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影響膨潤土礦物吸附作用的因素是:
1)膨潤土類型的影響。鈉質膨潤土的吸附能力明顯比鈣質等其他類型的膨潤土礦物吸附能力強。
2)膨潤土顆粒粉碎粒度大小的影響。根據(jù)固體吸附的理論,進行粉碎的膨潤土礦物的吸附能力明顯提高,粉碎礦物越細,吸附作用越強。
3)溶液介質的影響。根據(jù)雙電層理論,膨潤土礦物晶體帶負電,在形成雙電層時會進行離子交換。如果溶液中離子濃度過高會壓縮膨潤土顆粒雙電層,抑制膨潤土的分散和擴散,甚至使膨潤土產(chǎn)生凝聚和聚結。
鐵礦球團用膨潤土的技術創(chuàng)新 我國是鐵礦石的消費大國,近年的年需求量在7億t以上(2008年需求量約7.5億t,2009年需求量約8.8億t),其中約80%為粉礦,必須經(jīng)過造球后才能供高爐使用,膨潤土是造球的粘結劑。 膨潤土作為球團粘結劑,對冶煉過程會產(chǎn)生積極和消極兩方面影響,一方面它把粉礦粘結成球團,并達到一定強度,滿足冶煉要求;另一方面它的添加會導致球團鐵 品位降低,冶煉渣增加,影響爐容,增加熱耗,增加成本等。因此在滿足球團強度的前提下,要盡量降低膨潤土添加量,為此對膨潤土的粘結性能提出技術需求。 目前,我國球團礦中的膨潤土添加量約為2%~3%,國外先進水平的添加量約為0.5%,從節(jié)約資源和節(jié)約能源考慮,應該進一步提高膨潤土的粘結性能,降低球團礦中膨潤土的用量。使用微波輻照處理,不需攪拌,可簡化操作工藝,擴大有機膨潤土的應用前景。
膨潤土礦的目的礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。晶體結構特點是二層硅氧四面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結合形成晶層,構成2:1型結構。晶層具有水分子和可交換性陽離子。八面體空隙中的陽離子為Al3 離子,剩下兩個空位,為二八面體型。蒙脫石晶體化學特點是類質同象種類多,使之化學成分復雜,變化大。八面體空隙中的Al3 常被低價的Mg2 、Fe2 置換;四面體空隙中的Si4 被Al3 置換,由于低價陽離子替代陽離子,使結構層產(chǎn)生多余的負電價。然而當系統(tǒng)中存在剪切力時,已聚結的樹脂顆??赡軙匦卤┞冻鲂迈r的表面,而又具有聚結與沉積的趨勢,因此合理選擇膨潤土加入的位置非常重要。為了保持電中性,在結構層之間,除水分子外,存在較大半徑的陽離子Na1 、Ca2 、Mg2 等。這些陽離子是可交換的,使蒙脫石族礦物具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結性、吸附性等一系列很有價值的特性。