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濾料中凹凸棒土的介紹

時間：2013-06-07 12:07 點擊量：次

⑴簡介
凹凸棒土（坡縷石，也稱凹凸棒石黏土、凹土、漂白土、白土、山軟木等）具有特殊1 纖維結構、不同尋常的膠體和吸附性能，素有千土之王的稱號。凹凸棒土如圖3-17所示是一種以硅酸鎂為主要成分，并含有鋁、鐵等元素的黏土礦，最早發現于美國的凹凸堡而得名。美國的產量較大，20世紀40年代已開始應用在石油化工等行業。我國江蘇、安徽等省亦有礦藏和產品。它呈白色、淺灰色或淺褐色，帶土狀光澤，硬度2～3，密度2.05～2.3g/cm3
具有層鏈狀的結構,單斜晶系,表面多溝槽，內部多孔道，有很大的表面積，可讓陽離子、水分子和一定大小的有機物分子進入，可交換陽離子，并有較強的吸附脫色能力。
凹凸棒石黏土是指以凹凸棒石為主要組成部分的一種黏土礦，其集合體為土狀塊體和造，顏色為灰白色、青灰、微黃或淺綠，油脂光澤，密度小口(2.0～2.3g/cm3)莫氏硬度2～3，潮濕時呈黏性和可塑性，干燥收縮小，且不產生龜裂，吸水性強，可達到150%以上，PH-8.5±1，由于內部多孔道，比表面積大，可達500%/g以上，大部分的陽離子水分子和一定大小的有機分子均可直接被吸附進孔道中，電化學性能穩定，不易被電解質所絮凝，在高溫和鹽水中穩定性良好。
(2)主要性能參數
目前，反映凹凸棒石的物化性能主要有以下指標，并與蒙脫石略作比較。
吸藍量：凹凸棒石黏土的吸藍量，一般低于蒙脫石，為24g/100g。
膠質價：凹凸棒石的膠質價低于蒙脫石，一般為40～50ML/15g。
膨脹容：凹凸棒石黏土的膨脹容低于蒙脫石黏土,一般為4～6ML/g。
值：凹凸棒石黏土略呈堿性，PH值為8～9。
比表面積：凹凸棒石黏土比表面積很高，大于其他黏土礦物，通常為146～210m2/g(BET法)
陽離子交換容量(CEC)凹凸棒石黏土的陽離子交換容量比蒙脫石低。凹凸棒石黏土可交換韓離子（Ca2）為15～25mmol/100g,可交換鎂離子（mg2+）為5～15mmol/100g
吸附脫色性：凹凸棒石黏土不同品位(%)的脫色力有差異，如：30%，45～50； 70%，55～100； 75%，110～115； 85%，120～130。表明凹凸棒石黏土含量在75%～85%時，脫色力可達到或超過活性白土(蒙脫石)脫色力（114)標準。
選擇性吸附：為蒙脫石所沒有。極性分子主要是水和氨，其次是甲醇、乙醇，都能被其管道吸附，而氧等非極性分子則不能。其吸附能力依次為：水〉醇〉醛〉酮〉正烯〉中性脂〉芳烴〉環烷烴〉烷烴。吸附能力高低取決于比表面積大小，而吸附選擇性則與礦物結構、通道尺寸、形狀等有關。凹凸棒石對水的吸附在200～400℃焙燒后達到最大值（比表面積大），超過400℃則吸附量減少。在不同溫度下凹凸棒石脫水量也有差異。
催化性：凹凸棒石黏土具有表面活性中心，除吸附外，還有催化作用。凹凸棒石黏土可用作乙醇轉化為乙烯的催化劑（Dandy，1982〉，也可作為催化劑載體。
黏滯性：是指流體內部假想平面兩側流體相對流動性質，用黏度表示。表示膠黏劑性能的一項指標，不同用途有不同要求。標準值：3300～4500cP.s
吸水性：凹凸棒石黏土有很強吸水性，一般為24.3%，較蒙脫石20.2%高，加之熱穩定性，適于配制深鉆井泥漿；由其配制的懸浮體經攪拌后，纖維相互交叉、淀積，形成諷稻草堆狀”網架結構，是其保持懸浮體穩定的決定因素，即懸浮體的流變特征取決于纖結構的機械參數而不取決于顆粒的靜電引力；它又有良好抗鹽穩定性，用其配制鉆井泥漿于海洋鉆井和鉆高壓鹽水層有很好的懸浮性能。
滅菌、除臭、去毒、殺蟲性：凹凸棒石黏土具很強滅菌、除臭、去毒、殺蟲能力。如用腹汚，是用其吸附腸胃中的毒菌；40g/m3凹凸棒石黏土能使氣體中的NH3由100X10-9 低到18X10-9 ；凹凸棒石黏土細小針狀顆粒對昆蟲表面磨蝕及對昆蟲類脂化合物吸附，致昆蟲快速死亡，以及軍工用于防護裝置吸附毒氣，吸除動植物油色素、黃曲霉素及臭等。
(3)主要用途
脫色及水處理：加工后的凹凸棒石黏土制品是較為理想的吸附劑、食品加工助劑和食品加劑，可取代活性炭。它不僅能脫色，還可除臭除味，除重金屬離子和致癌物質，還具有 '定的選擇性，這就為生產提供了便利，它可作冰箱除臭劑、污水處理劑、家用凈水器、油精煉脫色劑，效果極為明顯。在醫藥上可作藥物的填料、載體、添加劑、黏結劑。使用凹凸棒石黏土對液體葡萄糖脫色可將由粉末活性炭凈化的十二道工序減少到十道工序，工藝周期縮短50min，對發展生產十分有利。用凹凸棒石黏土凈化的成品糖，其色澤、體透度、還原糖含量、pH值、二氧化硫離子含量、氯根含量、蛋白質含量、熬糖溫度以萬離子含量等均達到現行行業標準，節約脫色處理費用60%左右，脫色后的濾餅可作淚料，減少了環境污染，達到綜合利用。
無論是在吸附過程中，還是在污水處理中，凹凸棒石黏土都可以再生，它耗能少，境保護非常有利。凹凸棒石黏土選擇吸附能力大小的次序為：水>醇>酸>醛>正烯烴>中性脂>芳香烴>環烷烴>烷烴、直鏈烴>環烷烴>烷烴，直鏈烴比支鏈烴吸附得快，吸擇性對油脂的脫色有重要的作用。在其他分離過程中也有較大的工業價值。
水凈化的常規方法是經過絮凝、沉淀、過濾和化學處理，一般能有效地除去大多數和殺死大多數微生物，然而不能很有效地除去諸如激素、農藥、病毒、毒素和重金屬離類物質。這些有害物質仍留在水源中，給人造成危害。而凹凸棒石黏土可用接觸或過濾處理水，可以消除這些有害物質。若使吸附污染物的凹凸棒石黏土再生，可加熱或以化加以處理。因此,凹凸棒石黏土在污水處理中的應用對保護生態環境、保證人類的健康非常必要的,且用量大范圍廣,符合社會發展人民生活水平提高的需要。

文章來源:廣州碧濤水處理設備有限公司折疊濾芯大全

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