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1、黑龙江大学硕士学位论文膨润土深度开发产品的制备及性能研究姓名：王贵领申请学位级别：硕士专业：无机化学资源化学指导教师：赵经贵2003.6.20搦要本文系统慧臻了黪润主兹有关文献，慰利煺黑龙江雀辩泉膨澳和辽宁辗挠顺膨润土澄法制餐有梳膨润、4 A 分子筛和活穗爨的工艺进嚣了繇究，重点磷炎了膨润踩浚器菱产熬铡簧避程中蔽敷靛酸壤、潺鹰、时闻、渡固毙、城整理、凝胶混合物盼酝比等实验祭 辱对上述摆疲产麓挂麓麓影璃。探究了珍珠豢静废自镑l 餐4 A 分子簿煞斯工艺t 并对制备过程中产生f ! j 艘酸碱液进行了综合利用治理。对艨毫备匏般努子簿、嚣髓爨主、鸯枫黪澜逶行了x 粒、s 臻、I R 、T G D T
2、 A 、B E T 蒋表征，通1 琏锈交换容量、活性度、麟甑率和糖度等馒能测定对所制锝的产品进行了质量检验，结巢寝明所制备的产品性能符会鬣家有关标壤。、 美键弼：膨润土，l A 分子薅，溪槛鑫，鸯极澎潺蒜燕遣大学鞭士学垃谚文英文摘要T h ep r o g m s So nt h eb e n t o n i t eh a sb e e ns y s t e m a t i c a l l yr e v i e w e di nt h i sp a p e r T h ew e tp r o c e s sW a Ss t u d i e d 姻t h e4 Am o l e c u l a
3、rs i e v e s 。a c t i v a t e dc l a ya n do r g a n i cb e n t o n i t ep r e p a r e db yu s i n gt h eb e n t o n i t ef r o mB a i q u a n( H e i l o n 萄i a n gP r o v i n c e ) a n dF u s h u n ( L i a o n i n gP r o v i n c e ) T h ee x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ，i n c l u d i n g
4、a c i d i t y , t e m p e r a t u r e ，t i m e ，a l k a l i z a t i o n ，t h er a t i oo fl i q u i dt os o l i da n dt h eg e lm i x t u r e s ，戎e 、w e r ee s p e c i a l l yd i s c u s s e dt h ee f f e c t so nt h ea b o v ep r o d u c t sp r o p e r t yi nt h ep r e p a r a t i o no fd e e p l y
5、d e v e l o p i n gb e n t o m t e I t 。x p l o r e dt h en e wt e c h n i q u eb yu s i n gp e a r l i t ea n dw a s t e dc l a yt op r o d u c e4 Am o l e c u l a rs i e v e s , a n dm a d eu s eo fa l lt h ee x h a u s t e da c i da n da l k a l ii nt h ep r o c e s s T h e4 Am o l e c u l a rs i
6、 e v e s , a c t i v a t e dc l a ya n do r g a n i cb e n t o n i t ew e r ec h a r a c t i z e db yX R D ，S E 鹣t R ，T G - D T Aa n dB E T , e t c ，a n dt h e i rp r o p e r t i e sw e r et e s t e db yc a l c i u me x c h a n g ec a p a c i t y , a c t i v a i t y , d e c o l o r i z a t i o na n
7、dv i s c o s i t y T h ep r o d u c t sw e r ea c c o r d e dw i t ht h es t a n d a r do ft h ec o u n t r yr e q u i r e m e n t ，K e y w o r d s ：b e n t o n i t e ，4 Am o l e c u l a rs i e v e s ，a c t i v a t e dc l a y , o r g a n i cb e n t o n i t e粥1 章文献综述第1 章文藏综述1 1 膨润士概论1 。1 1 瑟润主韵 i ：擘组
8、成t 8 8 8 筚荚国逢壤学者K n i g h t 猩美蓬铎饿襞娥藩鏊出溺辫送笈爨了一种缣黄色吸水膨胀的粘土物质，由于产地为“F o r tB e n t o n ”，因而取名辫澜( B e n t o n i t e ) 。膨溺一羧星自色、褒琶、耪红惫稻缘黄魏等多种颜色，钠基膨润土一般为致密块状，锊然膨润土一般为疏松土状，表嚣舆有辫腻感。彩瀚魏岩石矿耱成分交予原砉物臻成分、蚀交程度、外米物质的掺加等不网面显樽复杂。膨滤躲主要成分蒙脱石外，遥含有裔褥石、伊剩石、长石、求云母、方英石、方解石、石膏、沸石、石英、赞铁矿警矿穆。袭l ，l 怒国悫羚溪分膨濑土矿懿傀学鳃揆，出表露见，膨润土的主要化
9、学组份魑二氧化硅和三氧化二锚，有时飘化镁和氧表l 。l藿蠹黪辫势錾滤矿鹣偬学缀徐f 化学成浙泓辽宁四J I 河南河北赞国冈本俄国意H 太利 I 携( )簸安黑出= 台信聚寰毒芝R 鞠饔蛳虢鲞黼噱凝惩岛| S i O z7 0 ，97 3 O5 7 67 2 O6 8 26 4 35 8 86 5 26 9 51 4 1 2 0 31 5 。3 6 。2 & 2i S 。81 3 ，O2 0 。7l 瘁，31 6 。 6 ，5fF e 2 0 31 3 81 6 31 6 01 4 41 2 43 ，0 32 9 92 2 9O 7 0lM g O2 2 62 。筠3 。箢3 ，2 75 。e
10、?2 。3 01 2 器2 ，j 7 O OIC a l )l 。6 52 O l1 5 92 1 93 ，8 90 ，5 20 7 01 5 32 0 0iK 2 0j ，S lO 。4 lO 5 |O 3 SO 4 4O 3 9O 7 61 7 01 + C 0lh a 2 02 0 00 3 90 4 0o l2 20 ，7 82 ，5 93 。4 24 ，S 5O 3 01T i 0 2O O SO 1 1 50 0 20 2 lO 2 50 1 4 娆失爨毒5 7龟8 91 7 ，8S 9 l6 。7 85 0 4 7 。O黑龙大学硕士学位论文化铁的含量也较高，而其中的N a 2 0
11、 和C a O 含量一般相对较少，为0 3 3 9 ，但其对膨润土的物理化学性能和工艺技术性能影响颇大n 。1 1 2 膨润土的理化性能膨润土具有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8 2 0 倍的水量而膨胀至3 0 余倍。在水介质中能分散呈胶体悬浮液，具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。膨润土的上述性质主要取决于它所含的蒙脱石种类和含量。膨润土又叫蒙脱土，是以蒙脱石为主要成分的层状硅铝酸盐。蒙脱石( M o n t o m o r i l l o n i t e ) 是由分布在法国M o n t o m o r i l l
12、o n e 的粘土而命名的，蒙脱石的晶体结构参见图1 1 。蒙脱石的结构式为N a 。( H 2 0 ) 4 ( A 1 2 x M g os s ) S h 0 1 0 ( O H ) 2 ，由两层硅氧四面体和一层铝氧八薅熏飒砸僻皇氯 蕾# ( 1 删J - 鼬麓M l 取霞，葛辑翊墨伴哥壹囊期子鞋曩日1 n 体耆毳 盔体 茸特 l 鞋M 瓢I t ，硅氯畦瓣伴o O 一皇国一饿母_ I 一M # o m 图1 1 蒙脱石的晶体结构臻l 蕈交献综述i i ii i l l l 覃麓车i i i i 蕊i i 蕾篇薯薯躺i 叠i i 宣奄鼍耐赫赫 委体组成单位爨鼹，四蘑体秘，、露髂靠共粥豹氡愿
13、予逡接，鑫层之阙靠氧滕连接，沿c 轴方向叠置，从而使其具榭刚性，层间不濑移。单能晶鬣的厚爱终为i 嫩，屡裁鞭d 0 i ) 为 ，2 | 6 m - - - n 。奁秘屡疆氧琶谣俸中存筏可交换的水和某些阳离子，其中硅氧凹i 面体中的s i 4 + 可被A 1 3 斗取代，、黼棒中静A i 3 + 可禳I C e 2 + 、M f + 等敬代，缀累往晶体袭硒带负电菰，过翻鹣受奄费逶避屠瓶啜瓣戆籀离子留、站、e a 2 + 耪M g ：+ 等来聿 嫠m 。膨澜土韵层闻阳离予种类抉溆了膨润土的类型，层阐阳离予为N 扩时称钠麓膨润：联问期离子为C a 2 + 时称钙基膨濑；层蚓阳离子为H + 时称氯蕊
14、膨润( 滔瞧巍主) ；瀑鬻阳离子为蠢氍麓离予露稼有橇澎澜。摄摄实际震要鼹天然膨润送行大工镳豫、羧毒芝或毒痰魏麓璞，改变趱阙阳离子的类型，避豁膨润土的深度开发，以满足工农北崽产祁科学研究黟簧求。1 1 ，3 膨澜土应用研究现状膨润土在我羼醴有足千颦豹虚蠲魇史，其传绞霜遮楚魄瓷、藤犬砉毒料、滚璃、铁矿球溪及链芬滚装等。逶霉寒霆悫努靛簸凝爨途主簧奢；以膨润土为I 殁附剂处理废水中的重金属离子和有机物一“，；膨润土经徽处蓬剃藏无瓠凝黢，掰震擞雾鬻戆羲缡裁、农菸翦悉浮裁、铸造涂褥靛耀结粼、橡胶和塑料的分散剂；饲料中加入遥餐膨润，阿加快肉牛、家禽翱煎虾的生长逮瘦，提高产蛋率，并畿密除动物粪镆的炱昧：精撤的
15、澎瀵圭可臻予筏遥瑟霉药；麓疆膨溺霹巷l 遮毫效啜拳麓，特点是嗷滠率离、价格低廉、蠢毒、性熊稳定，无环境污染；膨润土地层是放自十性废物淫怒豹瓣敷场爱，为寄瓣痰精貔处理撬供了薮懿安蹙途径，瓣辩黪滤主还戆鸯效翁壤瓣瘩中戆羧麓缝貔爨”m 。霆茂，黪濑主素煮“万麓”旗乏称，广泛旋蹭予冶金、石涵、蒋造、食薪、耽工、环豫及萁它工簸部门。1 2 膨润土深度开发产品的研究现状1 2 1 钠基膨润土钙基膨润土的层间距d ( 0 0 1 ) 在1 5 r i m 左右，而钠基膨润土的层间距d ( 0 0 1 ) 在1 2 r i m 左右。钙基膨润土的物化性能主要表现在吸附性及粘结性好，但它的膨胀性较小，有时需要改
16、成钠基膨润土，以提高其经济价值和应用价值。由于N a + 比C a 2 + 有更强的水合作用，钠基膨润土具有比钙基膨润土优越的物化性能，如吸水率和膨胀倍数高、阳离子交换容量高，其胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好，热稳定性能好，具有较强的可塑性和粘接性等。在冶金工业中膨润土用作铁矿球团的粘结剂，使团矿粒度均匀，还原性能好，这是膨润土的最大用途，所用膨润土以钠基膨润土为主：在石油工业钠基膨润土用于制备焦油一水的乳化液；在食品工业钠基膨润土用于动植物油的脱色和净化，葡萄酒和果汁的澄清、啤酒的稳定化剂等：在纺织印染工业钠基膨润土用作填充剂、漂白剂、抗静电涂层，可代替淀粉上浆及做印花糊料；水田除草剂以3 0 4 0 钠基膨润土作载体，保证了药效的均匀与稳定。2 “。钙基膨
