膨潤土是一種以含蒙脫石為主的黏土礦或黏土巖。蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸鹽礦物。根據(jù)層間陽離子的不同,蒙脫石可分出鈉蒙脫石、鈣蒙脫石、鎂蒙脫石、鋁蒙脫石等。取決于上述不同蒙脫石的相對含量,膨潤土可分出鈉基、鈣基、鎂基、鈉鈣基、鎂鈉基等膨潤土。
膨潤土主要由蒙脫石組成,其他黏土礦物有貝得石、伊利石、高嶺石、埃洛石,此外?;煊蟹惺⒎接⑹?、石英、蛋白石、長石、方解石等非黏土礦物。膨潤土的化學(xué)組成不固定,膨潤土通常致密堅硬,也有的松散土狀,結(jié)構(gòu)多樣,有泥質(zhì)、粉砂-細砂、角礫凝灰、變余火山碎屑等結(jié)構(gòu)。
膨潤土主要由蒙脫石組成。蒙脫石常呈土狀隱晶質(zhì)塊體,有時呈細小鱗片狀、球粒狀,通常為白色,有時為淺灰、粉紅、淺綠色、條痕白色,無光澤,鱗片狀者(001)解理完全。硬度2-2.5,相對密度2-2.7甚柔軟,有滑感。加水膨脹,體積可增大幾倍。鈉蒙脫石遇水膨脹可形成性乳濁液或懸浮液,具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性。鈣蒙脫石的膨脹性較小,在水中雖可迅速分散,但一般會很快絮凝沉淀。蒙脫石具可塑性、黏結(jié)性,有很強的吸附力和陽離子交換性能。正是由于層間陽離子的交換,形成上述不同的蒙脫石,具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)。
膨潤土的上述性能被廣泛用于冶金、機械制造、鉆探、石油化工、輕工、農(nóng)林牧和建筑等方面。國內(nèi)主要用于鑄造型砂(約占70%),鉆井泥漿(約占70%)及鐵礦球團(約占3%)三大領(lǐng)域。鑄造型砂主要借助于膨潤土的黏結(jié)性,使型砂具有較高的熱強度,從而延長型砂的使用壽命。石油鉆井中膨潤土起潤滑鉆頭作用并用以保護井壁。鈉基膨潤土作為鐵礦球團的黏結(jié)劑,可節(jié)省煉鐵時的熔劑和焦炭。
膨潤土加工工藝
1、鈉化階段:自然界中膨潤土大多為鈣基膨潤土,鈣基膨潤土較鈉基膨潤土性能差。
2、烘干階段:鈉化后的膨潤土水分較高,需要經(jīng)過烘干機烘干到較小水分。
3、磨粉階段:烘干后的膨潤土破碎至符合磨粉機進料要求的礦石由提升機提升至儲料斗,再由電磁振動給料機均勻的給磨機主機喂料,在磨腔內(nèi)進行研磨。
4、分級階段:粉磨后的物料隨系統(tǒng)氣流經(jīng)選粉機進行分級,不合格的粉子被選粉機分級后返回主機磨腔內(nèi)重新粉磨。
5、集粉階段:符合細度的粉子隨氣流經(jīng)管道進入集粉系統(tǒng),氣粉分離,成品粉由輸送裝置送至成品料倉,再統(tǒng)一用裝粉罐車或者自動打包機進行包裝。
鑄造用膨潤土是膨潤土大的用戶,每年用量為110萬噸。膨潤土應(yīng)用于鑄造主要應(yīng)用于粘土粘結(jié)砂中,因為膨潤土具有粘結(jié)力強、可塑性高、脫膜好、透氣性優(yōu)、高溫濕態(tài)條件下物理化學(xué)性能穩(wěn)定等特點。
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