1、環(huán)保材料
由于累托石粘土礦物表面硅氧結(jié)構(gòu)極強(qiáng)的親水性及結(jié)構(gòu)外部陽(yáng)離子的水解,使其吸附處理有機(jī)物的性能較差,為了提高粘土處理污水的能力,一般先對(duì)其進(jìn)行改性活化。
經(jīng)十二烷基二甲基芐基氯化胺(1227)有機(jī)改性的累托石對(duì)Zn(II)的去除率高達(dá)98%以上,低于國(guó)家規(guī)定(GB8978-1996) Zn(II)最高允許排放濃度的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);室溫下,改性累托石對(duì)氰離子的去除率可達(dá)98.9%;孫家壽等用CTMAB交聯(lián)累托石吸附某藥廠的苯胺廢水,在一定條件下其盡管CODCr值不同,但CODCr的去除率達(dá)60%以上。但目前交聯(lián)累托石的孔徑阻礙了其內(nèi)表面對(duì)有機(jī)物的吸附,因此提高累托石層空高度是改善其對(duì)有機(jī)物吸附效率的途徑之一。用累托石制備的多孔陶瓷和蜂窩陶瓷,其熱膨脹系數(shù)低,成形效果穩(wěn)定,適于作汽車尾氣處理三元催化器載體、臭氧抑制催化劑載體等。
2、高溫潤(rùn)滑脂
有機(jī)改性的累托石除保留累托石礦物某些固有特性外,還具有較好的熱穩(wěn)定性和耐高溫性能;又因有機(jī)物的引入,使其表面由親水變?yōu)橛H油,可充分分散在礦物油與合成油中,作為稠化劑制備高溫潤(rùn)滑脂。
黃炎球等用礦物油、有機(jī)累托石、極壓減摩劑、防銹劑、油性劑、抗氧化劑、分散劑制備的潤(rùn)滑脂在陶瓷和冶金工業(yè)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明,其理化指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)極壓膨潤(rùn)土指標(biāo),且可在200℃高溫和含水蒸汽等復(fù)雜介質(zhì)環(huán)境中使用,具有較高的膠體穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、極壓抗磨性。通過(guò)累托石的鈉化、有機(jī)覆蓋及加入基礎(chǔ)油、添加劑可制備高溫潤(rùn)滑脂,應(yīng)用于陶瓷、冶金行業(yè)的窯車潤(rùn)滑及其他高溫設(shè)備潤(rùn)滑,均取得了很好的效果。
3、石油催化劑
鈉化/交聯(lián)改性制得的累托石,具有大孔徑的層柱狀結(jié)構(gòu),可在800℃高溫條件保持結(jié)構(gòu)及活性的高水熱穩(wěn)定性,比表面積大、酸中心活性高,與催化劑配伍優(yōu)良,適應(yīng)載體材料的功能要求,可用作石油催化劑載體。這種累托石既適應(yīng)擔(dān)體材料的功能要求,又具有分子篩的活性特征,同時(shí)能大大簡(jiǎn)化催化劑制備工藝。
研究結(jié)果表明,此類催化劑內(nèi)比表面積大,活性高,既是活性劑又是載體,定向性好,轉(zhuǎn)化率高。熱穩(wěn)定性好,抗重金屬(釩、鎳)污染性強(qiáng)。
4、涂料懸浮劑
傳統(tǒng)的涂料懸浮劑為膨潤(rùn)土,其加入量過(guò)多時(shí),穩(wěn)定性雖好,但燒結(jié)時(shí)易開(kāi)裂;加入量過(guò)少時(shí),涂料的懸浮性差。在累托石的開(kāi)發(fā)研究過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)鈣基累托石作耐高溫涂料較好,試驗(yàn)證明,涂層附著牢固,無(wú)起泡脫落現(xiàn)象,且放置過(guò)程中比較穩(wěn)定不沉淀結(jié)塊,涂層外觀質(zhì)量明顯改善。以鈣基累托石作填料制成的防腐涂料,涂刷在噴砂鋼板上,分別放入5%H2SO4、5%NaOH或5%NaCl溶液中,室溫浸泡7h,涂層均未見(jiàn)損失。
累托石既有類似蒙脫石的陽(yáng)離子交換、分散、膨脹、懸浮和膠體性能,又有類似云母的熱穩(wěn)定、耐高溫性能。有機(jī)累托石作油基涂料防沉劑,與有機(jī)溶劑性質(zhì)相似,能與其相容,并與有機(jī)溶劑連成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),均勻分散于體系中,防沉和增稠效果較好,能改善涂料性能,價(jià)格低廉,是一種性能較好的新型防沉劑材料。
5、鉆井泥漿
鈉化改型最明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在造漿工藝上,一方面解決了天然累托石必須經(jīng)高壓沖激才能造漿這一問(wèn)題;另一方面,使一部分不能造漿或因烘樣溫度過(guò)高而降低或失去造漿能力的累托石粘土活化,恢復(fù)其造漿性能。
經(jīng)河南中原、四川、新疆克拉瑪依等油田使用,鈉化改型累托石比鈉基膨潤(rùn)土效果好。其作鉆井泥漿材料造漿率高, 一般為18~26m3/L,具有省材料、濾失量小、熱穩(wěn)定性好、不需水化、不加堿、不增加設(shè)備、隨用隨備、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。將鈉化累托石再進(jìn)行有機(jī)包覆后,可作石油泥漿材料,且性能優(yōu)于有機(jī)膨潤(rùn)土。
6、過(guò)濾材料
利用累托石特殊的礦物結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的流變性、可塑性、結(jié)合性,以及燒結(jié)收縮率小、不開(kāi)裂、不變形等性能,可制備呈孔梯度連續(xù)變化的多孔陶瓷作為過(guò)濾材料。適用于溫度高、具有腐蝕性等流體中含有不同粒度的微細(xì)粒子的過(guò)濾。過(guò)濾過(guò)程中阻力小、分離效率高、不易引起堵塞、反洗率高。
7、納米級(jí)累托石材料
累托石易于分散成納米微粒,經(jīng)適當(dāng)處理,其間層結(jié)構(gòu)可分離成類云母和類蒙脫石納米微粒。其特殊性的晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性的理化性能決定了其可在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,例如添加于塑料中,制成高強(qiáng)度和高耐熱的新型材料產(chǎn)品。目前進(jìn)行的研究主要有累托石/SBR納米復(fù)合材料、累托石/熱塑性聚氨酯彈性體納米復(fù)合材料、在氟碳表面活性劑和復(fù)合季銨鹽極性插層劑作用下用分散機(jī)高速攪拌,制得累托石插層改性的納米材料等。
8、醫(yī)藥保健材料
累托石鈉化改型后,增大了累托石的膨脹倍數(shù),提高了累托石的分散性,具有很強(qiáng)的吸附能力和陽(yáng)離子交換能力。利用該原理制備的抗菌累托石,在含Ag達(dá)5%以上時(shí),對(duì)大腸桿菌和霉菌都有很好的抑制效果;以鈉基累托石和布洛芬為原料,使用熔融插層的方法制備出布洛芬累托石復(fù)合物,將鋅離子和季銨陽(yáng)離子依次與蒙脫土進(jìn)行離子交換反應(yīng),制備了新型改性蒙脫土復(fù)合抗菌劑。改性后的累托石可用于醫(yī)藥片劑及農(nóng)藥顆粒劑載體。
9、其他應(yīng)用
除上述應(yīng)用外,累托石在合成陶瓷、印染糊料、油漆防沉劑、美容保健泥面膜、泥療康復(fù)用藥物泥餅和泥浴保健用泥漿等方面有重要應(yīng)用,另由于累托石具有阻擋紫外線的能力,開(kāi)發(fā)其在日用化妝品方面的應(yīng)用,會(huì)產(chǎn)生更高的社會(huì)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益。