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膨潤土礦物晶體一般帶負電荷，因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當(dāng)量的相反電荷的陽離子。吸附的陽離子可以和溶液中的陽離子發(fā)生交換作用，這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點是:同號離子相互交換，等電量相互交換。應(yīng)用于PH值為4到10的地下環(huán)境，含鹽量較高的環(huán)境應(yīng)采用經(jīng)過改性處理的膨潤土，并應(yīng)檢測合格后使用。離子交換吸附的反應(yīng)是可逆的，吸附和脫附的速度受離子濃度的影響，這種影響符合質(zhì)量作用定律。

鑄造用膨潤土是膨潤土較大的用戶，每年用量為110萬噸。

膨潤土應(yīng)用于鑄造主要應(yīng)用于粘土粘結(jié)砂中，因為膨潤土具有粘結(jié)力強、可塑性高、脫膜好、透氣性優(yōu)、高溫濕態(tài)條件下物理化學(xué)性能穩(wěn)定等特點。粘土粘結(jié)砂作造型材料生產(chǎn)鑄件，本是歷史悠久的工藝方法，在各種化學(xué)粘結(jié)砂蓬勃發(fā)展的今天，粘土濕型砂仍是最重要的造型材料，其適用范圍之廣，耗用量之大，是任何其他造型材料都不能與之比擬的。有機膨潤土是一種無機礦物/有機銨復(fù)合物，以膨潤土為原料，利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結(jié)構(gòu)及其能在水或溶劑中溶脹分散成膠體級粘粒特性，通過離子交換技術(shù)插入有機覆蓋劑而制成的。近代的高壓造型、射壓造型、氣沖造型、靜壓造型及無震擊真空加壓造型等新工藝，也都是以使用粘土濕型砂為前提的，粘土濕型砂適應(yīng)造型條件的能力極強。

只要加熱溫度不太高，脫除了自由水的膨潤土只要加水，仍能恢復(fù)粘能力。膨潤土的粘結(jié)能力只有在加水以后才能表現(xiàn)出來。膨潤土失去粘結(jié)能力，也與它的脫水有關(guān)。到目前為止，認為膨潤土中的水分有三種形態(tài)：一種水是自由水，即膨潤土顆粒吸附的水，加熱到100℃以上，就可脫除自由水，脫除了自由水的膨潤土，粘結(jié)能力不受影響；二種水是牢固結(jié)合水，110℃下長時間加熱，膨潤土可完全脫除自由水，但不會脫除牢固結(jié)合水。化學(xué)成分和普通粘土差不多，主要化學(xué)成分是三氧化二鋁、二氧化硅、水及少量鐵、鎂、鈣等。

以上是一個不使用鉆液導(dǎo)致粘管的例子。美國Sun West泥漿公司的工程經(jīng)理White說："這是一個主要問題。如果不使用任何鉆液來將鉆屑清除出鉆孔它們就會留在鉆孔中并擠滿鉆桿、回擴頭和回拖件周圍的空間，從而導(dǎo)致三者都被粘牢，這就是一個因不使用鉆液而導(dǎo)致粘管的事例。原因就是粘土遇水會膨脹并變得非常的粘，以至鉆桿不能轉(zhuǎn)動或抽出的典型工程"。還有一個場合，"就是在不使用膨潤土或其它添加劑的情況下在沙土中鉆進。沙土?xí)兂弊兯桑箍妆谒交蚴拐麄€孔壁緊貼在鉆頭或擴孔器的周圍。膨潤土的用途還是比較廣泛的，我們在使用的時候會發(fā)現(xiàn)它和手指摩挲時是有相關(guān)的感覺，當(dāng)相關(guān)的小塊加水機體會長大20倍30倍左右。如果你的鉆具被粘牢且不能挖出，價值成千上萬的設(shè)備將會損失掉。"以下就是一個典型的例子：在另一個現(xiàn)場，鉆孔時直接推進的力較大，旋轉(zhuǎn)鉆進時推力減小，停下來10min，再次鉆進時就不好鉆入，停下來20 min后，再想鉆進或抽回時都很困難，原因是鉆進到砂層，只使用水做鉆進液不能夠使鉆孔成型，鉆進的同時鉆孔也隨著塌方，所以，鉆進或抽回都十分困難，費了好多時間和材料才將鉆頭抽回，后來經(jīng)過使用泥漿材料，使泥漿具有相應(yīng)的懸浮巖削的能力，鉆進和回拖管道都十分順利。

針對這類情況，這些情況的原因都是因為"僅僅用水是不能懸浮切屑的，因為鉆液才具有穩(wěn)定鉆孔，懸浮并將切屑帶至孔外的作用，所以，不使用鉆液鉆孔時，懸浮性將成為一個問題，它將使鉆削留在孔中，從而造成埋鉆和鉆液損失"。