孙永明，周伟

(江苏省凹土资源利用重点实验室 淮阴工学院 生化学院，江苏 淮安 223003)

凹凸棒石黏土，简称凹土，又名坡缕石，是一种层链状过渡结构的含水富镁硅酸盐，在液相介质中是重要的悬浮剂、触变剂和黏土改性剂［1］。如何改善凹凸棒石黏土悬浮液体系的分散性，是凹土高值化应用的前提。类水滑石(简称HTlc)指由不同价数金属离子形成的具有水滑石层状晶体机构的混合金属氢氧化物，由于同晶置换或“晶格缺陷”而带正电荷［2-3］。本文首先制备类水滑石，然后研究其对纳米凹土水悬浮液流变性能的影响。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、Fe-(NO3)3·6H2O、氨水均为分析纯;蒸馏水。

HY-5 型回旋式振荡器;S-3000N 型扫描电镜;EX-250 型能谱仪;AR 2000ex 型流变仪。

1.2 类水滑石制备

采用液相共沉淀方法，按n(Mg)∶n(Al)∶n(Fe)一定配比混合盐溶液，在搅拌下加入共沉淀剂氨水，生成沉淀，陈化一定时间后过滤，洗涤，得到Mg-Al-Fe 类水滑石胶体。

1.3 扫描电镜(SEM)测试

纳米凹凸棒土形貌分析在S-3000N 型扫描电镜上进行，测试前样品进行喷金处理。凹土成分分析在S-3000N 附带的EX-250 型能谱仪上进行，工作电压为20 kV。

1.4 流变性测定

将纳米凹土、类水滑石和蒸馏水按一定比例混合，制备得到分散性良好凹土悬浮液，测量流变。测量夹具为60 mm 的不锈钢板，测量间隙1 000 μm，使用珀尔贴板进行温度控制，测量温度为25 ℃。

2 结果与讨论

2.1 凹凸棒石黏土SEM 及成分分析

纳米凹土经X 射线能谱测试，其主要成分为:MgO 10. 5%，Al2O312. 2%，SiO254. 3%，K2O 2.4%，CaO 4. 3%，Fe2O38. 1%，Na2O 0. 2%，TiO21.0%。图1 是凹土晶束聚集体电子显微镜照片。

图1 凹土棒晶SEM 图Fig.1 SEM of attapulgite crystal bundle

由图1 可知，凹凸棒石粘土呈杂乱的“乱稻草堆”形貌，高长径比的纤维状凹凸棒石粘土晶束在溶液中随机取向，故而呈现杂乱的“面-端”交叉分布［4-5］。……