凹凸棒石吸附白土与钠基膨润土活性白土性能对比一、两种粘土矿性能简介：膨润土是非金属矿中主要的一种矿产资源，其矿物组成以蒙脱石为主。蒙脱石是由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体为构造单元组成的层状硅酸盐矿物。层间靠范德华力连接，结合较弱，使其它分子、离子易于进入层间；四面体中部分Si4+可被Al3+取代，八面体中铝可被Fe3+,Mg2+，Zn2+等取代，使晶层表面带负电，具有离子交换性能。为了提高膨润土原矿的各项性能，在实际使用前通常要对膨润土进行改性，酸化法是改性最常见的方法，用浓H2SO4活化膨润土后再用水洗涤，将层间可交换Ca2+离子由H+离子取代，通常每吨酸性白土产品需耗水50-60吨；该法能使蒙脱石的活性度（即阳离子交换能力）增强，这与改性后膨润土结构和表面性质的变化密切相关。据资料表明：比表面实验数据显示改性不是比表面起主要作用，因为改性不能使膨润土的总表面积，外表面积，内表面积明显增加。改性后的膨润土可能象筛子一样截留污染物；同时阳离子交换能力的提高能使其与溶液中的分子发生化学反应，产生新的衍生物，从而改变了溶液的颜色，我们称其为化学吸附脱色；但化学吸附脱色作用产生的新的产物仍然是存在于溶液中，在一定的条件下它还会继续发生化学反应产生新的化合物，这对脱色除杂纯化后需要继续加工的工序质量稳定及最终产品的保质期都有一定的影响，尤其在食用油货架期上是不利的。凹凸棒石即坡缕石，是含水富镁的硅酸盐矿物。它具有独特的层链状晶体结构和十分细小（约0.01μm×1μm）的棒状、纤维状晶体形态。由于这种矿物能够在许多方面表现出优异的性能，因此用途十分广泛。凹凸棒石的吸附性质是由其晶体结构特征所决定的。凹凸棒石的基本构造单元是由平行于C轴的硅氧四面体双链组成。各个链间通过氧原子连结，硅氧四面体活性氧原子的指向（即硅氧四面体的角顶）每四个一组，上下文交替地排列，这样排列的结果，四面体片在链间被连续在连结，构成链层状硅酸盐。然而，八面体片是不连续的，故形成很多孔道。从垂直C轴的截面上看，两个四面体片夹一个八面体构成一个链层单元。链层单元和孔道相间排列，形成无数平行管状孔道的组合。且每个孔道的截面大小都是相等的，大约为0.38nm×0.63nm,因而具有分子筛的作用,由于凹凸棒石具有大量的微孔道,因此也就具有很大的比表面积.从这个意义上说,凹凸棒石具有很大吸附能力是与凹凸棒石具有特殊的晶体结构所决定的。凹凸棒石孔道内表面积约为300～400m2/g。同时在凹凸棒石的链层结构中由于其结点上的金属离子是不同的，所以在凹凸棒的晶体中常带有少量的负电荷，一般由位于孔道中的低价大阳离子来平衡。另外，凹凸棒石结构内的结晶水们于其孔道表面，它易和进入孔道的吸附质形成氢键连接，因而凹凸棒石孔道表面有许多吸附的活性点，并且优先吸附极性分子。利用凹凸棒石内的这一性质，进行各种油品的吸附脱色、尤其是工序中残磷、残皂及一些金属络合物的吸附除杂取得较明显的效果。以上凹凸石的晶体结构特征和吸附的选择性分析以及吸附实验得出，凹凸棒石在吸附各种物质时是由内外比表面结点所形成的正负极电荷及氢键连接而吸附，我们称之为物理吸附；其优点在于通过吸附反应后过滤除去，在溶液中不会有任何新的物质产生及残留，从而真正达到脱色除杂及纯化的目的，也就不会对后续的工序加工及产品稳定及保质造成影响。二、 市售膨润土活性白土与凹凸棒吸附白土的初步性能分析：将本公司生产的凹凸棒吸附白土与目前市售膨润活性白土在各种基本性能与产品技术指标上进行分析。结果如下：样 品粒度**75μm水分**%脱色率*%游离酸**以H2SO4计过滤速度ml/min活性度mmol/kg凹凸棒吸附白土≥90≤8≥80≤0.055≥15≤80膨润土活性白土≥9010≥80≥0.2010≥150*：此脱色率采用的方法是食用油脂行业普遍采用的方法**：此几项指标可根据用户需要调整。以上矿物及白土性能分析可看出，传统白土由于其矿物性能要求，生产的产品的游离酸及活性度都相当高，造成脱色后油品水解和氧化所造成的返酸及回色现象；而凹凸棒吸附白土则从根本上解决这类的问题，同时，吸附白土优良的过滤性能及明显低于传统白土的滤饼残油率则反应了明显的综合性能价格比。