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膨润土可用作制浆材料的,主要是因为以下特性:
- 良好的吸水性和膨胀性:膨润土中的蒙脱石矿物具有很强的吸水性,遇水后能迅速膨胀,体积可增大数倍甚至数十倍,这使其能在水中形成高粘度的胶体溶液,为制浆提供了基础的粘性和稠度。
- 高分散性和悬浮性:在搅拌等外力作用下,膨润土颗粒能均匀地分散在水中,形成稳定的悬浮液。这种特性使得膨润土浆能够有效地悬浮和携带固体颗粒,如在钻孔施工中能将钻渣悬浮并带出孔外。
- 较强的粘结性:膨润土颗粒之间以及与其他物质表面有一定的粘结力,能使泥浆在物体表面形成一层薄而坚韧的泥皮,起到护壁、堵漏等作用,如在地下连续墙施工中可防止槽壁坍塌。
- 较好的触变性:膨润土泥浆在静止时会逐渐形成凝胶结构,具有一定的强度,而在受到搅拌、振动等外力作用时,又能迅速恢复流动性。这种触变性使得泥浆在施工过程中便于输送和使用,同时在静止时能保持一定的形状和稳定性。
- 来源广泛且成本较低:膨润土在自然界中分布广泛,储量丰富,开采和加工相对容易,成本也较为低廉,这使得它在制浆领域具有较高的经济性和实用性。
除了前面提到的原因外,膨润土可用作制浆材料还因为以下几点:
- 良好的化学稳定性:膨润土具有较好的化学稳定性,在不同的化学环境中能保持相对稳定的性能。它不易被一般的酸碱物质腐蚀,也不易与常见的化学药剂发生剧烈反应,这使得它在各种不同化学性质的制浆场景中都能适用,无论是酸性、碱性还是中性的浆液体系,都能发挥其制浆的作用。
- 独特的晶体结构:膨润土的主要成分蒙脱石是一种层状结构的硅酸盐矿物,由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体组成。这种结构使得蒙脱石晶胞之间存在着可交换的阳离子,如钙、钠、镁等。这些阳离子的存在以及晶体结构的特点,赋予了膨润土良好的离子交换性能和吸水膨胀性能,从而为制浆提供了必要的条件。
- 较好的经济性:膨润土在全球范围内储量丰富,分布广泛,开采成本相对较低。而且,膨润土的加工工艺相对简单,不需要复杂的设备和高昂的技术投入,就可以将其加工成适合制浆的产品。这使得膨润土在制浆领域具有较高的性价比,能够为企业降低生产成本。
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