粉體行業在線展覽
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河北省靈壽縣天昊礦產品加工廠
河北靈壽縣
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3.蒙脫石含量（或吸藍量）與塑造工藝性能的關系。中國鑄造業把山西膨潤土作為鑄造型砂粘結劑研究、應用的很多，在制陶業應用的也很多，其質量指標主要反映在濕態抗壓強度（濕壓強度）。至于熱濕拉強度，一般作為劃分濕壓強度品級時的配套指標，各勘查礦區工業指標中，往往也只提濕壓強度。因此，這里研究的也僅是蒙脫石含量與濕壓強度的關系。據有關部門對9個礦區吸藍量與濕壓強度相關性的數量統計（表2-6），兩者正相關性很好。其中廣東和平上陵礦區屬鋁（氫）基土，由于屬性關系，其粘結性能差，不受蒙脫石含量的影響，故基本上不相關，也不宜作鑄造用土。一、蒙脫石的化學組成蒙脫石的一般結構式為 Nax+（H2O）4｛（Al2-xMgx）［Si4O10］（OH）2｝山西膨潤土的顏色有白色、乳酪色、淺灰色、淡綠黃色、淺紅色、肉紅色、磚紅色、褐紅色、黑色、斑雜色等；具油脂光澤、蠟狀光澤或土狀光澤，貝殼狀或鋸齒狀斷口；地表一般松散如土，深部較為致密堅硬。山西膨潤土的結構類型較多，有泥質、粉砂-細砂、角礫凝灰、變余火山碎屑等結構。構造類型主要有微層紋狀、角礫狀、斑雜狀、致密塊狀、土狀等構造。擊之，聲音發啞。山西膨潤土吸濕性強，放入水中出現迅速或緩慢的膨潤土、崩解，**吸水量為其體積的8～ 15倍。膨潤土倍數從數倍到30余倍。有較好的粘結性，在陽光下曬干后干裂成碎塊。密度一般在2g/cm3左右。山西膨潤土的主要礦物成分是二八面體蒙脫石—貝得石系列礦物。次要粘土礦物包括伊利石、高嶺石、埃洛石、綠泥石、水鋁英石等。其中伊利石、綠泥石和高嶺石等可與蒙脫石機械混合，也可以構成規則或不規則的間層礦物。非粘土礦物有斜發沸石、方沸石，α 方石英、鱗石英、石英、蛋白石、長石、黃鐵礦、石膏、方解石、凹凸棒石，鐵的氧化物以及火山巖屑、晶屑、陸源碎屑及一些硝酸鹽、氯化物等。二、蒙脫石的基本特性 1.晶格置換。晶格內的異價類質同象置換是蒙脫石*基本、*重要的構造特性。蒙脫石的硅氧四面體和（或）鋁氧八面體中的硅、鋁離子被其他不等價陽離子（Fe3+、Fe2+、Zn2+、 Mn2+Li+等）所置換，其結果是：①不同的置換離子、置換位置、置換量構成了一系列亞族礦物及化學成分的復雜形式；②形成層間負電荷。晶格置換前，蒙脫石電荷分配理論式如晶格置換產生了電荷差，使晶片內和晶層的化學鍵更偏于離子鍵，使晶層具有吸附陽離子的能力。 2.電負性。蒙脫石的電負性主要來自三方面。（1）晶格置換連同內部的補償置換（一晶片中的電荷不平衡可由這晶片所在晶胞的另一晶片抵消一部分）形成晶格靜電荷，每個晶胞的晶格靜電荷約0.66靜電單位。這種電荷的密度不受所在介質的pH值影響，是蒙脫石電負性的主要方面。如Na蒙脫石，分子式可寫成 Si8（Al3.34Mg0.66）O20（OH）4 ↓ Na0.66 晶胞相對分子質量約為734，每摩爾有6.02×1023個晶胞，每克 Na蒙脫石的總面積為 750m2，每個Na+所占的表面積約1.38nm2，每平方厘米晶體表面上的電荷量是3.5×104靜電單位（11.7μC）。（2）破鍵產生的電負性。蒙脫石的Si—O和Al—（O，OH）化學鍵在水介質中會發生斷裂，造成端面破鍵。當pH<7時，因破鍵吸附H+，使端面帶正電荷；若pH>7時端面則帶負電荷；中性介質中為等電點。（3）八面體片離解形成的電負性。即蒙脫石八面體片中的Al3+和OH-（或Al03- 3 ）的離出而產生的端面電荷。在酸性介質中OH-（或Al03- 3 ）離解占優勢，端面為正電荷；在堿性介質中Al3+離解占優勢，端面為負電荷；pH值9.1左右為等電點。蒙脫石的端面電荷在總電荷中所占的比例雖很小，但它們對蒙脫石的膠體性質和流變性能影響卻很大。 3.離子交換性能。蒙脫石晶層間所吸附的離子是可交換的，它們能與溶液中的離子進行等物質的量交換，如 Na蒙脫石 +NH4 幑幐+ NH4蒙脫石 +Na+ 離子交換是同電性離子之間的等電量的交換作用，屬化學計量反應，符合質量守恒定律，交換和吸附是可逆的。蒙脫石的離子交換主要是陽離子交換，天然蒙脫石在pH為7的水介質中的陽離子交換容量（CEC）為0.7～1.4mmol/g（相當于每個晶胞帶0.5～1個靜電荷）。此外，蒙脫石晶體端面所吸附的離子也具有可交換性并隨顆粒變細而增大，但在總交換容量中所占比例則極小。對交換量高低的影響主要有以下幾種情況：①蒙脫石濃度大，交換量高；②結合能低、電離率高的比結合能高、電離率低的要高；③堿性介質中的交換量比酸性介質中的要高，這主要與蒙脫石端面電荷和蒙脫石的溶解狀態有關：④Al3+、Fe2O3、呈水化狀態的FeO和硫化物等占據交換位置時可造成陽離子交換能力的降低；⑤樣品研磨顆粒變細，端面破鍵增多，陽離子交換量稍顯增加，但長時間的研磨易引起晶格損壞，使交換量減少直至交換作用消失，成為無定形凝膠狀物質；⑥溫度對交換量有一定影響，適當的溫度可加大擴散系數，加快交換作用，但溫度過高蒙脫石的溶解度增加，交換量反而會降低。工業上蒙脫石的陽離子交換通常是在常溫或稍高一點的溫度下進行的。陽離子交換的選擇和平衡的重要控制因素是陽離子濃度。一般情況下，加大代換陽離子濃度即可提高交換量，其交換式為 式中（Na）吸為蒙脫石吸附的陽離子量（0.1mmol/g），（Ca）溶為代換液中的陽離子濃度（mol/L），K為平衡常數，Ca蒙脫石K=1.2，NaCa蒙脫石K=1.0。陽離子電價和水化能越高代換性能越大，被代換性也就越差；幾種常見陽離子在濃度相同條件下交換能力順序是Li+
