1样品制备及实验方法
1.1膨润土活化
样品取自WF、LX、LY三地,样品于活化前湿法筛分提纯。用水充分浸泡后,在高速分散机中将矿浆搅拌5min,用325目标准筛筛分;筛下产品脱水后,放入110℃电热鼓风箱中干燥,最后用磨粉至过200目。
活化实验在恒温水浴箱中加热进行。在300mL的玻璃烧杯中,每次加人试验样品量为509,用HCl活化,液固比为3:l,活化时用玻璃棒每隔8min搅拌一次,用布氏漏斗真空过滤洗涤至pH值为4.5,活化样品在110℃用恒温烘箱烘干,磨粉至过200目。
活化WF土(5%HCl,4h)和LX土(15%HCl,6h)是通过提高活化温度来加深活化程度,而活化LY土(5%HCl,95℃)是通过延长活化时间来加深活化程度。
1.2蒙脱石含量的测定
用吸蓝量换算蒙脱石含量,蒙脱石含量=(吸蓝量/0.442)×100%。膨润土分散于水溶液中具有吸附亚甲基蓝的能力,吸附亚甲基蓝的量称为吸蓝量,以1009试样吸附亚甲基蓝的克数表示,膨润土中蒙脱石含量越高,吸蓝量越高。吸蓝量=[(矿×0.0029)/刎×100(g亚甲基蓝/1009土),职mL)是消耗亚甲基蓝的体积,0.0029即为0.2%亚甲基蓝试液,脚为试样质量(g)。
1.3活性白土化学成分的测定
(1)SiO,的测定。
称取0.59试样,精确至0.00019,置于已装有49NaOH的银坩埚中,加盖,置于高温炉中,从低温开始逐渐升温至650~700℃,并在此温度下保持12~20min。将坩埚及盖置于蒸发皿中,加40mL盐酸(1+1),在水浴上加热至熔快完全溶解。以少量水冲洗坩埚及盖,将蒸发皿置于水浴上蒸发至干,其间不断用平头玻璃棒捣碎所析出的盐类成粉末状。
然后将蒸发皿置于烘箱内,于110℃烘干1h,取出瓷皿,稍冷,加5mL盐酸,放置5min,加入20mL热水,煮沸,搅拌使盐类溶解,用中速定量滤纸过滤,用洗净烧杯承接滤液,以热盐酸(5+95)洗涤皿壁及沉淀3~5遍,继续用热水洗至无氯离子(用1%硝酸银溶液检验)。将沉淀和滤纸一并移入已恒重称量的瓷坩埚中,在沉淀上滴2滴硫酸(1+1),在电热板上低温烘干,然后移人高温炉中,逐渐升高温度,使滤纸充分灰化,最后于1050~1100℃灼烧1h,取出坩埚,置于干燥器中冷却至室温,称量。两次称量结果之差为二氧化硅的量。
(2)A120,的测定。
将二氧化硅滤液定容至500mL的容量瓶中,吸取滤液25.0mL,置于250mL锥形瓶中,加入50mL水,加入10mLEDTA溶液(0.02mol/L,此溶液每毫升约相当试样中含氧化铝2%),其量应足以使溶液中铝离子完全络合,并过量5mL左右。滴加2滴对硝基酚指示剂溶液(0.1%)。加热至近沸。用氨水(1+1)中和至溶液刚呈现黄色,再滴加盐酸(1+1)至溶液恰好褪色。加入10mL乙酸一乙酸铵缓冲溶液(pH值=4.5),加热煮沸5min,取下待试液温度为80~90℃时,加入6滴PAN指示剂溶液(0.1%),用铜标准溶液(0.01mol/L)滴定至紫红色为第一终点(不记取读数)。加入1.59氟化钠,加热煮沸5min,取下待试液温度为80~90℃时,用铜标准溶液(0.01mol/L)滴定至试液由黄色变为稳定的紫红色或紫蓝色为终点。记录第二次滴定所消耗的铜标准溶液的毫升数。
试样中氧化铝的百分含量按下式计算:

(3)MgO的测定。
用原子吸收分光光度计法测定。
1.4脱色力的测定
在相同测试条件下,选择脱色力适中的标准土,与试样对同一菜油介质进行脱色,在脱色效果相同的情况下,标准土用样量缈.与试样用样量贩之比,乘以标准土的脱色力值。即:试样脱色力=标准土脱色力×形/%。标准土取自浙江仇山,脱色力为154。
2实验结果与分析
2.1活化过程中蒙脱石含量变化与脱色力的关系
测定三种土不同活化程度的吸蓝量、脱色力,并由吸蓝量换算蒙脱石的含量,进行比较分析(见表1)。
由上表可知,三种土随着活化程度的加深,脱色力先增大后减小,在这个过程中,蒙脱石含量一直下降,说明蒙脱石晶体结构不断遭到破坏。从三种土的活化情况看,在蒙脱石含量为33%~37%之间时,即蒙脱石晶体结构遭到适当破坏时,脱色力达到最大值。
2.2酸化过程蒙脱石化学成分的变化与脱色力的关系
随着酸化程度的加深,蒙脱石中化学成分发生了变化。通过对活化后活性白土化学成分及脱色力的测试,讨论金属阳离子溶出对脱色力的影响。由于蒙脱石晶体结构是两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体,硅在酸化过程中不会溶出,而且随着层间和八面体位金属阳离子的溶出,硅的含量在相对增加,而八面体的铝离子随着活化程度加深会不断溶出,铝离子的含量不断减小,所以用晶体结构中硅铝含量比来表示活化程度。
由表2~4可以分析得到:通过测定活化过程中硅、铝、镁成分可以看出,在活化初期,镁离子溶出要快于铝离子,铝离子溶出比较慢,说明类质同象取代铝离子的镁离子较易从铝氧八面体中溶出;在脱色力达到最大值之前,铝的溶出缓慢,当脱色力达到最大值后,继续活化,铝的溶出率大幅度增加,说明铝氧八面体中铝大量溶出,八面体结构遭到严重破坏,此时脱色力开始下降。通过三地膨润土活化过程硅铝比变化与脱色力关系可以看出,当硅铝比在范围3.8~5.0之问时,即蒙脱石晶体结构遭到适当破坏时,脱色力达到最大值。
3结论
活性白土脱色力与蒙脱石晶体破坏程度有很大关系。随着恬化程度的加深,脱色力先增大后减小,蒙脱石含量一直下降,说明活化过程是蒙脱石结构不断遭到破坏的过程;在脱色力达到最大值之前,八面体中类质同象取代铝离子的镁离子溶出要快于铝离子,铝的溶出缓慢,当脱色力达到最大值后,继续活化,铝的溶出率大幅度增加,铝氧八面体结构遭到严重破坏,此时脱色力开始下降;从三种土的活化情况看,在蒙脱石含量为33%~37%之间,硅铝比在范围3.8~5.0之间,即蒙脱石晶体结构遭到适当破坏时,脱色力达到最大值。