蒙脱石的性状及应用

2019/10/17 11:37:58

蒙脱石(montmorillonite)又名微晶高岭石或胶岭石,是一种硅铝酸盐,其主要成分为八面体蒙脱石微粒,因其最初发现于法国的蒙脱城而命名的。

我国关于蒙脱石产品的定义不统一,常造成蒙脱石产品歧义。关于蒙脱石产品的定义有二个,一个是非金属矿行业的蒙脱石产品的定义:黏土矿中蒙脱石含量大于80%就称为蒙脱石,如蒙脱石干燥剂等,其产品含量多用吸蓝量等方法定性定量,品位不外乎为高纯度的膨润土而已,蒙脱石是膨润土的一种起主要作用的成分,但膨润土不是蒙脱石,蒙脱石也不是膨润土;另一个是医药化妆品等行业对蒙脱石产品的要求,这是真正意义上的蒙脱石,其概念接近科研研究领域上的蒙脱石的界定,其产品含量多用XRD等方法定性定量。为了和非金属矿行业的蒙脱石产品区别开来,国内外常常采用八面体蒙脱石或十六角蒙脱石的叫法。

性状

蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物,名称来源于首先发现的产地--法国的Montmorillon。蒙脱石亚族属于蒙皂石族(smectite)矿物之一(另一亚族是皂石saponite), 是重要的黏土矿物,一般为块状或土状。分子式(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O,中间为铝氧八面体,上下为硅氧四面体所组成的三层片状结构的黏土矿物,在晶体构造层间含水及一些交换阳离子,有较高的离子交换容量,具有较高的吸水膨胀能力。蒙脱石晶体属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。

蒙脱石颗粒细小,约0.2~1微米,具胶体分散特性,通常都呈块状或土状集合体产出。蒙脱石在电子显微镜下可见到片状的晶体,颜色或白灰,或浅蓝或浅红色。当温度达到100~200℃时,蒙脱石中的水分子会逐渐跑掉。失水后的蒙脱石还可以重新吸收水分子或其他极性分子。当它们吸收水分后还可以膨胀并超过原体积的几倍。蒙脱石的用途多种多样,人们将它的特性运用到化学反应中以产生吸附作用和净化作用。它还可以作为造纸、橡胶、化妆品的填充剂,石油脱色和石油裂化催化剂的原料等,还可作为地质钻探用泥浆,冶金用粘合剂及医药等等方面(主要制造蒙脱石散)。

应用

蒙脱石的水含量因环境湿度而变化极大,其成分一般为(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O。单斜晶系,晶体片状或絮状、毛毡状。薄片中为负突起。平行消光,正延性。二轴负晶。是碱性介质中形成的外生矿物,火山灰及凝灰岩的风化分解产物,是构成斑脱岩、膨润土和漂白土的主要成分。通常为土状块体。其吸水性很强。吸水后其体积膨胀而增大几倍至十几倍,具很强的吸附力和阳离子交换性能。因含有此种矿物的黏土是一种高造浆率的优质配浆黏土,常用作石油工业钻井液的降失水剂和增黏剂,也用于炼油、纺织、橡胶、陶瓷等工业。

利用其阳离子交换性能制成蒙脱石有机复合体,广泛用于高温润脂、橡胶、塑料、油漆;利用其吸附性能,用于食油精制脱色除毒、净化石油、核废料处理、污水处理;利用其粘结性可作铸造型砂粘结剂等;利用其分散悬浮性用于钻井泥浆。由于钠蒙脱石的许多性能优于钙蒙脱石,因而常利用蒙脱石的阳离子交换性能,进行改型处理,将钙蒙脱石改造成钠蒙脱石。蒙脱石在医药中应用广泛,可以做医药载体,起控释剂功效,在医药领域有成熟产品蒙脱石散,几乎成为了蒙脱石的代名词,起到止泻功效。蒙脱石在畜类(猪,兔)养殖中有很好应用,尤其是仔、乳猪的黄白痢,小兔的拉稀,起到预防功效,鉴于蒙脱石的特性,还能作为秀的饲料脱霉剂的首选。蒙脱石作为饲料辅助添加剂,凭借其自然性状和复合功能,在国外已广泛应用于家畜家禽的饲养。在美国,用蒙脱石作动物饲料占总消耗量的2.14%,在亚美尼亚已占5.47%,它不仅可补偿动物养分,提高畜禽生产性能,而且可以调节动物体内CP流动,对预防消化道疾病有一定作用。

在饲料中的应用

蒙脱石在饲料上应用具有脱霉、止泻等作用,并且安全绿色。

蒙脱石在饲料上有以下几方面应用:

吸附、固定霉菌毒素和有害细菌的功能

蒙脱石药理研究表明,它对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌和轮状病毒以及胆盐都有较好的吸附作用;对细菌毒素有固定作用;蒙脱石只吸附、固定表面带有粒编码蛋白(CS31 A)的致病性带电病原菌,对表面不带CS31 A 的正常菌群无固定清除作用,蒙脱石的不均匀带电性使其可以吸附各种消化道致病因子。

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