膨胀性
膨润土遇水就膨胀,这种自然现象产生的主要原因是膨润土矿物晶层间距加大,水分子进入了矿物的晶层,另外引起膨润土膨胀的原因还有膨润土矿物的阳离子交换作用。膨胀性与膨润土的属性和蒙脱石含量关系极大,钠质膨润土的膨胀性明显比钙质膨润土要强,另外纯度较高、蒙脱石含量高的膨润土的膨胀性要强。因此,在实际应用时,如果我们主要想利用膨润土矿物的膨胀性,那么我们在考虑膨润土矿物的种类时首先要选择钠质膨润土矿,其次要考虑蒙脱石含量高的钠质膨润土。在机械铸造和铁矿球团工作中,对膨胀性要求较高。大量的钙质膨润土质,达不到使用要求,因此在使用前需要对钙质膨润土进行改性处理。
膨润土的应用
蒙脱石的性质和层间的交换性阳离子种类有很大关系。根据层间主要交换性阳离子的种类,通常蒙脱石分为钙蒙脱石和钠蒙脱石。
蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能,可用于除去食油的毒、和煤油的净化、废水处理;由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性,因此用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火);还可在造纸工业中做填料,可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘结力,可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆既节粮,又不起毛,桨后还不发出异味,真是一举双得。
总的说,钠质蒙脱石(或钠膨润土)的性质比钙质的好。
膨润土(蒙脱石)由于有良好的物理化学性能,可做净化脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于农业、轻工业及化妆品、***等领域,所以蒙脱石是一种用途广泛的天然矿物材料。
膨润土可用来作防水材料,如膨润土防水毯、膨润土防水板及其配套材料,釆用机械固定法铺设。应用于PH值为4到10的地下环境,含盐量较高的环境应采用经过改性处理的膨润土,并应检测合格后使用。
肉眼鉴定中,膨润土呈纯白色,一般也有***或浅黄白色的,常因吸水或含有杂质而呈淡绿、淡青、玫瑰红等颜色。风干后仍为纯白色、***或浅黄白色。用手掰开后断面不平整,而呈冻胶状。有油脂光泽,手触有滑感。能吸水膨胀,好的可成为胶体状。若经长期风干水分散失后,又可变成松散状。膨润土因有强烈的离子交换力,所以能吸附或吸收各种颜色。把它与油脂混合,可使油脂更加滑润。它的微细粉末加水的悬浮液,分散(散度)很好,不容易沉淀。天然膨润土类型,主要是按蒙脱石的阳离子的种类相对含量分为钙、钠、氢、锂蒙脱石等,其中以钙蒙脱石为主的粘土称为钙基膨润土。我国大部分膨润土矿以生产钙基膨润土为主,钙基膨润土比钠基膨润土便宜,而且容易到手,所以我们在肉鸡和蛋鸡试验上,都用的是钙基土。用膨润土添加料喂鸡,因为适口性好,鸡爱吃。
但只靠上面介绍的肉眼等感官鉴定是不够准确的。我国尚无统一的鉴定膨润土的***标准。多数矿山执行一机部关于“铸造用膨润土、粘土的部颁标准”(1997)和企业标准。主要测定吸兰量、水分、胶质介、通过率、湿压强度、膨胀系数、pH值等,测定方法和标准这里就从略了。
膨润土的主要用途之一是作为钻井液材料。一般产品名称为:钻井膨润土、钻井泥浆膨润土、钻井液用膨润土,API膨润土等等,要知道测量膨润土造浆性的主要指标之一是制浆速度,我们测试一般选用人工钠基膨润土作为造浆材料,因为一般钠质膨润土的造浆性能比钙质膨润土要好,测算膨润土造浆率即膨润土的单位重量可以配制成悬浮体积(m3 / t),表观粘度为15mPa·s。
仪器:高速搅拌器 六速旋转粘度计
方法:配置3份350ml膨润土悬浮液,每份悬浮液含有不同质量的土样。使其视粘度在(10--25)x10-3Pa?s之间。
三个样分别高速搅拌20分钟,静止24小时。再搅拌5分钟。用六速旋转粘度计进行视粘度测试。 在半数坐标纸上做视粘度与悬浮液浓度(g膨润土/100ml悬浮液)的半系图。绘出通过3点的视粘度直线。确定15mPa?s视粘度的悬浮液浓度。
通过造浆率对照表求的相当的造浆率。
通过实验测试我们知道钻井用人工钠基膨润土的造浆率高,那么膨润土作为钻井造浆材料的应用与作用有哪些呢?
利用膨润土的造浆率一般作为钻井造浆材料,该产品应用的完整名字为“钻井泥浆膨润土”它的作用有几下几个重要作用:
(1)清理井壁以清除杂物。保持孔壁清洁,***钻头钻压,减少磨损,提高施工效率。