1862年,俄國學(xué)者隆科欽科夫最早在烏拉爾礦區(qū)的熱液蝕變產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)這一礦物并將它命名為坡縷土(palygorskite).1935年法國學(xué)者拉巴特朗(de Lappar-ent)在美國佐治亞州凹凸堡(Attapulgus)的漂白土中發(fā)現(xiàn)而命名為凹凸棒土.凹凸棒石呈土狀、致密塊狀,產(chǎn)于沉積巖和風(fēng)化殼中,顏色為白色、灰白色、青灰色、灰綠色或弱絲絹光澤.1982年在江蘇盱眙、安徽明光等地相繼發(fā)現(xiàn)了大型凹凸棒粘土礦.除我國外,世界凹凸棒粘土生產(chǎn)國有美國、西班牙、法國等.
凹凸棒粘土具有優(yōu)良的吸附、脫色、離子交換等性能,又因其結(jié)構(gòu)特殊,已在建材、采礦、化肥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.目前,凹凸棒粘土在紡織印染領(lǐng)域也引起了很大關(guān)注,在漿料、增稠劑、紡織復(fù)合材料的填料及印染廢水處理中開始有所應(yīng)用.通過改性可增強或改變其性能,拓寬其在紡織印染行業(yè)的應(yīng)用范圍.
1·基本特性
1.1組成和結(jié)構(gòu)
凹凸棒土原土中含有70%~80%的凹凸棒土,10%~15%的蒙脫土和海泡石,4%~8%的石英,1%~5%的方解石或者白云石,在加工過程中非粘土成分被除去,最終產(chǎn)品含有85%~90%的凹凸棒土.
1940年Bradley[1]首先闡明凹凸棒粘土的結(jié)構(gòu),其典型化學(xué)式為Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4·4H2O.據(jù)文獻[2]33介紹,凹凸棒粘土的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù))為: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%.它是一種具有纖維狀或?qū)渔湢罱Y(jié)構(gòu)的水合鎂鋁硅酸鹽,其結(jié)構(gòu)可分為3層,上下兩層是硅氧四面體結(jié)構(gòu),中間是一層Mg-O-八面體.這些結(jié)構(gòu)單元按方格形式交錯排列,構(gòu)成c軸方向的雙鏈狀,a、b軸方向的層狀結(jié)構(gòu).凹凸棒粘土原礦物是由針狀晶體坡縷石礦石、凹凸棒粘土針狀單晶平行排列形成的束狀集合體及凹凸棒粘土針狀單晶或晶束堆積形成的各種聚集體.[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.人們曾經(jīng)詳細地研究了凹凸棒粘土的選擇性吸附[4-5],發(fā)現(xiàn)對下列物質(zhì)的吸附選擇性順序為:水>醇>酸>醛>酮>正構(gòu)烯烴>酯>芳香族化合物>環(huán)烴>石蠟.直鏈烴比支鏈烴更易被吸附.
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