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膨润土

钼是发现得比较晚的一种金属元素,1792年才由瑞典化学家从辉钼矿中提炼出来。由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点,因此在工业上得到了广泛的利用。

 
  • 中文名称  钠基膨润土
  • 外文名称  Bentonite
  • 元素符号  Nax(H2O)4 (AI2-xMg0.83) Si4O10) (OH)2
  • 主要成分  蒙脱石
  • 碱性系数  大于或等于1

[ 岩石简介 ]

膨润土也叫斑脱岩,皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久,原来只是做为一种洗涤剂。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中,呈黄绿色的粘土,加水后能膨胀成糊状,后来人们就把凡是有这种性质的粘土,统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石,含量在85-90%,膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状,也可为松散的土状,用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍,在水中呈悬浮状,水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。

[ 主要成分 ]

膨润土矿主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水,还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素,Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。

[ 岩石特性 ]

膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等;一般为白色、淡黄色,因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等;具蜡状、土状或油脂光泽;膨润土有的松散如土,也有的致密坚硬。蒙脱石矿物属单斜晶系,通常呈土状块体,白色,有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1~2,密度2~3g/cm3。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍;在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性;有较强的阳离子交换能力;对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力,最大吸附量可达5倍于自身的重量;它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性;具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色离子。


吸附性

膨润土吸附可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。


影响膨润土矿物吸附作用的因素是:

① 膨润土类型的影响。钠质膨润土的吸附能力明显比钙质等其他类型的膨润土矿物吸附能力强。

② 膨润土颗粒粉碎粒度大小的影响。根据固体吸附的理论,进行粉碎的膨润土矿物的吸附能力明显提高,粉碎矿物越细,吸附作用越强。

③ 溶液介质的影响。如果溶液中离子浓度过高会压缩膨润土颗粒双电层,抑制膨润土的分散和扩散,甚至使膨润土产生凝聚和聚结。


膨胀性

钠质膨润土的分散程度较钙质膨润土高,钠质膨润土的吸水率高、膨胀倍数大。

钠质膨润土和钙质膨润上吸水膨胀产生不同结果的原因是:

① 阳离子可以将膨润土颗粒联结在起,制约了膨润土颗粒的分散。

② 蒙脱石晶格置换产生的负电荷要吸附电性相反的离子来平衡溶液的电性。

③ 钠质膨润土晶层吸附水的厚度是三层,钙质膨润土晶层吸附水的厚度是四层。


造浆性

造浆率是膨润土颗粒在水中分散形成悬浮液,并且这种悬浮液的表观粘度为15*10-3Ps·s时每吨膨润土造浆的立方数是衡量膨润土质量的一项重要指标,一般钠质膨润土的造浆性能比钙质膨润土要好。

[ 主要分类 ]

按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层间电荷大小,膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土),其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。

钠基膨润土
钠基膨润土
钙基膨润土
钙基膨润土
钨钼矿石
钨钼矿石
 

主要用途

蒙脱石有吸附性和阳离子交换的性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化、废水处理;由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性,因此用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火);还可在造纸工业中做填料,可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘结力,可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆既节粮,又不起毛,桨后还不发出异味,一举两得。


膨润土(蒙脱石)由于有良好的物理化学性能,可做净化脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域,所以蒙脱石是一种用途广泛的天然矿物材料。膨润土可用来作防水材料,如膨润土防水毯、膨润土防水板及其配套材料。

农业领域
农业领域
轻工业领域
轻工业领域
化妆品领域
化妆品领域
药品领域
药品领域
 

建材行业中的应用:

在建材行业中,利用膨润土的吸水膨胀性及吸附性能将其与水泥或硅酸钠添加物混合可制成各种灌浆材料,用于处理条件变化较大的土壤,它们以流体形式注入土壤裂隙或裂缝,使之密封和固结;利用膨润土制备成矿岩裂隙凝胶封堵剂可应用于自燃矿岩灭火;以石油沥青为基料,以膨润土为分散剂和增稠剂还可制成膨润土乳化沥青防水材料用于建筑屋面防水。

[ 国内分布 ]

勘探研究表明,我国膨润土的储量世界第一位,种类齐全,分布广,遍布26个省市,产量和出口均居世界前列。膨润土矿产地主要集中分布于新疆、广西、内蒙以及东北三省,其中新疆和布克赛尔蒙古自治县境内的膨润土矿储量已突破23亿吨,是目前已探明储量的全国最大膨润土矿区。乌兰英格地区膨润土矿藏远景储量可望超过50亿吨。广西产地有宁明、田东、崇左、桂平、横县等处,蕴藏量最大的是宁明,达6.4亿吨,其次是田东,达4000万吨,总储量超过11亿吨。内蒙古的宁城、兴和、霍林、固阳等地都有十分丰富的膨润土矿,储量最大是赤峰宁城,达10亿吨以上。其余分布于江苏、四川(南充)河北、湖北、山东、安徽、浙江、江西、河南、陕西和甘肃等省(区)。

膨润土尾矿破碎工艺设计

BROKEN PROCESS DESIGN

[ 设备推荐 ]

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[ 方案设计 ]

矿山爆破料通过自卸车将原料送进原料仓,后经振动筛分给料机均匀的将物料送入欧版鄂式破碎机内,鄂式破碎机进行第一道破碎将物料破碎至300-400mm大小,经由皮带输送机均匀的送至两台反击破内进行第二道破碎,破碎后的物料经圆振筛筛分,大于31.5mm的物料重新返回反击破进行破碎,小于31.5mm的物料经过圆振筛分级,由皮带输送机输送至成品料堆。

注:膨润土尾矿破碎工艺设计流程图

膨润土尾矿制砂工艺设计

SAND MAKING PROCESS DESIGN

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[ 方案设计 ]

膨润土尾矿原料经铲车或自卸车送入原料仓,后经振动给料机均匀的将物料喂入鄂式破碎机,将物料破碎至150mm左右大小粒径,通过皮带输送至反击式破碎机中,破碎后送至振动筛进行分级,其中0-5mm的送至成品料堆,>40mm的物料返回至反击破中再次进行破碎,5-40mm的物料经过皮带机送至高效离心冲击式制砂机中破碎,破碎后的物料通过振动筛进行分级,其中0-5mm作为成品输送至成品料堆,不符合成品规格的物料由皮带机送至高效离心冲击式制砂机中次进行破碎、筛分,形成闭路循环。

注:膨润土尾矿制砂工艺设计流程图