设施原材料介绍——膨润土

　　产品概况：

　　膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24领域100多个部门中应用，有300多个产品，因而人们称之为“万能土”。

　　产品特性：

　　(1)电负性：与胶体质点的性质相似，膨润土的颗粒表面也是带电的，其带电原因有：①晶格置换连同内部的补偿置换形成晶格静电荷。②膨润土的化学键在水介质中会发生断裂，造成的端面破键及膨润土八面体片中的Al3+和OH-(或Al2O3)的离出而产生的端面电荷。

　　(2)吸附性与离子交换性：由于异价类质同象置换，使膨润土单位晶胞成为1个大负离子团;另外由于膨润土的特殊结构，使它有很大的比表面积和孔容，比表面积可达750m2/g。因此它对某些阳离子和极性分子有很强的吸附性。层间吸附的阳离子靠共用氧原子连接，在一定条件下能与其他金属阳离子实现离子交换。

　　(3)稳定性与无毒性：膨润土耐300℃高温，140℃时能逸出自由水和吸附水，300℃时逸出层间水，500℃时失去结晶水，具有良好的热稳定性。基本不溶于水，微溶于强酸和强碱，常温下不会被强氧化剂或强还原剂破坏，具有良好的化学稳定性。膨润土对人、畜、植物均无腐蚀，无毒害无刺激性，因此能用作医药载体、饲料添加剂和土壤改良及化肥载体，可做为食品添加剂。

　　(4)粘结性与触变性：该特性来源于多方面,如膨润土亲水、颗粒细小、晶体表面电荷多样化、颗粒的不规则性、羟基与水形成氢键等，其颗粒在水介质中相互交联形成连续网络结构，能形成溶液或凝胶等。当施加外力或搅拌时，这种溶胶或凝胶具有很好的流动性和润滑性，停止搅拌时又自行恢复凝胶状。

　　(5)亲水性与润胀性：膨润土c轴方向的晶层间的氧层与氧层以范德华力结合，键能很弱，可形成良好的解离面，层间易侵入水分子或其他极性分子，引起c轴方向的膨胀;同时晶胞带有许多金属阳离子和羟基亲水基,因此它表现出强烈的亲水性。有些膨润土能吸附5倍于自身质量的水，其体积能膨胀至吸水前的20～30倍。

　　产品分类：

　　膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型，层间阳离子为Na+时称钠基膨润土;层间阳离子为Ca+时称钙基膨润土;层间阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土);层间阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。

　　1、氢基膨润土(活性白土)

　　活性白土是用粘土(主要是膨润土)为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮，放置过久会降低吸附性能。但是，加热至300摄氏度以上便开始失去结晶水，是结构发生变化，影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中，几乎完全溶于热烧碱和盐酸中，相对密度2.3～2.5，在水及油中膨润极小。

　　2、有机膨润土

　　有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，在涂料工业中有重要的应用价值。在油漆油墨、航空、冶金、‘化纤、石油等工业中也有广泛的应用。

　　3、膨润土矿

　　膨润土矿是一种多种用途的矿产,其质量和应用领域主要取决于其中蒙脱石含量和属性类型及其晶体化学特性。因而,其开发利用必须因矿而异,因作用而异。如生产活性白土,钙基转钠基,供石油钻探用的钻井注浆,代替淀粉用于纺纱、印染的浆料,建材上用内外墙涂料,制备有机膨润土,用膨润土合成4A沸石、生产白炭黑等等。

　　4、抗盐膨润土

　　海水造浆、抗盐膨润土不受环境地理位置限制，可以就地取水，也不受天气条件制约，可以随时使用。抗盐膨润土解决了其他抗盐膨润土滤失量过大(140-160ml)弊端，其滤失量不大于14ml。它具有溶解速度快、水化能力强、造浆率高、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回旋阻力小、钻井率高等优点。尤其是在施工中遇到泥沙层和盐层时，其较强的抑制性可防坍塌，防止井径扩大，减少钻井过程中的起下钻遇阻、下钻不到底及卡钻等情况发生。

　　产品应用：

　　膨润土由于有良好的物理化学性能，素有“万能”粘土之称，可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等，广泛用于广泛用于石油开采、定向穿越、钢铁铸造、冶金球团、化工涂料、复合肥、浆纱、橡胶、塑料、造纸、净化水、吸潮剂、农药等领域。