鈣基膨潤土改性制備鈉基膨潤土

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1、2010年12月云南化工Dec．2010第37卷第6期YunnanChemicalTechnologyV01．37．No．6鈣基膨潤土改性制備鈉基膨潤土胡廣琴，胡慧蓉(西南林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，云南昆明650224)摘要：以10％Na2CO3溶液作為改性劑將鈣基膨潤土改性成鈉基膨潤土，探討了改性劑用量和不同攪拌時(shí)間下各自的陽離子交換容量，結(jié)果表明，10％Na2CO3溶液的投加量為4％、攪拌時(shí)間為20min時(shí)，陽離子交換容量是各改性土樣中最大的；經(jīng)過改性的鈉基膨潤土比未經(jīng)改性的原鈣基膨潤土陽離子交換容量大。關(guān)鍵詞

2、：膨潤土；碳酸鈉；陽離子交換容量中圖分類號(hào)：TQ425文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004—275X(2010)06-0019~3膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的粘土礦物成分為：蒙脫石，約占90％～95％；伴生少量其物，屬于2：1型的三層粘土礦物。膨潤土顆粒表面他粘土礦物，主要有高嶺石、伊利石等，其次為石吸附水分子發(fā)生水化、水分子進(jìn)入膨潤土層間，引起英、方解石及斜長石，約占5％左右；云母少量，并膨潤土在水中膨脹，顯著增大膨潤土比表面積，這就帶有碎砂石塊、草根等雜質(zhì)，顏色呈白色略帶淺決定蒙脫石可通過范德華力或化學(xué)成鍵作用

3、，從而灰。Na，CO，分析純。使其具有強(qiáng)的離子交換能力和吸附能力。同時(shí)，膨萬分之一電子天平(北京賽多利斯儀器系列潤土晶格內(nèi)陽離子置換這一構(gòu)造，決定了膨潤土具有限公司)；101A．1型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(上海有陽離子可交換性、流變性、粘結(jié)性、觸變性、潤滑市崇明實(shí)驗(yàn)儀器廠)；HJ-6六聯(lián)磁力加熱攪拌器性、膠體性、耐火性等一系列重要性質(zhì)¨。其主要(江蘇金壇市佳美儀器有限公司)；電動(dòng)離心機(jī)(金應(yīng)用于冶金球團(tuán)、鑄造、鉆井、化工、食品、環(huán)保等多壇市富華儀器有限公司)。個(gè)領(lǐng)域，被稱作“萬能材料”，我國天然膨潤土資1．2實(shí)驗(yàn)原理源

4、豐富、價(jià)格低廉，但多為鈣基膨潤土，在實(shí)際應(yīng)用蒙脫石在水溶液中吸水膨脹并分散形成膠中性能不夠理想，常常需要進(jìn)行人工改性。鈉基膨體，晶層間陽離子以水化離子形式出現(xiàn)，這些水化潤土具有吸水速度慢，但吸水率和膨脹倍數(shù)大，陽離陽離子與晶體聯(lián)結(jié)并不牢固，可被溶液中其它離子交換量高，在水中分散性好，膠質(zhì)價(jià)高，并且懸浮子置換取代。這種離子交換過程主要在晶層之間性、粘接性、可塑性較好，吸水強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)，所進(jìn)行，不會(huì)引起晶體骨架改變。根據(jù)陽離子交換以，鈉基膨潤土比鈣基膨潤土性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的原理，本實(shí)驗(yàn)向膨潤土中加入1種金屬鈉化的高

5、，從而鈉基是膨潤土深加工的基礎(chǔ)J，工業(yè)上常改性劑，使體系發(fā)生如下的離子交換反應(yīng)：將鈣基膨潤土鈉化制備鈉基膨潤土。由于膨潤土的Ca-Bentonite+】a——_Na—Bentonite+Ca結(jié)構(gòu)和特性因產(chǎn)地不同而差異性大J，在前人研究和制備鈉基膨潤土的基礎(chǔ)上，本文通過半干法，考察1．3實(shí)驗(yàn)方法了云南某地膨潤土在不同鈉化劑用量和不同攪拌時(shí)本實(shí)驗(yàn)采用半干法，用電子天平稱取9份均間下的改性效果，得到了比較滿意的結(jié)果。為100g的提純鈣基膨潤土，分別加入10％Na：CO，溶液并均勻攪拌，將土樣轉(zhuǎn)移至平底玻璃1實(shí)驗(yàn)部分器皿中

6、，平鋪，不壓實(shí)，靜置24h，然后放于烘箱1．1試劑與儀器中，在105"12下烘至使膨潤土達(dá)穩(wěn)定(約為2h)，取膨潤土(取自云南某地膨潤土礦粉)，主要礦出土樣，研磨成粉，并用80目(0．18ram：rE徑)篩收稿：2010-10—15接受：2010．11—16作者簡介：胡廣琴(1985-)，女，寧夏中衛(wèi)人，2008級(jí)碩士研究生，主要研究方向環(huán)境生態(tài)學(xué)。導(dǎo)師簡介：胡慧蓉(1964-)，女，云南昆明人，副教授，主要從事土壤生態(tài)、植物營養(yǎng)、土壤施肥、廢棄物資源化利用等研究。Email：hhrxl@163．com·20·云南

7、化工2010年第6期子過濾，裝袋，放人干燥器中備用。表2各鈉化改性土樣及原鈣基土樣陽離子交換容量Table2Cationexchangecapaci~of~ferentmodifiedsodiuln膨潤土原礦經(jīng)水?dāng)嚢杞?、除雜、制漿，然后softsamplesandtheo~nalcalcium—basedsoilsample固液離心分離、烘干、研磨，過篩、得提純土。工土樣編號(hào)CEC／(mmo~g)藝流程示意圖詳見圖1。懸浮液高濃度漿液A原礦—I-1除雜卜_———I-{制漿高速離心并洗滌至中性水、HCl酸化．升溫到

8、80℃，攪拌1高濃度漿湖卜-——I．{烘干卜_—提純土圖1膨潤土的提純-r藝流程Figure1Pu~ficationprocessofbentonite1．4性能測試注：10號(hào)土樣是未加鈉化改性劑的腺鈣基膨潤土層間陽離子的可交換性是膨潤土的重要特2．1投加量的影響征之一，膨潤土的最大陽離子交換量是指pH值為鈣基膨潤土的鈉化改性主要利用其陽離子交7的條件下所吸