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影響膨潤(rùn)土礦物吸附作用的因素是:
1)膨潤(rùn)土類型的影響。鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的吸附能力明顯比鈣質(zhì)等其他類型的膨潤(rùn)土礦物吸附能力強(qiáng)。
2)膨潤(rùn)土顆粒粉碎粒度大小的影響。根據(jù)固體吸附的理論,進(jìn)行粉碎的膨潤(rùn)土礦物的吸附能力明顯提高,粉碎礦物越細(xì),吸附作用越強(qiáng)。
3)溶液介質(zhì)的影響。根據(jù)雙電層理論,膨潤(rùn)土礦物晶體帶負(fù)電,在形成雙電層時(shí)會(huì)進(jìn)行離子交換。如果溶液中離子濃度過(guò)高會(huì)壓縮膨潤(rùn)土顆粒雙電層,抑制膨潤(rùn)土的分散和擴(kuò)散,甚至使膨潤(rùn)土產(chǎn)生凝聚和聚結(jié)。
鐵礦球團(tuán)用膨潤(rùn)土的技術(shù)創(chuàng)新 我國(guó)是鐵礦石的消費(fèi)大國(guó),近年的年需求量在7億t以上(2008年需求量約7.5億t,2009年需求量約8.8億t),其中約80%為粉礦,必須經(jīng)過(guò)造球后才能供高爐使用,膨潤(rùn)土是造球的粘結(jié)劑。 膨潤(rùn)土作為球團(tuán)粘結(jié)劑,對(duì)冶煉過(guò)程會(huì)產(chǎn)生積極和消極兩方面影響,一方面它把粉礦粘結(jié)成球團(tuán),并達(dá)到一定強(qiáng)度,滿足冶煉要求;另一方面它的添加會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)鐵 品位降低,冶煉渣增加,影響爐容,增加熱耗,增加成本等。因此在滿足球團(tuán)強(qiáng)度的前提下,要盡量降低膨潤(rùn)土添加量,為此對(duì)膨潤(rùn)土的粘結(jié)性能提出技術(shù)需求。 目前,我國(guó)球團(tuán)礦中的膨潤(rùn)土添加量約為2%~3%,國(guó)外先進(jìn)水平的添加量約為0.5%,從節(jié)約資源和節(jié)約能源考慮,應(yīng)該進(jìn)一步提高膨潤(rùn)土的粘結(jié)性能,降低球團(tuán)礦中膨潤(rùn)土的用量。使用微波輻照處理,不需攪拌,可簡(jiǎn)化操作工藝,擴(kuò)大有機(jī)膨潤(rùn)土的應(yīng)用前景。
膨潤(rùn)土礦的目的礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是二層硅氧四面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結(jié)合形成晶層,構(gòu)成2:1型結(jié)構(gòu)。晶層具有水分子和可交換性陽(yáng)離子。八面體空隙中的陽(yáng)離子為Al3 離子,剩下兩個(gè)空位,為二八面體型。蒙脫石晶體化學(xué)特點(diǎn)是類質(zhì)同象種類多,使之化學(xué)成分復(fù)雜,變化大。八面體空隙中的Al3 常被低價(jià)的Mg2 、Fe2 置換;四面體空隙中的Si4 被Al3 置換,由于低價(jià)陽(yáng)離子替代陽(yáng)離子,使結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生多余的負(fù)電價(jià)。然而當(dāng)系統(tǒng)中存在剪切力時(shí),已聚結(jié)的樹(shù)脂顆??赡軙?huì)重新暴露出新鮮的表面,而又具有聚結(jié)與沉積的趨勢(shì),因此合理選擇膨潤(rùn)土加入的位置非常重要。為了保持電中性,在結(jié)構(gòu)層之間,除水分子外,存在較大半徑的陽(yáng)離子Na1 、Ca2 、Mg2 等。這些陽(yáng)離子是可交換的,使蒙脫石族礦物具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結(jié)性、吸附性等一系列很有價(jià)值的特性。