钠基膨润土,别名钠质膨润土、钠土粉、陶土等等,是Na占阳离子总数大于50%的膨润土。
膨润土,又称为Bentonite,是一种含水粘土矿物,通常以蒙脱石为主,其含量在40%~90%,呈二八面体,其次有少量石英、高岭石、长石、云母、沸石、伊利石等。在膨润土中可交换的离子是Ca、Na和Mg。当可交换的Na占阳离子总数大于50%时则称之为钠质膨润土;若小于50%,并以Ca为主则为钙质膨润土。膨润土中蒙脱石矿物极细小,在电子显微镜下呈毛状或毛毡状。
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分类
1、天然钠基膨润土:这种膨润土是天然形成,一般纯度较高,活性好,属于优质的膨润土资源。目前国内天然钠基膨润土储量非常少。
2、人工钠化膨润土,因此也叫钠化膨润土。是通过化学手段将钙基膨润土中的钙离子替换成钠离子。这种膨润土不如天然钠基膨润土纯度高,但在很过工业生产中使用量比较大。由于我国天然钠基膨润土储量很少,因此市面上所说的钠基膨润土一般都指的是人工钠化膨润土。
人工钠基膨润土和天然钠基膨润土的性能对比:钠基膨润土(钠质土)——由于人造钠基膨润土(人工钠质土)的条件不同,其失效温度也不尽相同,但相关性能普遍的略差于天然钠基膨润土(天然钠土);天然钠膨润土(天然钠土)的膨胀力大于人工改型钠基膨润土(人工钠质土);天然钠膨润土(天然钠土);比人工改型膨润土(人工钠质土)的C轴高度有序,晶粒细,分散性强。
优势
一般来说,钠基膨润土相比钙基膨润土具有一些优越性能。以下是其主要表现:
1. 吸水性能:钠基膨润土的吸水速度较慢,但吸水率和膨胀倍数大。它最大的吸水量可达其体积的8至15倍,膨胀倍数从几倍到30余倍。
2. 阳离子交换量:钠基膨润土具有较高的阳离子交换量,使得其在水中具有良好的分散性能。
3. 胶质价和悬浮性:钠基膨润土具有较高的胶质价,能形成胶状物质。同时,它也具有较好的悬浮性能。
4. 触变性和粘接性:钠基膨润土具有较好的触变性能,即在受力作用下会发生流变行为。此外,它还具有较好的粘接性能。
5. 热稳定性:钠基膨润土在高温环境下具有较好的稳定性。
6. 可塑性:钠基膨润土具有较好的可塑性,易于塑性加工和成型。
7. 强度性能:钠基膨润土的吸水强度、干压强度和热湿拉强度较高。
总的来说,钠基膨润土相对具有较好的性能特点,使其在多个领域都有广泛的应用。然而,具体的性能特点仍需根据具体的使用需求和工程要求进行评估和选择。
参数
有关钠基膨润土的参数,有很多都是不同行业都需要化验的,例如吸蓝量,用来反映膨润土主要成分蒙脱石含量的一个参数,这一参数很多行业都比较重视,还有就是水分和细度,也是比较公认的常见参数指标。
级别 | 吸蓝量g/100g | 吸水倍 | 膨胀容ml/15g | 胶质价ml/15g | 细度(100-1500目) | 水分(105℃)% |
一类品 | >40 | >30 | >90 | >800 | 可定做 | <12 |
二类品 | >35 | >26 | >80 | >680 | <12 | |
三类品 | >28 | >18 | >60 | >500 | <12 | |
四类品 | >22 | >13 | >45 | >350 | <12 | |
五类品 | <20 | <8 | <30 | <300 | 95-98 | <12 |
价格
根据市场情况和行业报道,近期钠基膨润土的价格在每吨200美元至500美元之间的范围内波动。然而,具体的价格可能会根据地理位置、采购量、质量要求等因素而有所不同。
一类品:>1600.0元/吨
二类品:>1000.0元/吨
三类品:>550.0元/吨
四类品:>400.0元/吨
五类品:<350.元/吨
注:以上价格仅供参考,不容行业使用的钠基膨润土差别很大,例如白度、细度等特殊参数要求不同,价格会差别较大。
应用
1.在冶金球团、铸造、型煤和化肥生产中用作粘合剂;
2.钠基膨润土用于水平钻井定向穿越施工、地铁盾构施工和石油钻井施工的泥浆;
3.涂料生产中用作悬浮剂和增稠剂;
4.用作纸张生产中的助留剂;
5.植物油和矿物油的脱色和除臭。
作用
钠基膨润土在很多领域都有重要的用途和作用,以下是一些常见的应用领域:
1. 机械铸造业:作为型砂粘结剂,可以改善砂子的粘结性,降低铸件废品率,提高铸件的精度和光洁度。
2. 钻孔灌注桩:作为造浆护壁材料,能够起到快速起浆、提高悬浮性和润滑性的作用,保护井壁、冷却钻具,并提高钻井效率。
3. 油田开采钻探:可用于配置高流变性和触变性能的钻井泥浆悬浮液。
4. 纸张工业:用作纸张填充剂,增强纸张的光亮度,并提高纸浆的保留和过滤性能。
5. 冶金工业:作为铁矿石颗粒的粘合剂,用于制备均匀且还原性能良好的矿石。
6. 石油工业:用于焦油水乳液的制备,以及作为填料、漂白剂和抗静电涂料的成分。
7. 食品工业:用于动植物油的脱色和纯化,以及澄清葡萄酒和果汁等。
8. 非开挖工程:钠基膨润土的泥浆可在管道内部形成致密的泥饼以保护管道,并在穿越和拉管回拖时提供润滑效果。
使用方法
钠基膨润土是一种常用的功能性材料,具有吸湿膨胀、黏结性和稳定性等特点。以下是钠基膨润土的一些使用方法:
作为粘合剂:将钠基膨润土与其他成分均匀混合,用于粘合和固化材料。具体的使用率会因应用行业的不同而有所变化,一般来说,膨润土的添加量在0.8%到5.0%之间。
作为非开挖泥浆:将钠基膨润土与水按一定比例混合,达到规定的粘度后可以使用。在混合过程中要确保充分搅拌均匀,以免影响使用效果或导致钻头粘附。
作为涂料悬浮剂和增稠剂:在涂料生产中,钠基膨润土可以用作悬浮剂和增稠剂。在选择时需要考虑膨润土的白度和细度,并确保与其他主要材料充分混合。具体的配比比例会因不同的制造商和产品而有所差异。
作为造纸工业助留剂:在造纸工业中,钠基膨润土可以用作助留剂,帮助纸浆颗粒在纸张生产过程中保持稳定。为了避免生产过程中的堵塞问题,需要控制膨润土的细度,并将其与泥浆充分混合。