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膨润土的防渗机理

    

 膨润土的防渗机理

  膨润土是应用范围很广和经济价值较高的粘土矿物,国外有人称其为万能粘土矿物,它的生产利用仅有百年.世界上著名的膨润土产地是美国的南达科他州和怀俄明州,格鲁吉亚等。我国的膨润土资源十分丰富,具有各种自然类型的钙基、钠基、镁基、氢(铝)基膨润土矿,分布在全国26个省、自治区.目前,国内以生产钙基膨润土为主,县以上企业有40余家,乡镇企业有几百家,总产量约1CO万t,累计开采量尚不到探明储量的0.1%

  膨润土的基本性能取决于蒙脱石的矿物特性.一般膨润土具有良好的粘结性、膨胀性、胶体分散性、悬浮性、吸附性、催化活性、触变性和阳离子交换性能等。

  膨润土的膨胀力特别强,其原因是膨润土具有物理化学性强,结合水的能力强等特性,通常在与水接触24h开始水化,膨胀4~5倍,48h水化完成,变成原来颗粒体积的i0~15倍甚至30倍的凝胶体.这种凝胶体像一堵防水墙,能防止其它水分渗人,其渗透率可减至10_9s.几近滴水不漏.

  膨润土是粒径小于2的无机质,主要成分是由火山玻璃触变或沉积形成的微晶高蛉土,化学成分是含水硅酸盐,系si—AI_si结构体系,是由云母状薄片层堆垒而成的单个颗粒.这些薄片层的上、下表面带负电.因而膨润土的构成单位是互相排斥的.膨润土在水化时,水分子沿着si一一si结构单位的硅层表面吸附起来,使相邻接的结构单位层之间的距离加大.钠基膨润土的结构单位层间能吸附大量的水,层间距离大,钠离子连接各层薄片。

  日本厚生省水道环境部1986年在《废弃物最终处理场标准说明》中,提到膨润土在钙、氯、钾电解质溶液中不膨胀,即在有上述电解溶液存在的环境中,不能用膨润土作防水材料.因为膨润土先吸附氯离子,产生易燃有毒物,恶化环境.

  防渗膨润土是一种有效的防水材料,需求量大我国在这方面的研究水平虽处领先地位,但不够深入,开发应用也不够规范.

  我国的膨润土资源量大面广,大型矿床多,钠基、钙基、铝(氢)基等类型齐全.据统计全国有26个省、自治区赋存有膨润土矿床(点),已探明储量在75亿t以上,为世界之首,需加快研究与开发.随着科学技术的发展,研究方法和手段的完善,对膨润土成分、性质和性能了解的深化,以及社会发展对矿物原材料需求的增加,膨润土在土木工程和其他领域的应用会越来越广泛.

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