通过扫描电镜能够准确的看出，膨润土原矿中粒度分布比较细，而且聚 团现象非常严重，但可以发现这种膨润土的层状结构。

  盐通报，2005，(2)：36-39． [3]黄彦林．李英堂，吴彬．信阳上天梯膨润土矿工艺矿物学特征研 究[J]．岩石矿物学杂志．2000，19(1)：88-95， [4]张增志，杨春卫，牛俊杰．多孔碳柱撵膨润土的制备与表征[J]．硅 酸盐学报．2008，36(7)：1009 一 l0l2． [5]许家友，班华真，叶常青，等．超细沸石组装 MAH 对 PVc 力学 性能的影响[J]．高分子材料与工程，20ll，26(6)：79-81． [6]李彩霞， 任瑞晨， 廖明义． 辽西某膨润土作球团粘结剂的研究[J]． 非 金属矿，2009，32(3)，42-44． [7]李志鹏．北票天然沸石改性及其制备宠物猫砂丁二艺研究[D]．阜 新：辽宁-1：程技术大学。2009．

  学生姓名 论文题目 指导教师评语及意见： 杜明明 专业班级 猫砂的制备及应用 应用化学 1003 班

  2．1 膨润土基本特征分析 北票膨润土的主要矿物成分是钙质蒙脱石，其含量为 40％一 Biblioteka Baidu0％； 其它伴生杂质矿物主要为石英，其他的还有少量的绿泥石、方解石、方 英石及有机质等。该膨润土属沉积火山碎屑岩改造型，呈灰白色，致 密块状，质纯，具蜡质光泽，粘结性，锯齿状断口。干燥后多呈不规 则碎块，遇水散解、膨胀。膨润土化学成份见表 1[1]。 表1 Tab.1 膨润土化学成分 / ％

  通过表 7 能够准确的看出，随着沸石添加量的增加，吸氨量增加。吸水 速度绝大多数都是逐渐减小，其它指标变化不大。但综合分析后发现，4

  号样效果较好，各种各样的性能指标超过国产猫砂的性能指标，与国外进口 猫砂性能指标接近。因此，膨润土与沸石的配比为 95：5。

  用 NaCl 作沸石改性剂改性效果较好的原因是：当 Na替代了 Ca“和 Mg2金属离子，不会破坏沸石的品格结构，又由于 Na更容 易从孔中出入从而易于与溶液中的 NH4进行交换，使改性沸石对氨 氮的吸附交换量增加。因此，沸石对宠物猫砂除臭能力的提高起到极 大的作用。

  为了确定猫砂的最佳配方， 以 NaCl 溶液改性得到的改性沸石和钠 化膨润土为原料，进行不同配比的猫砂性能测试。试验结果见表 7。 表 7 不同配比的膨润土／沸石猫砂性能实验结果

  硅铝比值是研究沸石化学性质的重要数据，硅铝比值的大小直接 影响沸石的某些性能，尤其是离子交换性和耐酸性。根据硅铝比值的 不同可将沸石划分为高硅沸石 (Si02／A1203，8)、中硅沸石(SiO2／ Al2O3=4—8)、低硅沸石(SiO2／Al2O34)，经计算该北票沸石硅铝比值 为 5.77，属中硅沸石。

  试验所用沸石是北票沸石，由沈阳地质矿产研究所实验测试中心 利用德国 Bluker 公司 D8 型 x 射线衍射仪进行实验。测试条件：电压 40 kV，电流 40 mA，Cu 靶，扫描速度 0.5 s，北票沸石原矿的 XRD 谱图如图 3 所示。通过实验分析得出[5]，该沸石中主要矿物为斜发沸 石、石英和透长石以及含有少量非晶质。通过化学分析方法对沸石进 行了化学成分分析，结果见表 5。 表 5 沸石原矿化学组成分析结果 Tab.5 Analysis results of chemical composition

  (1)北票膨润土属钙基膨润土，结晶较好；蒙脱石含量为 63％，杂质 含量较多；该膨润土的粒度较细，吸水比为 61.8，2 h 吸水率较高， 吸水性较好； (2)北票沸石中主要矿物为斜发沸石、石英和透长石以及含有少量非 晶质，属中硅沸石； (3)用 l moL／L NaCl 作改性剂对沸石进行改性，改性效果较好； (4)膨润土与沸石的最佳配比为 95：5，制备的猫砂的性能优于国产猫 砂的性能，接近或超过国外进口猫砂的性能，除臭能力已超过进口猫 砂。 参考文献 [1]李彩霞，任瑞晨，刘健，等．有机物／膨润土复合球团粘结剂的 研究[J]．硅酸盐通报，20lI，30(4)：809-812． [2]于华，刘子利，张雪风，等．硅溶胶改性膨润土的研究 [J]．硅酸

  通过上述试验能够准确的看出，该膨润土中蒙脱石含量为 63％，杂质 含量较多；该膨润土的粒度较细，D90=8．6um 吸水比为 61．8，2h 吸水率较高，吸水性较好。 2．4 膨润土扫描电镜试验 利用扫描电子显微镜(岛津 SEM—SS550)对膨润土进行形貌分析，测 试结果如图 2 所示。

  论文的写作规范。文章要求语言简练、通顺、条理清楚、论证严谨、 图表说明清晰。论文不少于 3000 字。论文均用 A4 纸打印，报告题目 用 3 号黑体，正文用小 4 号宋体，一级标题用小 4 号黑体，行距设为 固定值 25，表格可依据情况设置行距。采用左侧装订。

  4．1 膨润土钠化实验 通过试验[6]确定了该种膨润土半干法钠化工艺条件为： Na2CO3 的用量 为 2％，加水量 20％，陈化时间为 3 d，用挤压机挤压。

  4．2 沸石活化实验 沸石是一种多孔结构的矿物，其吸附性较好，但天然沸石不经处 理直接利用效果较差，因此必须对沸石做处理，处理方法不同，效 果不同。具体处理方法如下[7]： 方法 1： 原矿直接改性， 即将沸石原矿分别用 1 m/L 盐酸、 1 m/L HaOH、 1 m/L NaCl 溶液浸泡 l0h，用蒸馏水洗净，于 105°C 烘干。 方法 2：强酸预处理无机盐改性， 即将沸石原矿先用 1 moL／L 盐酸 溶液浸泡 10 h，用蒸馏水洗涤并于 105℃烘干。然后将烘干后的沸石 再投入到 1 mol／L NaCl 溶液浸泡 10 h，蒸馏水洗净，于 105℃烘干。 方法 3： 强碱预处理无机盐改性，即将沸石原矿先用 1 m/L NaOH 溶 液浸泡 10 h，用蒸馏水洗涤并于 105℃烘干。接着将烘干后的沸石再 投入到 1mol／LNaCl 溶液浸泡 10 h，用蒸馏水洗净，于 105℃烘干。 准确称取沸石原矿及上述制得的改性沸石各 0．5 g，投入到装有 50 mL 浓度为 10 mg／L 氨氮模拟水样的烧杯中，温度 25℃。烧杯放 在磁力搅拌器上搅拌 30 min 后静置 10 h，取上层清液测定溶液中的 氨氮浓度。 氨氮浓度的测定用纳氏试剂分光光度法， 试验结果见表 6。

  2°，终止角 90°，扫描速度 0.06°／s。膨润土的 XRD 图谱见图 1。

  图 1 北票华源膨润土原矿 XRD 图谱 Fig.1 XRD pattern of bentonite ore of Huayuan Beipiao 蒙脱石族矿物的 d001 为重要的衍射峰，根据如 d001 值大小来划分 蒙脱石的类型[4]，由图 1 可知：北票华源蒙脱石的 d001 为 1.39789nm, 为钙基蒙脱石；蒙脱石的 d001 峰峰体较窄，峰顶尖锐，峰的对称性较 好，说明该蒙脱石结晶度较好。 2．3 膨润土性能指标试验 膨润土的性能指标较多，本研究仅测试了蒙脱石含量、胶质价、 膨胀容、pH 值、粒度和吸水性，试验结果见表 2～4。

  宠物猫砂作为一种环保产品，需求量随着时下人们生活水平的提高 而持续不断的增加。而猫砂产品有很多种，但以膨润土为原料的猫砂产品占 据着猫砂市场的最大份额。国内的膨润土猫砂产品，其吸水性能和结 团性能已经有了很大的提高，与进口猫砂产品不相上下，但在除臭性 方面却远远低于进口产品的指标，其性能始终没得到改善和发展。 为了提高国内膨润土猫砂产品除臭性能， 本论文利用北票华源膨 润土为主要的组成原材料，添加吸附氨氮性能优良的斜发沸石，制备具有优良 的吸水性、除臭性和结团能力的宠物猫砂。

  由表 1 可知，该膨润土的 SiO2：／Al2O3，质量比大于 5，与理论值 (2.36)差距较大，说明这种膨润土中含较多杂质，碱金属氧化物含量 少于碱土金属氧化物含量，基本说明该膨润土为钙基膨润土。 2．2 膨润土 XRD 分析 不同的矿物晶体进行 x 射线衍射后，所得到的衍射现象是不同 的，从 XRD 图谱能了解矿物的结晶程度和水化程度，借以判断矿 物的种类及其相对含量[2,3]。利用 x 射线衍射试验，根据蒙脱石的特 征面网 d001 的变化，可以判定膨润土类型。利用 DX--2000 型 x 射线 衍射 XRD 测试条件为电压 40 kV，电流 40 mA，Cu 靶，起始角

  由表 6 能够准确的看出，利用盐酸预处理，然后用 NaCl 溶液改性效果最 好，但与直接利用 NaCl 溶液改性效果相差不大，结合企业的实际情 况，试验选用直接利用 NaCl 溶液改性。