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鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的分散程度較鈣質(zhì)膨潤(rùn)土高,鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的吸水率高、膨脹倍數(shù)大。鈉質(zhì)膨潤(rùn)土和鈣質(zhì)膨潤(rùn)上吸水膨脹產(chǎn)生不同結(jié)果的原因是:
1)陽離子可以將膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)在起,制約了膨潤(rùn)土顆粒的分散。多價(jià)離子比一價(jià)離子電荷密度大,顆粒之間產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電引力,使膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)的能力強(qiáng),因此鈣質(zhì)膨潤(rùn)土的分散能力比鈉質(zhì)膨潤(rùn)土要弱。
2)蒙脫石晶格置換產(chǎn)生的負(fù)電荷要吸附電性相反的離子來平衡溶液的電性。這些電性相反的離子是以水化離子形式存在于溶液當(dāng)中,帶負(fù)電荷的蒙脫石顆粒吸附水化陽離子形成雙電層。雙電層的厚度與反離子價(jià)數(shù)的兩次方成反比,即陽離子價(jià)高,水化膜薄,膨脹倍數(shù)低;而陽離子價(jià)效低,水化膜厚,膨脹倍數(shù)高。
用膨潤(rùn)土作動(dòng)物墊圈料處理廢水、臭氣,膨潤(rùn)土能使動(dòng)物糞便容易分散、清理。由于圈養(yǎng)動(dòng)物場(chǎng)和屠宰場(chǎng)、水產(chǎn)加工場(chǎng)產(chǎn)生的污水、臭氣對(duì)環(huán)境有害,可在這些場(chǎng)所撒膨潤(rùn)土,回收肥料。
鉆井泥漿用膨潤(rùn)土是膨潤(rùn)土第二大的用戶,每年用量為70萬噸。
膨潤(rùn)土是一種以蒙脫石為主要組分的粘土類礦物,具有強(qiáng)烈的吸水性,能吸收相當(dāng)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(jìn)行油、氣鉆井等項(xiàng)工作時(shí),要使用泥漿來冷卻鉆頭、清除碎屑、保護(hù)井壁及平衡地壓。膨潤(rùn)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(rùn)土,的技術(shù)要求是懸浮性質(zhì)、濕篩分析和水分含量。
膨潤(rùn)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(rùn)土8噸。
膨潤(rùn)土遇水有明顯的膨脹性能,與鹽酸溶液混勻后,膨脹后所占有的體積,稱為膨脹倍,以毫升/克樣表示。它與膠質(zhì)價(jià)一樣,與膨潤(rùn)土的屬型和蒙脫石的含量密切相關(guān),同一屬型的膨潤(rùn)土。含蒙脫石愈多,膨脹倍愈高。所以,膨脹倍也是鑒定膨潤(rùn)土礦石屬型和估價(jià)膨潤(rùn)土質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)之一。
主要儀器與試劑:帶塞量筒(100毫升,直徑約25毫米) ;鹽酸溶液(1N),取83毫升鹽酸加水稀釋至1000毫升,搖勻。
具體操作步驟:稱取1.000克試樣于加入30~40毫升水的100毫升帶塞量筒內(nèi),再加水至75毫升刻度處;蓋緊塞子搖晃3分鐘,使試樣充分散開與水混勻,在光亮處觀察,無明顯顆粒團(tuán)塊即可;打開塞子,加入25毫升lN鹽酸溶液,再塞上塞子,搖晃1分鐘;將量筒放置于不受振動(dòng)的臺(tái)面上,靜置24小時(shí),讀出沉淀物界面的刻度值,即為膨脹倍,以毫升/克樣表示。
膨潤(rùn)土的膨脹性能好,搖動(dòng)分散的程度對(duì)結(jié)果有明顯的影響。所以,在充分搖散的前提下,應(yīng)嚴(yán)格控制搖動(dòng)的時(shí)間;酸性膨潤(rùn)土的膨脹倍有的小于5毫升/克樣,而量筒無小于5毫升刻度,無法準(zhǔn)確讀數(shù),則可以5毫升/克樣表示。