1862年,俄国学者隆科钦科夫最早在乌拉尔矿区的热液蚀变产物中发现这一矿物并将它命名为坡缕土(palygorskite).1935年法国学者拉巴特朗(de Lappar-ent)在美国佐治亚州凹凸堡(Attapulgus)的漂白土中发现而命名为凹凸棒土.凹凸棒石呈土状、致密块状,产于沉积岩和风化壳中,颜色为白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光泽.1982年在江苏盱眙、安徽明光等地相继发现了大型凹凸棒粘土矿.除我国外,世界凹凸棒粘土生产国有美国、西班牙、法国等.
凹凸棒粘土具有优良的吸附、脱色、离子交换等性能,又因其结构特殊,已在建材、采矿、化肥等领域得到广泛应用.目前,凹凸棒粘土在纺织印染领域也引起了很大关注,在浆料、增稠剂、纺织复合材料的填料及印染废水处理中开始有所应用.通过改性可增强或改变其性能,拓宽其在纺织印染行业的应用范围.
1·基本特性
1.1组成和结构
凹凸棒土原土中含有70%~80%的凹凸棒土,10%~15%的蒙脱土和海泡石,4%~8%的石英,1%~5%的方解石或者白云石,在加工过程中非粘土成分被除去,最终产品含有85%~90%的凹凸棒土.
1940年Bradley[1]首先阐明凹凸棒粘土的结构,其典型化学式为Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4·4H2O.据文献[2]33介绍,凹凸棒粘土的化学成分(质量分数)为:SiO253.61%,Al2O3 9.29%,Fe2O3 3.1%,TiO2 0.39%,MgO 13.20%,CaO0.2%,Na2O 0.04%,K2O 0.25%,H2O 19.8%.它是一种具有纤维状或层链状结构的水合镁铝硅酸盐,其结构可分为3层,上下两层是硅氧四面体结构,中间是一层Mg-O-八面体.这些结构单元按方格形式交错排列,构成c轴方向的双链状,a、b轴方向的层状结构.凹凸棒粘土原矿物是由针状晶体坡缕石矿石、凹凸棒粘土针状单晶平行排列形成的束状集合体及凹凸棒粘土针状单晶或晶束堆积形成的各种聚集体.[3]
1.2吸附特性
凹凸棒粘土具有很高的吸附性,可吸附自重100%的水.人们曾经详细地研究了凹凸棒粘土的选择性吸附[4-5],发现对下列物质的吸附选择性顺序为:水>醇>酸>醛>酮>正构烯烃>酯>芳香族化合物>环烃>石蜡.直链烃比支链烃更易被吸附.
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