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海泡石的應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛,而經(jīng)過提純、海泡石磨粉機(jī)超細(xì)加工、改性等一系列處理的海泡石,可作為吸附劑、凈化劑、除臭劑、補(bǔ)強(qiáng)劑
、懸浮劑、觸變劑、填充劑等應(yīng)用于水處理、催化、橡膠、涂料、化肥、飼料等工業(yè)方面。除此之外,海泡石較好的抗鹽性能和耐高溫性能使其
作為鉆井優(yōu)質(zhì)泥漿原料應(yīng)用于石油鉆井、地?zé)徙@井等方面。
海泡石是一種纖維狀鎂硅酸鹽粘土礦物,在其結(jié)構(gòu)單元中,硅氧四面體與鎂氧八面體相互交替,具有層狀和鏈狀的過渡特征。海泡石具有獨特的
理化性能,它的比表面積高(可達(dá)800-900m2/g)、孔隙率大,擁有很強(qiáng)的吸附與催化能力。
1. 吸附劑
目前,研究最多的是海泡石的吸附應(yīng)用,可分為化學(xué)吸附與物理吸附。如活化處理的海泡石吸附重金屬離子的主要形式為離子交換吸附
和表面絡(luò)合吸附,屬化學(xué)吸附?;罨幚砗E菔沟闷渚W(wǎng)狀孔徑變大的同時,其表面更多的酸性羥基暴露。這些羥基和水分子可與重金屬離子絡(luò)
合,這種吸附屬于表面絡(luò)合吸附。這些重金屬離子同時可與海泡石中的金屬離子發(fā)生離子交換反應(yīng),這種吸附屬于離子交換吸附。
2. 催化劑
海泡石巨大的比表面能及自身存在的大量的酸性、堿性中心,使其本身擁有一定的催化作用,還可與催化劑一起產(chǎn)生協(xié)同催化作用。海
泡石化學(xué)組成與傳統(tǒng)載體相似,并且具有很強(qiáng)的機(jī)械和熱穩(wěn)定性,具備做催化劑載體的良好條件。因此,海泡石在催化劑載體方面有著廣闊的應(yīng)
用前景。
海泡石可用作活性組分Zn、Cu、Mo、W、Fe、Ca及Ni的載體,用于脫金屬、脫瀝青、加氫脫硫及加氫裂化等過程。目前,海泡石負(fù)載催化
劑的制備方法主要包括水熱-還原法、微乳液-海泡石浸潤法和浸漬還原法。科學(xué)家以海泡石為載體、Ni為活性組分、稀土為助劑,以不同的浸漬
方式制備了催化劑。結(jié)果表明,不同方式制得的Ni-RE/海泡石復(fù)合催化劑的活性均高于傳統(tǒng)催化劑Ni/Al2O3,引入稀土元素更能降低反應(yīng)的活化
能、提高催化活性、抗硫性(苯加氫反應(yīng))。除此之外,復(fù)合催化劑的活性與焙燒溫度、浸漬方式、稀土的種類及含量有關(guān)。
3. 增稠劑、懸浮劑和觸變劑
海泡石良好的流變性使其成為有價值的增稠劑、懸浮劑和觸變劑,廣泛應(yīng)用于化妝品、肥皂、油漆、涂料等行業(yè)。以海泡石為填料的苯-
丙涂料,具有高粘度、高觸變性、較高拉伸強(qiáng)度、不透水性等特點,同時由于其高的孔隙率,單位質(zhì)量涂料所獲得體積更大,遮蓋力也增大,是
制備厚保溫涂料的良好填料。不僅如此,用海泡石、合成樹脂、顏料生產(chǎn)的合成涂料已得到普遍應(yīng)用。這種涂料能在墻壁上形成色澤調(diào)和、耐擦
洗、可吸附部分有害氣體的薄膜,可長期保持室內(nèi)空氣清潔,改善室內(nèi)環(huán)境。
隨著化妝品市場的繁榮,海泡石也得到了有效的利用。把海泡石加入到化妝品中作增稠劑和觸變劑,可使乳膏狀化妝品具有適中的粘度
及良好的保水性能,且不需對其進(jìn)行預(yù)膠凝化處理。懸浮體的粘度隨液相溫度的升高而增大,這在化妝品工業(yè)中很有應(yīng)用價值。
4. 造漿劑
海泡石粘土在鹽水中具有良好的造漿性能,用NaOH將其懸浮液的pH值調(diào)到9-10,可大幅提高其粘度。在南海油田進(jìn)行的鉆井實驗中,成
功地用該粘土代替不適宜海水造漿的膨潤土,配制出優(yōu)質(zhì)稠泥漿和陽離子泥漿,鉆進(jìn)可達(dá)2730m。
5. 纖維增強(qiáng)劑
長期以來,石棉纖維以其優(yōu)良的耐熱性、摩擦性能、獨特的表面性能和低廉的價格廣泛用作摩擦材料的增強(qiáng)纖維。近年來,石棉纖維粉
塵被確認(rèn)為對人體有致癌作用,石棉摩擦材料的使用受到限制,因而迫切需要一種新的替代品。目前,按干法生產(chǎn)工藝制備出了海泡石摩擦材料
,對其摩擦磨損性能進(jìn)行測試,其摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨損率低、高溫磨損性能好、未出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象,達(dá)到國標(biāo)GBn257-68的要求。這充分表明,
海泡石可作為一種新型摩擦材料滿足工業(yè)要求。
6. 硫化劑
在橡膠工業(yè)中,由于海泡石具有較高的表面物理化學(xué)性質(zhì)和較強(qiáng)的吸附性能,并通過表面處理改善其表面性能使其易被膠料分散和潤濕
,可達(dá)到中等補(bǔ)強(qiáng)性能及延長硫化時間、改善硫化過程的作用。目前海泡石在橡膠等高分子材料中的應(yīng)用剛剛起步,應(yīng)在此方面加大科研力度。
我國海泡石資源豐富,應(yīng)用前景廣泛。但由于技術(shù)等方面的限制,該材料的開發(fā)利用仍處于起步階段。海泡石的吸附性僅次于活性炭,
而且價格低廉,今后應(yīng)加強(qiáng)其在環(huán)保及催化方面的研究。制備亞微米級甚至納米級海泡石的研究,國內(nèi)尚屬空白。此外,將海泡石填充于高分子
材料的研究也較少??傊?,應(yīng)加強(qiáng)對海泡石晶體化學(xué)的研究,進(jìn)一步開發(fā)深加工技術(shù),使之應(yīng)用于更多的工業(yè)領(lǐng)域。
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