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膨潤(rùn)土遇水就膨脹,這種自然現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是膨潤(rùn)土礦物晶層間距加大,水分子進(jìn)入了礦物的晶層,另外引起膨潤(rùn)土膨脹的原因還有膨潤(rùn)土礦物的陽(yáng)離子交換作用。膨脹性與膨潤(rùn)土的屬性和蒙脫石含量關(guān)系極大,鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的膨脹性明顯比鈣質(zhì)膨潤(rùn)土要強(qiáng),另外純度較高、蒙脫石含量高的膨潤(rùn)土的膨脹性要強(qiáng)
物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的,即我們常說(shuō)的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過(guò)程,吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤(rùn)土表面分子其有表面能。由于膨潤(rùn)土在水中高度分散,物理吸附現(xiàn)象十分明顯。
我國(guó)作為本輪礦業(yè)“黃金十年”主要貢獻(xiàn)者,對(duì)全球資源需求拉動(dòng)貢獻(xiàn)已基本到位。專家預(yù)計(jì),到2020年先期工業(yè)化國(guó)家約占全球礦產(chǎn)品消費(fèi)總量的40%、中國(guó)占40%,除中國(guó)以外新興市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體占20%。
以鋼鐵為例,2018年國(guó)際鋼協(xié)對(duì)全球鋼鐵需求做出分析:全球鋼鐵市場(chǎng)持續(xù)向好,周期性回升的力度持續(xù)加強(qiáng),認(rèn)為2017年全球鋼鐵的需求為16.221億噸,2018年預(yù)計(jì)為16.481億噸。2017年中國(guó)的鋼材消費(fèi)量為7.657億噸,2018年預(yù)計(jì)也為7.657億噸。
據(jù)統(tǒng)計(jì),從1980-2014年,中國(guó)的鋼材消費(fèi)量來(lái)看,1980-2000年,中國(guó)的鋼材消費(fèi)量呈緩慢波動(dòng)上升趨勢(shì),自2001-2014年,中國(guó)的鋼材消費(fèi)量基本成直線快速上漲,2014年達(dá)到歷史峰值7.02億噸。但2015年,中國(guó)鋼材消費(fèi)量下降至6.64億噸,同比下降5.4%,是自1996年以來(lái)次下降。
為此,從中長(zhǎng)期、整體的角度來(lái)看,對(duì)未來(lái)的中國(guó)鋼材需求進(jìn)行預(yù)測(cè),中國(guó)鋼材實(shí)際消費(fèi)呈現(xiàn)“弧頂” “下降通道”的走勢(shì)。
隨著中國(guó)工業(yè)化步入后期階段,鋼鐵、水泥等部分礦產(chǎn)需求已經(jīng)達(dá)到高峰,銅、鋁等部分有色金屬礦產(chǎn)需求正在接近高峰拐點(diǎn),但是跨越峰值拐點(diǎn)后,大宗礦產(chǎn)的需求體量將繼續(xù)維持在高位狀態(tài),且至少還要維持20年的時(shí)間,我國(guó)還將是支撐全球礦業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量。
活性白土是用粘土(主要是膨潤(rùn)土)為質(zhì)料,經(jīng)無(wú)機(jī)酸化處理,再經(jīng)水漂洗、枯燥制成的吸附劑,外觀為乳白色粉末,無(wú)臭,無(wú)味,吸附功能很強(qiáng),能吸附有色物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)。曩昔人們只知道用膨潤(rùn)土作活性白土的質(zhì)料,其實(shí)不然,具有粘土性質(zhì)的礦土都可用作活性白土的質(zhì)料,如高嶺石粘土、蒙脫石粘土、海泡石粘土、凹凸棒石粘土等。
現(xiàn)在較盛行的活性白土出產(chǎn)辦法有全干法、半濕法、汽相法等出產(chǎn)工藝,通過(guò)出產(chǎn)工藝的比對(duì)、實(shí)際分析后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在活性白土出產(chǎn)工藝中還有以下三點(diǎn)問(wèn)題需求處理:
問(wèn)題1、酸性廢水的處理,現(xiàn)在石灰用量太大;
問(wèn)題2、吸油率大,活性白土脫色運(yùn)用量為油重的2%-5%。運(yùn)用白土對(duì)油脂進(jìn)行脫色,不可避免的要夾藏油,夾藏量一般為活性白土量的20%-50%,然后增加了煉耗和本錢?,F(xiàn)在,少量企業(yè)選用浸出法從活性廢白土中將油別離出來(lái),但別離后的油品因?yàn)榘淄恋淖饔茫珴蔀槠岷?,無(wú)法脫色出好的色彩。因此,國(guó)內(nèi)油脂脫色部分期望吸油率小的活性白土;
問(wèn)題3、對(duì)膨潤(rùn)土原土有必定的選擇性,并非對(duì)一切不同類型的膨潤(rùn)土都能出產(chǎn)出脫色率≥90%的活性白土,即還有一些類型的膨潤(rùn)土只能出產(chǎn)出脫色率≥80-85%的普通活性白土或半活性白土。活性度指標(biāo)暫時(shí)還達(dá)不到H型(高活性度活性白土)對(duì)活性度的要求。因而它的運(yùn)用范圍受到了一些約束;
以上問(wèn)題阻止了活性白土的開(kāi)展,也就不能充分發(fā)揮活性白土的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,國(guó)內(nèi)顆粒白土主要是替代美國(guó)TONSIL顆粒白土,用于芳烴聯(lián)合裝置中的烯烴脫除,航空煤油、精煉等,起到脫除少量氮化物、膠質(zhì)、色素等作用。顆粒白土有時(shí)也叫濾油硅膠,使用濾油硅膠可以很好去除酸質(zhì)和油泥、生物膠體、絕緣材料的浸出物,可除去水份、雜質(zhì)和色譜分析烴類氣體,可用于污水處理和有毒氣體的過(guò)濾及石化油工業(yè)催化裂化。
膨潤(rùn)土干燥劑具有吸附活性,靜態(tài)減濕和異味去除等功效。廣泛應(yīng)用于不能采用油封,氣相封存的產(chǎn)品中諸如:光學(xué)儀器、電子產(chǎn)品、包裝及產(chǎn)品和民用產(chǎn)品的干燥空氣封存。與硅膠相比具有價(jià)格低廉,吸附速度快,制備成本低等優(yōu)點(diǎn)。與目前市售的其它類型干燥劑相比較,不僅吸附速度快,吸附能力高且無(wú)味、無(wú)接觸腐蝕性、無(wú)環(huán)境污染等特點(diǎn),尤其應(yīng)用于食品包裝,對(duì)人體無(wú)損害。
不同的膨潤(rùn)土,喪失粘結(jié)能力的溫度不同。由差熱分析實(shí)驗(yàn)證明:一般來(lái)說(shuō),天然鈉膨潤(rùn)土的失效溫度為638℃,鈣膨潤(rùn)土為316℃。人工活化的鈉膨潤(rùn)土,由于活化條件各異,失效溫度不一,但都低于天然鈉膨潤(rùn)土。2鉆井泥漿 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(wàn)噸。