在:鈉基膨潤土吸水速度慢,但吸水率和膨脹倍數大,最大吸水量為其體積的8-15倍,膨脹倍數從幾倍到30余倍,陽(yáng)離子交換量高,在水中分散性好,膠質(zhì)價(jià)高,并且懸浮性、觸變性、熱穩定性、粘接性、可塑性較好,吸水強度、干壓強度、熱濕拉強度也較高。所以,鈉基膨潤土比鈣基膨潤上經(jīng)濟價(jià)值高,工業(yè)上常將鈣土鈉化制備鈉土。鈉基膨潤土在鑄造行業(yè)、鉆井泥漿、鐵礦球團、干燥劑、污水處理、建筑工程防水材料、涂料等7種行業(yè)需求用量較大。
高白膨潤土是白度最少在80以上的高純度鈉（鈣）基膨潤土，高白膨潤土受益于其高亮度和白度以及較高水平的化學(xué)純度，在日化用品、陶瓷、造紙、涂料、制酒、食品等許多方面深受歡迎。
活性白土是用膨潤土為原料，經(jīng)活化處理，再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑，外觀(guān)為乳白色粉末，無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒，吸附性能很強，能吸附有色物質(zhì)及有機物。在空氣中易吸潮,放置過(guò)久會(huì )降低吸附性能。但是,加熱至300℃以上便開(kāi)始失去結晶水,結構發(fā)生變化,影響褪色效果?；钚园淄敛蝗苡谒?、有機溶劑和各種油類(lèi)中,幾乎完全溶于熱燒堿和鹽酸中,相對密度2.3-2.5,在水及油中膨潤極小。廣泛用于礦物油、動(dòng)植物油脂、制蠟及有機液體的脫色精制。還可用作水分干燥劑，內服藥物堿解毒劑,維生素A、B吸附劑,潤滑油重合接觸劑,汽油氣相精制劑等,還可用作中溫聚合催化劑、高溫聚合劑和制造顆粒白土的原料。
通過(guò)對貯量豐富、生產(chǎn)量大的鈣膨潤土進(jìn)行簡(jiǎn)單的改性處理,可得到鋰膨潤土。在鈣膨潤土體系中加入鋰鹽(如碳酸鋰),使鋰離子取代鈣離子并達到飽和,即可使鈣膨潤土變?yōu)殇嚺驖櫷?達到改性的目的。目前,能在有機溶劑中溶脹和形成膠體的材料較少,而鋰基膨潤土能夠在有機溶劑中溶脹成膠。鋰基膨潤土既具有鈉基膨潤土浸水水化膨脹性能,又具有有機膨潤土特性,在水和極性有機溶劑如乙醇中均能溶解成膠體或充分溶脹使涂料的粘度增強,適用于水基涂料、耐火基料涂料作增稠劑、懸浮穩定劑。
有機膨潤土是有機液體的有效膠凝劑。在液態(tài)有機系統中加入相當少量的有機膨潤土,將大大影響其流變性,粘度增大,流動(dòng)性改變,使系統成為觸變的。有機膨潤土主要用于油漆、印刷油墨、潤滑油、化妝品及其他許多工業(yè)部門(mén),以控制粘度和流動(dòng)性,使生產(chǎn)更容易、儲存穩定性及使用性能更好。
交聯(lián)膨潤土就是用人工加工的辦法,用帶正電荷的交聯(lián)劑代替蒙脫石層間可交換的陽(yáng)離子,將其2：1單元層橋聯(lián)撐開(kāi),形成一種二維通道(2：1單元層為“板”,交聯(lián)劑為“柱”)的層柱狀結構的礦物,其層間距、柱間距可根據需要調節。常用的交聯(lián)劑為Al、Fe、Ni、Cr、Ti等金屬的聚羥基陽(yáng)離子。交聯(lián)膨潤土具有很好的熱穩定性,孔隙度高,比表面積大,最早作為催化劑用于石油化工行業(yè)。20世紀80年代后期,人們開(kāi)始注意到交聯(lián)膨潤土在工業(yè)廢水處理方面的應用研究。
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