论文题目: 中低品位膨润土矿的开发、性能表征及综合利用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 化学工艺
作者: 蔡香丽
导师: 李振江,甄卫军
关键词: 中低品位膨润土,提纯,钠化改型,有机膨润土,应用
文献来源: 新疆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以储量极为丰富的新疆夏子街中低品位膨润土矿为原料,进行了湿法提纯、钠化改型、有机化以及深加工应用方面的研究。首先对膨润土原矿进行了矿物学和物理化学性质的测试和表征,结果表明夏子街膨润土的三个不同矿样均属于中低品位矿,但其物理化学性能较好,具有良好的开发应用前景。其次,采用不同的提纯工艺对不同矿样进行提纯研究。对于乌兰陵格矿PRT-3 膨润土通过自然沉降的湿法提纯工艺后,蒙脱石含量可达93.40%;采用高速离心湿法提纯工艺则可制备蒙脱石含量达99%以上的高纯钠基膨润土。对于日月雷矿PRT-2,通过自然沉降法选矿,可使蒙脱石含量达到87.19%。同时,对钙基膨润土人工钠化进行了研究。结果表明NaF 是一种较为理想的钠化剂。在优化条件下钠化改型的膨润土,其CEC 可达67.88 mmol/100g 土,比原矿提高24mmol/100g 土,其它理化性能均得到改善。通过有机化插层改性研究, 结果表明: 当插层剂量在85mmol-90mmol/100g 土,凝胶性能较好。通过红外(FTIR)、X-衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了有机土微观结构。FTIR 谱显示有机插层剂已进入膨润土的层间,XRD 特征峰位移表明膨润土的层间距由1.23nm 增加到3.26nm。SEM 观察到有机土粒层厚度约为72nm 左右。热失重表明膨润土原矿与1631 的离子交换量为71.13mmol/100g 土,与CTAB 的离子交换量为73.34mmol/100g 土。最后,测试了有机膨润土在钻井油基泥浆和涂料中的性能指标,其各项指标均已达到应用要求,说明中低品位膨润土矿开发做高性能有机土有较好的应用前景。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 膨润土概述
1.2 膨润土资源状况
1.3 膨润土的结构与性能的关系
1.3.2 膨润土的晶格置换
1.3.3 膨润土的电负性
1.3.4 膨润土的阳离子交换性
1.3.5 蒙脱石一水体系的性质
1.3.6 蒙脱石的流变性
1.4 膨润土的深加工研究及应用
1.4.1 膨润土研究简史和研究动态
1.4.2 膨润土的深加工研究
1.4.3 国内外膨润土及改性膨润土的开发应用
1.5 本文研究的目的及意义
第二章 膨润土原矿分析
2.1 引言
2.2 原料物理性质及来源
2.3 实验仪器与试剂
2.3.1 实验试剂
2.3.2 实验仪器
2.4 膨润土性能测试与表征
2.4.1 蒙脱石含量的测定
2.4.2 膨胀容的测定
2.4.3 胶质价的测定
2.4.4 阳离子交换容量的测定
2.4.5 膨润土的表征
2.5 膨润土化学组成分析
2.6 结果与讨论
2.7 本章小结
第三章 膨润土的提纯工艺研究
3.1 引言
3.2 提纯的方法和原理
3.2.1 干法
3.2.2 湿法
3.2.3 研究概况
3.3 实验部分
3.3.1 实验原料的品位及矿物组成
3.3.2 实验试剂、仪器及分析方法
3.3.3 实验方案
3.4 结果与讨论
3.4.1 自然沉降法
3.4.2 高速离心法
3.4.3 化学处理法
3.5 本章小结
第四章 膨润土的钠化工艺研究
4.1 钙基膨润土钠化改型的机理
4.2 人工钠化主要方法
4.2.1 悬浮液法
4.2.2 陈化法
4.2.3 挤压法
4.3 实验部分
4.3.1 实验原料与仪器
4.3.2 实验步骤
4.3.3 实验方案设计
4.3.4 测试与表征
4.4 结果与讨论
4.5 本章小结
第五章 有机膨润土的合成与表征
5.1 引言
5.1.1 有机膨润土的合成反应
5.1.2 有机膨润土合成的方法
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.3 有机膨润土的合成
5.2.4 测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 正交实验及结果
5.3.2 影响有机膨润土凝胶性能的因素
5.3.3 触变性的论证
5.3.4 FTIR 分析
5.3.5 XRD 分析
5.3.6 SEM 分析
5.3.7 热重分析
5.4 本章小结
第六章 有机膨润土的应用研究
6.1 有机膨润土在钻井泥浆中的应用
6.1.1 实验部分
6.1.2 结果与讨论
6.2 有机膨润土在涂料中的应用
6.2.1 实验部分
6.2.1 结果与讨论
6.3 本章小结
第七章 结论
参考文献
致谢
附研究生期间发表的论文
发布时间: 2005-09-06
参考文献
- [1].新疆巴里坤膨润土矿地球化学特征及矿物学研究[D]. 沙鑫.新疆大学2013
- [2].中低品位磷块岩在磨矿过程中的成分分异和浮选行为的研究[D]. 韩双双.武汉工程大学2013
- [3].阜蒙县八楼子膨润土矿边坡数值模拟分析[D]. 李帅.辽宁工程技术大学2011
- [4].云南某中低品位白钨矿常温浮选技术研究[D]. 杨晓峰.昆明理工大学2008
- [5].云南玉溪中低品位硅质胶磷矿选矿试验研究[D]. 肖红.昆明理工大学2013
- [6].常压碱性介质预处理中低品位铝土矿应用基础研究[D]. 杨波.北京化工大学2008
相关论文
- [1].有机蒙脱石制备工艺优化及结构变化规律研究[D]. 宋美宁.山东科技大学2005
- [2].交联改性膨润土的制备与表征[D]. 邹朋辉.哈尔滨工程大学2006
- [3].膨润土改性机理及催化性能研究[D]. 罗成刚.广西大学2001
- [4].钙基膨润土人工改型和有机化改性的研究[D]. 翁祖华.福州大学2002
- [5].膨润土深度开发产品的制备及性能研究[D]. 王贵领.黑龙江大学2003
- [6].膨润土的综合利用研究[D]. 张颖心.天津科技大学2002
- [7].膨润土碱法活化与深加工研究[D]. 谭朝阳.河北工业大学2003
- [8].新型有机膨润土的制备及应用研究[D]. 刘兴奋.成都理工大学2004
- [9].湖南省临澧县白土坡膨润土矿物学特征及适宜产品的试制研究[D]. 彭志勤.中南大学2003
- [10].钙基膨润土的改性研究[D]. 平仙隐.福州大学2004