膨潤(rùn)土介紹
作者:佚名發(fā)布時(shí)間:1970-01-01
膨潤(rùn)土(Bentonite),又稱斑脫巖、膨土巖等,是以蒙脫石為主要成分的粘土巖—蒙脫石粘土巖, 是一種相對(duì)較軟的巖石,在地質(zhì)年代中由天然的火山灰變質(zhì)而成。
根據(jù)蒙脫石層間可交換陽(yáng)離子種類、含量將膨潤(rùn)土劃分為鈉基膨潤(rùn)土、鈣基膨潤(rùn)土、漂白土三種。其中鈣基膨潤(rùn)土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤(rùn)土。
礦床的工業(yè)類型
膨潤(rùn)土的主要礦物是蒙脫石(Montmorillonite)含少量堿及堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物,屬于鋁硅酸鹽族,其化學(xué)通式為:Nax(H2O)4{(Al2.xMgx)[Si4O10](OH)2}
礦產(chǎn)的分布情況
世界膨潤(rùn)土資源豐富,分布甚廣。世界膨潤(rùn)土總儲(chǔ)量約為25億噸,其中美國(guó)、原蘇聯(lián)和中國(guó)的儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量的3/4,其次是意大利、希臘、澳大利亞和德國(guó)。鈣基膨潤(rùn)土約占70~80%,鈉基膨潤(rùn)土儲(chǔ)量不足5億噸。因此,世界膨潤(rùn)土資源雖然十分豐富,但用量最大的優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤(rùn)土卻十分短缺。
我國(guó)膨潤(rùn)土90%為鈣基膨潤(rùn)土。膨潤(rùn)土礦產(chǎn)遍布全國(guó)23個(gè)省,大型礦床20多個(gè)。大多數(shù)礦床集中在東北三省及東部沿海各省。
礦物特性
· 礦床的主要工業(yè)指標(biāo)
膨潤(rùn)土礦石質(zhì)量的一般工業(yè)要求以礦石中蒙脫石含量來(lái)衡量:
礦石儲(chǔ)量>5000萬(wàn)噸的為大型礦床,中型礦床為500~5000萬(wàn)噸,<500萬(wàn)噸的為小型礦床。膨潤(rùn)土礦石的測(cè)試分基本性能測(cè)試和工藝性能測(cè)試。
· 基本性能測(cè)試項(xiàng)目包括:
吸藍(lán)量、陽(yáng)離子交換總量及分量、膠質(zhì)價(jià)、膨脹容、PH值等。
工藝性能測(cè)試項(xiàng)目是按其用途確定的,常見的測(cè)試項(xiàng)目有:
· 機(jī)械制造 濕壓強(qiáng)度、干壓強(qiáng)度、熱濕拉強(qiáng)度、透氣性;
· 冶金球團(tuán) 抗壓強(qiáng)度、落下次數(shù)、爆裂溫度、2小時(shí)和24小時(shí)吸水率;
· 鉆井泥漿 造漿率、失水率、粘度計(jì)讀數(shù)、視粘度、塑性粘度、動(dòng)切力、濕篩分析等;
· 石油化工 脫色力、比表面積、游離酸、活性度、水分、粒度等。
檢驗(yàn)項(xiàng)目
膨潤(rùn)土根據(jù)用途需進(jìn)行如下項(xiàng)目檢驗(yàn)
· 吸水性 膨潤(rùn)土能吸附8~15倍于本體積的水量,吸水后體積膨脹,體積能膨脹增大幾倍到十幾倍。以吸水率和吸水比表示膨潤(rùn)土的吸水性。單位重量的膨潤(rùn)土所能吸附水的重量稱為吸水率,以百分?jǐn)?shù)表示。在初始階段,它隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng),最后達(dá)到飽和。前十分鐘的吸水量和二小時(shí)的吸水量的百分比稱為吸水比。
· 膨潤(rùn)土的膨脹性能以膨脹容表示,膨潤(rùn)土在稀鹽酸溶液中膨脹后的容積稱為膨脹容,以毫升/克樣表示。鈉基膨潤(rùn)土比鈣基、酸性膨潤(rùn)土的膨脹容高;同一屬型的膨潤(rùn)土,含蒙脫石愈多,膨脹容愈高。膨脹容是鑒定膨潤(rùn)土礦石屬型和估價(jià)膨潤(rùn)土質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)之一。
· 吸附脫色性 膨潤(rùn)土對(duì)各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)具有一定的吸附能力,最大吸附量可達(dá)5倍于它的重量,尤其是酸性膨潤(rùn)土和經(jīng)酸處理活化的活性白土對(duì)各種油類具有良好的脫色性能。以往是以脫色率和脫色力表征膨潤(rùn)土的吸附脫色能力,目前趨于以脫色力和比表面積來(lái)表征。
· 膠質(zhì)價(jià) 膨潤(rùn)土在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液,這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤(rùn)滑性,以膠質(zhì)價(jià)表征這些性能。
· 粘結(jié)性和可塑性 膨潤(rùn)土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性,一般以濕態(tài)抗壓強(qiáng)度(濕壓強(qiáng)度)、熱濕拉強(qiáng)度表示。濕壓強(qiáng)度是評(píng)價(jià)膨潤(rùn)土的濕態(tài)粘結(jié)能力。將膨潤(rùn)土與標(biāo)準(zhǔn)砂(內(nèi)蒙通遼縣大林型砂廠產(chǎn))和水按一定比例混碾,形成粘土膜將砂粒包裹,制成標(biāo)準(zhǔn)試樣,測(cè)單位面積上所能承受的極限載荷,單位為kg/cm2。
· 造漿性能 膨潤(rùn)土的主要用途之一是用作鉆井液材料。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)。