膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂2

1、膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂請(qǐng)?jiān)诖溯斎肽母睒?biāo)題簡(jiǎn)單概述 膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂是一類重要的非皂基潤(rùn)滑脂，是用改性膨潤(rùn)土稠化礦物潤(rùn)滑油或合成潤(rùn)滑油制備的高溫潤(rùn)滑產(chǎn)品。 用于生產(chǎn)膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂稠化劑，是經(jīng)陽(yáng)離子表面活性劑改性的蒙脫石，蒙脫石晶體的相轉(zhuǎn)變溫度在700以上，它比皂基潤(rùn)滑脂的稠化劑具有跟高的相轉(zhuǎn)變溫度，但是陽(yáng)離子表面活性劑高溫分解，基礎(chǔ)油高溫?fù)]發(fā)。所以，它的使用溫度受到很大限制。膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂的應(yīng)用 膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂不但具有良好的耐熱性，同時(shí)還具有良好的的機(jī)械安定性和膠體安定性，所以廣泛應(yīng)用于冶金設(shè)備、鑄造及軋鋼設(shè)備、礦山重型設(shè)備、大型汽車、鐵道柴油機(jī)車，航空設(shè)備的軸承等等。膨潤(rùn)土的結(jié)構(gòu)和礦物學(xué)性質(zhì) 生產(chǎn)膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂稠

2、化劑是經(jīng)陽(yáng)離子表面活性劑覆蓋生成的親有機(jī)性膨潤(rùn)土，所以，生產(chǎn)有機(jī)膨潤(rùn)土主要原料膨潤(rùn)土礦石和陽(yáng)離子表面活性劑。蒙脫石的結(jié)構(gòu)膨潤(rùn)土的分類與比較膨潤(rùn)土與有機(jī)化合物的反應(yīng)目的 （1） 通過(guò)對(duì)反應(yīng)和生成物的觀察和分析，鑒定黏土礦物和有機(jī)化合物的分子組成及機(jī)構(gòu)； （2）改良土壤和改變處于生產(chǎn)過(guò)程中的黏土-水性體的膠體性質(zhì)或流變性質(zhì)； （3）制取有工業(yè)價(jià)值的有機(jī)黏土復(fù)合物。反應(yīng)類型及對(duì)比有機(jī)膨潤(rùn)土覆蓋劑的制備有機(jī)陽(yáng)離子覆蓋劑有機(jī)陽(yáng)離子覆蓋劑分類 1.氨類有機(jī)陽(yáng)離子覆蓋劑 2.季銨鹽類覆蓋劑多元胺覆蓋劑雜環(huán)氨基化合物覆蓋劑脂肪酸氨基酰胺覆蓋劑極性有機(jī)分子覆蓋劑有機(jī)膨潤(rùn)土的生產(chǎn)工藝過(guò)程膨潤(rùn)土的提純 膨潤(rùn)土的提純

3、方法一般分為物理提純方法和化學(xué)提純方法。物理提純方法即選礦提純方法，又分為手選、風(fēng)選（干法提純）和水選（濕法提純）等。(1)手選 手選主要用于原礦蒙脫石含量較高的膨潤(rùn)土。在采礦場(chǎng)由人工將礦石中的大塊廢石挑選出來(lái)，也可以根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)指標(biāo)要求分地段、分層位采礦，分別堆放，單獨(dú)加工。其加工流程如下：膨潤(rùn)土原礦膨潤(rùn)土原礦破碎破碎干燥干燥手選手選粉磨粉磨包裝包裝 根據(jù)膨潤(rùn)土的原礦情況，軟質(zhì)膨潤(rùn)土無(wú)須破碎，硬質(zhì)膨潤(rùn)土則須利用顎式破碎機(jī)或雷蒙磨將其破碎至粒徑（）為2cm左右的碎塊；然后采用自然或加熱干燥去除水分（水含量12%6%）；手選或用振動(dòng)篩剔除2cm的大塊；最后利用雷蒙磨將細(xì)粒礦石粉碎（約200

4、目）。 風(fēng)選（干法提純）是目前普遍使用的膨潤(rùn)土提純方法，該法適用于蒙脫石含量高（蒙脫石含量大于80）、粒度較細(xì)而脈石礦物石英、長(zhǎng)石較粗的礦石。其工藝流程如下：膨潤(rùn)土原礦膨潤(rùn)土原礦自然干燥自然干燥氣流干燥氣流干燥破碎破碎粉磨粉磨包裝包裝風(fēng)選分級(jí)風(fēng)選分級(jí) 對(duì)于原礦中蒙脫石含量只在3080的低品位膨潤(rùn)土或所含長(zhǎng)石、石英的粒度較細(xì)的膨潤(rùn)土，要獲得更高純度的膨潤(rùn)土或蒙脫石，往往采用濕法提純。工藝流程如下：膨潤(rùn)土原土膨潤(rùn)土原土破碎破碎制漿（加分散劑）制漿（加分散劑）沉降分離沉降分離懸浮液離心分離（加絮凝劑）懸浮液離心分離（加絮凝劑）過(guò)濾過(guò)濾干燥干燥打散解聚打散解聚包裝包裝膨潤(rùn)土的改型 蒙脫石結(jié)構(gòu)單元層中的

5、蒙脫石結(jié)構(gòu)單元層中的sisi4+4+可被可被alal3+3+置換，八面體層內(nèi)的置換，八面體層內(nèi)的alal3+3+常被常被mgmg2+2+、caca2+2+、fefe3+3+、znzn2+2+、lili+ +、nana+ +等置換，從而使晶格中電荷不平衡，產(chǎn)生剩余負(fù)電荷，使等置換，從而使晶格中電荷不平衡，產(chǎn)生剩余負(fù)電荷，使其具有吸附陽(yáng)離子和交換性陰離子的能力，有較高的水化能。其具有吸附陽(yáng)離子和交換性陰離子的能力，有較高的水化能。 由于這種性能，使蒙脫石層間充滿由于這種性能，使蒙脫石層間充滿nhnh2 2o o層間水及可交換陽(yáng)離子，對(duì)于不同成因?qū)娱g水及可交換陽(yáng)離子，對(duì)于不同成因與產(chǎn)地的膨潤(rùn)土，其蒙

6、脫石層間可交換性陽(yáng)離子的種類與交換容量（與產(chǎn)地的膨潤(rùn)土，其蒙脫石層間可交換性陽(yáng)離子的種類與交換容量（ceccec）有）有較大的差別。其中，高價(jià)陽(yáng)離子（較大的差別。其中，高價(jià)陽(yáng)離子（caca2+2+、mgmg2+2+等）水化膜薄，膨脹倍數(shù)低，等）水化膜薄，膨脹倍數(shù)低，ceccec??；低價(jià)陽(yáng)離子（?。坏蛢r(jià)陽(yáng)離子（nana+ +、k k+ +等）水化膜厚，膨脹倍數(shù)高，等）水化膜厚，膨脹倍數(shù)高，ceccec大。大。 鈉基膨潤(rùn)土較鈣基膨潤(rùn)土具有更高的吸水率和熱穩(wěn)定性能，更強(qiáng)的可塑性和粘鈉基膨潤(rùn)土較鈣基膨潤(rùn)土具有更高的吸水率和熱穩(wěn)定性能，更強(qiáng)的可塑性和粘結(jié)性，以及更優(yōu)異的膠體懸浮液觸變性、潤(rùn)滑性。因此，鈣

7、基膨潤(rùn)土的鈉化改結(jié)性，以及更優(yōu)異的膠體懸浮液觸變性、潤(rùn)滑性。因此，鈣基膨潤(rùn)土的鈉化改型是提高其應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有效途徑之一。型是提高其應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有效途徑之一。膨潤(rùn)土的改性膨潤(rùn)土的表面改性是指用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對(duì)其表面進(jìn)行處理，根據(jù)膨潤(rùn)土的表面改性是指用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對(duì)其表面進(jìn)行處理，根據(jù)應(yīng)用的需要有目的地改變膨潤(rùn)土礦物表面的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如表面結(jié)應(yīng)用的需要有目的地改變膨潤(rùn)土礦物表面的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如表面結(jié)構(gòu)、表面能、電性、吸附性能和反應(yīng)活性等，以滿足其在不同技術(shù)或領(lǐng)域中構(gòu)、表面能、電性、吸附性能和反應(yīng)活性等，以滿足其在不同技術(shù)或領(lǐng)域中的應(yīng)用，從而提高膨潤(rùn)

8、土的性能及使用價(jià)值。的應(yīng)用，從而提高膨潤(rùn)土的性能及使用價(jià)值。 常用的膨潤(rùn)土改性措施有機(jī)械力活化、熱活化、酸活化和有機(jī)活化等、常用的膨潤(rùn)土改性措施有機(jī)械力活化、熱活化、酸活化和有機(jī)活化等、膨潤(rùn)土的提純、活化與鈉化改型的聯(lián)合處理工藝原礦鈉鹽增白劑、螯合劑、緩沖劑手選干燥粗碎浸泡崩解粗雜離心提純攪拌制漿重力提純礦漿酸活化劑鈉鹽分散劑細(xì)雜精礦漿過(guò)濾脫水干燥粉碎產(chǎn)品鈉基膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土原土風(fēng)干破碎酸化合物溶液罐離子交換反應(yīng)器改型產(chǎn)品日曬粉磨散裝產(chǎn)品干燥包裝堿化合物水有機(jī)活化劑有機(jī)膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土的改型膨潤(rùn)土的改型- -人工鋰化人工鋰化 鋰基膨潤(rùn)土能夠在有機(jī)溶劑中成膠，代替有機(jī)膨潤(rùn)土。鋰基膨潤(rùn)土在水中、低鋰基膨潤(rùn)

9、土能夠在有機(jī)溶劑中成膠，代替有機(jī)膨潤(rùn)土。鋰基膨潤(rùn)土在水中、低級(jí)醇及低級(jí)酮中有優(yōu)良的膨脹性、增稠性和懸浮性，因而被廣泛用于建筑涂料，級(jí)醇及低級(jí)酮中有優(yōu)良的膨脹性、增稠性和懸浮性，因而被廣泛用于建筑涂料，乳膠漆，鑄造涂料等產(chǎn)品中取代各種有機(jī)纖維素懸浮劑。乳膠漆，鑄造涂料等產(chǎn)品中取代各種有機(jī)纖維素懸浮劑。 我國(guó)目前生產(chǎn)的鋰基膨潤(rùn)土主要用作鑄造耐火涂料的懸浮劑。然而，天然鋰基我國(guó)目前生產(chǎn)的鋰基膨潤(rùn)土主要用作鑄造耐火涂料的懸浮劑。然而，天然鋰基膨潤(rùn)土資源很少，因此，人工鋰化是制備鋰基膨潤(rùn)土的主要方法之一。膨潤(rùn)土資源很少，因此，人工鋰化是制備鋰基膨潤(rùn)土的主要方法之一。 人工鋰化是用鋰離子置換蒙脫石層間可交

10、換人工鋰化是用鋰離子置換蒙脫石層間可交換caca2+2+，mgmg2+2+等陽(yáng)離子，將鈣基膨潤(rùn)等陽(yáng)離子，將鈣基膨潤(rùn)土改型為鋰基膨潤(rùn)土。其反應(yīng)機(jī)理為：土改型為鋰基膨潤(rùn)土。其反應(yīng)機(jī)理為： caca（mgmg）- -膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土+li+li2 2coco3 3 li- li-膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土+ca+ca（或（或mgmg）coco3 3 ca ca（mgmg）- -膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土+licl li-+licl li-膨潤(rùn)土膨潤(rùn)土+ca+ca（或（或mgmg）clcl2 2 一般用一般用lili2 2coco3 3進(jìn)行改型。進(jìn)行改型。 制備工藝：制備工藝： 提純膨潤(rùn)土加水制成膏漿提純膨潤(rùn)土加水制成膏漿 加酸活化

11、加酸活化 加改型劑（碳酸鋰溶液）加改型劑（碳酸鋰溶液） 混碾混碾陳化陳化 過(guò)濾過(guò)濾 干燥（溫度小于干燥（溫度小于120120）粉磨包裝。粉磨包裝。 鋰鹽的加入量直接關(guān)系到改型效果，根據(jù)膨潤(rùn)土原料的陽(yáng)離子交換容量確定鋰鋰鹽的加入量直接關(guān)系到改型效果，根據(jù)膨潤(rùn)土原料的陽(yáng)離子交換容量確定鋰鹽的加入量，一般不超過(guò)鹽的加入量，一般不超過(guò)5%5%。一定范圍內(nèi)，隨鋰鹽加入量的增加制得的改性膨。一定范圍內(nèi)，隨鋰鹽加入量的增加制得的改性膨潤(rùn)土的膨脹值增大；但鋰鹽加入量超過(guò)一定值后，膨脹值不再增加。潤(rùn)土的膨脹值增大；但鋰鹽加入量超過(guò)一定值后，膨脹值不再增加。鋰基膨潤(rùn)土制備工藝如圖所示。膨潤(rùn)土原礦崩解漿化粗濾靜置干

12、燥破碎酸化過(guò)濾鋰化過(guò)濾干燥鋰基膨潤(rùn)土溶液鋰化劑溶液酸水砂石上清液活性白土的制備（活化）活性白土的制備（活化） 經(jīng)過(guò)酸化處理的膨潤(rùn)土稱作活性白土又稱漂白土，分子式為經(jīng)過(guò)酸化處理的膨潤(rùn)土稱作活性白土又稱漂白土，分子式為h h2 2alal2 2（siosio3 3）4 4hh2 2o o，是一種具有微孔結(jié)構(gòu)，比表面積大的多孔型白色，是一種具有微孔結(jié)構(gòu)，比表面積大的多孔型白色- -灰白色粉末，具有灰白色粉末，具有強(qiáng)的吸附性。強(qiáng)的吸附性。 酸化反應(yīng)，實(shí)際上是一個(gè)酸化反應(yīng)，實(shí)際上是一個(gè)溶解雜質(zhì)溶解雜質(zhì)，離子交換以及部分結(jié)構(gòu)破壞的過(guò)程。，離子交換以及部分結(jié)構(gòu)破壞的過(guò)程。在酸化過(guò)程中，一些碳酸鹽類等可被酸溶

13、解的雜質(zhì)礦物溶解后，提高了原料中在酸化過(guò)程中，一些碳酸鹽類等可被酸溶解的雜質(zhì)礦物溶解后，提高了原料中的蒙脫石含量；的蒙脫石含量； 小半徑高活性的小半徑高活性的h h+ +取代蒙脫石層間可交換陽(yáng)離子取代蒙脫石層間可交換陽(yáng)離子caca2+2+、mgmg2+2+、k k+ +、nana+ +等，改等，改變蒙脫石礦物晶體的表面積電位，增加其吸附特性；變蒙脫石礦物晶體的表面積電位，增加其吸附特性； 在不改變蒙脫石層狀結(jié)構(gòu)骨架的情況下，強(qiáng)酸將蒙脫石八面體層邊緣的部在不改變蒙脫石層狀結(jié)構(gòu)骨架的情況下，強(qiáng)酸將蒙脫石八面體層邊緣的部分分mgmg2+2+、alal3+3+、fefe3+3+、fefe2+2+，以及

14、四面體層中邊緣部分的，以及四面體層中邊緣部分的sisi4+4+溶出，使蒙脫石晶溶出，使蒙脫石晶格格“松散松散”，晶體層兩端孔道增大，增加其比表面積，可從原土的，晶體層兩端孔道增大，增加其比表面積，可從原土的80m80m2 2/g/g增至增至200-400m200-400m2 2/g/g。因此經(jīng)酸化處理的膨潤(rùn)土具有強(qiáng)的化學(xué)活性和吸附性。因此經(jīng)酸化處理的膨潤(rùn)土具有強(qiáng)的化學(xué)活性和吸附性。 活性白土能脫去（吸附）油脂色素（包括胡蘿卜素、胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素、棉酚、氧化色素、蛋白質(zhì)分解物、血紅素、酶等）、高分子有機(jī)大分子。這種能力主要不是通過(guò)離子交換吸附，而是物理吸附。 活性白土在工業(yè)上應(yīng)用很廣，主

15、要用于石油產(chǎn)品精煉、脫色，在油脂工業(yè)中用于食用菜油的脫色，還有肥皂、塑料、樹脂等方面的脫色等用途，如在煉油工業(yè)中凈化汽油、煤油和其它礦物油、石蠟、凡士林等。 在催化蒸餾石油時(shí)，使用活化膨潤(rùn)土可起到催化作用，使碳化物分解。在催化工業(yè)中膨潤(rùn)土被用來(lái)凈化粗苯，在300450時(shí)，可作為催化劑載體。 活性膨潤(rùn)土具有乳化作用、親和炭粒以及去污效力強(qiáng)，還起到改善肥皂效率的一種分散劑作用、可代替部分油脂。 在油脂加工工業(yè)中，活性膨潤(rùn)土除具有脫色作用外，還可清除加工油脂時(shí)所產(chǎn)生的不純物。目前有些國(guó)家還用活性膨潤(rùn)土作人造奶油和其它人造油的凈化劑。有機(jī)膨潤(rùn)土的制備有機(jī)膨潤(rùn)土的制備 有機(jī)膨潤(rùn)土的制備有濕法、干法和預(yù)凝

16、膠法三類。 （1）濕法 分散膨潤(rùn)土經(jīng)改型、提純、精制，用長(zhǎng)碳鏈有機(jī)陽(yáng)離子取代蒙脫石晶層間金屬離子，使層間距擴(kuò)大至1.73.0nm，形成疏水的有機(jī)復(fù)合物，再經(jīng)脫水、干燥、破碎成粉末產(chǎn)品。 （2）干法 將含水量20%30%的精選鈉蒙脫石與有機(jī)覆蓋劑直接混合，用專門的加熱混合器混合均勻，再經(jīng)擠壓，制成含一定水分的有機(jī)膨潤(rùn)土；也可進(jìn)一步烘燥、破碎成粉狀產(chǎn)品，或?qū)⒑欢ㄋ挠袡C(jī)膨潤(rùn)土直接分散于有機(jī)溶劑中（如柴油），制成凝膠或乳膠體產(chǎn)品。 （3）預(yù)凝膠法 類似濕法，是將膨潤(rùn)土分離、改型提純。在有機(jī)覆蓋過(guò)程中加入疏水有機(jī)溶劑（如礦物油），把疏水的蒙脫石復(fù)合物萃取進(jìn)入有機(jī)油，分離出水相，再蒸發(fā)出去殘留水分，直接制成有機(jī)膨潤(rùn)土預(yù)凝膠。有機(jī)膨潤(rùn)土的應(yīng)用 有機(jī)膨潤(rùn)土，是由有機(jī)離子或中性分子以共價(jià)鍵、離子鍵、氫鍵、偶極鍵以及德華力、庫(kù)倫力與蒙脫石