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吸附性
吸附是所有固體物質(zhì)存在的自然現(xiàn)象。我們將某些分子聚集在膨潤土表面的現(xiàn)象,稱為膨潤土的吸附作用。這種吸附作用在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用。如鉆井泥漿經(jīng)常利用膨潤土礦物的吸附特性來調(diào)整不同使用目的的泥漿參數(shù),如添加降濾失劑,就是通過高分子聚合物一端吸附在膨潤土顆粒表面,另一端溶于水使膨潤土顆粒和水分子之間產(chǎn)生了一種間接的聯(lián)系。形成了一種橋聯(lián)作用,減少了泥漿中的自由水,改變了泥漿的性能參數(shù),達到降低濾失率的目的。
用膨潤土作動物墊圈料處理廢水、臭氣,膨潤土能使動物糞便容易分散、清理。由于圈養(yǎng)動物場和屠宰場、水產(chǎn)加工場產(chǎn)生的污水、臭氣對環(huán)境有害,可在這些場所撒膨潤土,回收肥料。
鉆井泥漿用膨潤土是膨潤土第二大的用戶,每年用量為70萬噸。
膨潤土是一種以蒙脫石為主要組分的粘土類礦物,具有強烈的吸水性,能吸收相當于本身體積8倍的水,體積膨脹10~30倍,在水溶液中呈懸浮和膠凝狀態(tài)。在進行油、氣鉆井等項工作時,要使用泥漿來冷卻鉆頭、清除碎屑、保護井壁及平衡地壓。膨潤土分散性好、出漿量大,因此是制造鉆井泥漿的理想材料。用作鉆井泥漿的膨潤土,的技術(shù)要求是懸浮性質(zhì)、濕篩分析和水分含量。
膨潤土在鉆井中的重要作用,使它的用量非常大。據(jù)了解,平均每采一口井,大約使用膨潤土8噸。
有機改性法指采用不同的有機季銨鹽對膨潤土進行改性的方法。有機季銨鹽通過離子交換作用與膨潤土鈉或
鈣離子反應(yīng),從而將有機成分引入膨潤土,使得膨潤土從親水疏油性變成親油疏水性。李振興等〔6〕使用十六
烷基三化銨對膨潤土進行改性,制得有機改性膨潤土,并利用其吸附直接黑染料,分析結(jié)果表明,膨潤土
經(jīng)有機改性后,疏水性增強,改性劑進入膨潤土層間,膨潤土層間距增大。
國外技術(shù)眾所周知,美國在膨潤土領(lǐng)域一直處于地位。國內(nèi)許多膨潤土產(chǎn)品都是以美國標準為基礎(chǔ)的。日本,韓國等一些歐洲國家在部分產(chǎn)品上也有較先進的技術(shù)。相對于國外來說,國內(nèi)產(chǎn)品和市場發(fā)展相對較慢,主要產(chǎn)品以常規(guī)產(chǎn)品為主。這與國內(nèi)環(huán)境,政策和資源的現(xiàn)狀有很大的關(guān)聯(lián)。
國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀。國內(nèi)早期研究和開發(fā)的膨潤土和相對的產(chǎn)品都集中在浙江。近年來,中國許多高校和研究所在膨潤土研究方面也取得了很大的進展,并開發(fā)了一系列的膨潤土深加工技術(shù)。武漢理工大學(xué),中國礦業(yè)大學(xué),中國地質(zhì)大學(xué),蘇州非礦業(yè)研究院,鄭州研究院的代表。
中國非金屬礦業(yè)膨潤土戰(zhàn)略礦業(yè)公司,膨潤土企業(yè)遍布全國,涉及冶金產(chǎn)品,鋼鐵,鉆井,防水等眾多領(lǐng)域。其技術(shù)中心為其新產(chǎn)品開發(fā),環(huán)保,新型防水,凈化技術(shù)以及大量的自主研發(fā)和知識產(chǎn)權(quán),憑借品牌優(yōu)勢與北大,研究所,企業(yè)結(jié)成更好的聯(lián)盟,以其在華北地區(qū)的獨特優(yōu)勢和技術(shù)專長,形成了新的研發(fā)基地。
從以上可以看出,我國在膨潤土的技術(shù)上依然稀缺。
首先,中國高校沒有專門的膨潤土專業(yè)。目前,大多數(shù)從事膨潤土的專家從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查或化學(xué)分析測試。膨潤土的種類是有限的,所以精細化工的發(fā)展是不夠的。如果沒有繼承,工廠本身的探索總是進展太慢,這是缺乏技術(shù)的主要原因。既然國家支持包括膨潤土在內(nèi)的新材料,這可能是一件好事,但更有效的支持應(yīng)該是教育或培訓(xùn)。大量的基礎(chǔ)專業(yè)人才是膨潤土發(fā)展的基石。
二是我所缺乏膨潤土技術(shù)儲備。
另外,我國膨潤土企業(yè)整體技術(shù)實力較弱。無法滿足市場的需求。膨潤土企業(yè)主仍然留在當?shù)氐牡刂?,挖掘道路,挖黃金沒有挖出土層,做得不多,做了很少的性能測試,沒有做出什么市場分析,低仿對方,的生產(chǎn)加工模式就是:挖礦,晾曬,研磨三步。 少數(shù)有實力的企業(yè),為了自身利益,技術(shù)保密,限制了技術(shù)交流。