專利名稱：一種簡(jiǎn)單高效的凹凸棒石粘土改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非金屬礦深加工領(lǐng)域，具體涉及一種簡(jiǎn)單高效 的凹凸棒石粘土改性方法。
背景技術(shù)：
凹凸棒石粘土 (下簡(jiǎn)稱凹土)是一種富鎂的硅酸鹽，晶體
結(jié)構(gòu)屬于2:1型層鏈狀粘土礦物。凹土特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)賦予 其很高的應(yīng)用價(jià)值，使其在水質(zhì)凈化、粘結(jié)劑、農(nóng)藥載體、分 子篩、干燥劑、吸附劑、涂料、鉆井泥槳等方面獲得廣泛應(yīng)用。 凹土在其使用前，大多需要通過(guò)改性來(lái)強(qiáng)化其表面的某特定性 能，而天然凹土礦物中的棒晶纖維體形成的晶束十分致密而牢 固，即使是粉碎至0. 1毫米以下的微粒也難以在分散介質(zhì)中均 勻分散，因此，在很大程度上限制了凹土改性的徹底性。
目前凹土改性方法可分兩大類， 一種是將凹土與改性劑溶 液在混合器中拌和好，再加熱促進(jìn)凹土改性完成。這種改性方 法很難充分地將改性劑遍布于凹土的各種孔隙腔的內(nèi)表面，且 凹土的晶束基本沒(méi)有解離；另一種方法為通過(guò)超聲或長(zhǎng)時(shí)間機(jī) 械攪拌將凹土分散在大量的分散介質(zhì)中，再以長(zhǎng)時(shí)間的加熱回 流方法來(lái)完成改性，這種方法改性較為充分，但在工業(yè)化推廣 中有很大的弊端，如處理效率和三廢處理等都是很大的負(fù)擔(dān)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單高效的凹凸棒石粘土改 性方法，該方法為半干法處理，將凹土的晶束解離和改性工序 整合為一道工序，改性徹底且無(wú)三廢產(chǎn)生，處理效率高。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是首先凹土經(jīng)過(guò)浸泡，其次，經(jīng) 過(guò)浸泡的凹土重復(fù)二次擠壓、摻改性劑溶液、冷凍、加熱處理， 粉碎即得改性凹土。一種簡(jiǎn)單高效的凹凸棒石粘土改性方法的具體步驟如下 步驟1為浸泡，凹土加入清水中浸泡24小時(shí)；步驟2為第一 次擠壓、摻改性劑、冷凍和加熱，步驟l所得凹土經(jīng)擠壓機(jī)擠 壓成薄片，薄片厚度l毫米，擠壓后凹土與改性劑水溶液按重 量比1:1的比例充分混合，改性劑用量為凹土重量的1-3%，攤 薄，入冷庫(kù)快速冷凍2小時(shí)，冷庫(kù)溫度-18°C，冷凍后的凹土 取出后入烘箱烘1小時(shí)，烘箱溫度75-85°C;步驟3為步驟2 烘制后的凹土與清水按重量比1:1的比例混合，入擠壓機(jī)擠壓 成薄片，薄片厚度l毫米，擠壓后的凹土再次與清水按重量比 l:l的比例充分混合，攤薄，入冷庫(kù)快速冷凍2小時(shí)，冷庫(kù)溫
度-18。C，冷凍后取出入烘箱烘至水分《5%，烘箱溫度60-85 °C;步驟4為步驟3烘制后的凹土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎即得凹土改性 成品。
本發(fā)明的一種簡(jiǎn)單高效的凹土改性方法中，改性劑為水溶 性的十六垸基三甲基氯化銨、殼聚糖或變性淀粉。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、 加工工藝簡(jiǎn)便易行，生產(chǎn)率高且無(wú)三廢產(chǎn)生；
2、 浸泡和冷凍前的水分補(bǔ)足，能有效促進(jìn)水通過(guò)毛細(xì)作 用進(jìn)入凹土的各種孔隙，特別是凹土的晶束內(nèi)外間隙，冷凍時(shí)， 水結(jié)冰導(dǎo)致其體積膨脹，崩解凹土團(tuán)粒，特別是分散致密、牢 固的凹土棒晶結(jié)合體-晶束，擠壓也有助于將凹土的晶束分離 和撕開(kāi)；
3、 改性劑具有良好的表面活性劑功效，可以高效促進(jìn)對(duì) 凹土顆粒的崩解作用，同時(shí)隨著水分的滲透，充分到達(dá)凹土的 各種孔隙內(nèi)腔表面，使改性能夠充分徹底。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述
實(shí)例l一十六垸基三甲基氯化銨改性凹土
依以下步驟改性凹土
1、將凹土放入清水中浸泡24小時(shí)；
2、 取步驟1浸泡后的凹土經(jīng)擠壓機(jī)擠壓成薄片，薄片厚 度l毫米；擠壓后凹土與十六烷基三甲基氯化銨水溶液按重量 比1:1的比例混合，十六烷基三甲基氯化銨的用量為凹土的 1.0%，攤薄，入冷庫(kù)快速冷凍2小時(shí)，冷庫(kù)溫度-18。C，冷凍 后取出入烘箱烘1小時(shí)，烘箱溫度75°C;
3、 將步驟2所得凹土與清水按重量比1:1的比例混合， 入擠壓機(jī)擠壓成薄片，薄片厚度l毫米，擠壓后的凹土再次與 清水按重量比1:1的比例充分混合，攤薄，入冷庫(kù)快速冷凍2 小時(shí)，冷庫(kù)溫度-18°C，冷凍后取出入烘箱烘至水分5%，烘箱 溫度60°C;
4、 將步驟3所得凹土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎即得十六垸基三甲基 氯化銨改性凹土；
實(shí)例2—?dú)ぞ厶歉男园纪?依以下步驟改性凹土
1、 將凹土放入清水中浸泡24小時(shí)；
2、 取步驟1浸泡后的凹土經(jīng)擠壓機(jī)擠壓成薄片，薄片厚 度1毫米；擠壓后凹土與殼聚糖醋酸溶液按重量比1:1的比例 混合，殼聚糖醋酸溶液的pH=4，殼聚糖用量為凹土的1.5，攤 薄，入冷庫(kù)快速冷凍2小時(shí)，冷庫(kù)溫度-18。C，冷凍后取出入 烘箱烘1小時(shí)，烘箱溫度8(TC;3、 將步驟2所得凹土與清水按重量比1:1的比例混合， 入擠壓機(jī)擠壓成薄片，薄片厚度l毫米，擠壓后的凹土再次與 清水按重量比1:1比例混合，攤薄，入冷庫(kù)快速冷凍2小時(shí)， 冷庫(kù)溫度-18。C，冷凍后取出入烘箱烘至水分4%，烘箱溫度75 。C;
4、 將步驟3所得凹土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎即得殼聚糖改性凹土。 實(shí)例3—變性淀粉改性凹土 依以下步驟改性凹土
1、 將凹土放入清水中浸泡24小時(shí)；
2、 取步驟1浸泡后的凹土經(jīng)擠壓機(jī)擠壓成薄片，薄片厚 度1毫米；擠壓后凹土與變性淀粉水溶液按重量比1:1的比例 混合，變性淀粉的用量為凹土的3%，攤薄，入冷庫(kù)快速冷凍2 小時(shí)，冷庫(kù)溫度-18°C，冷凍后取出入烘箱烘1小時(shí)，烘箱溫 度85。C;
3、 將步驟2所得凹土與清水按重量比1:1的比例混合， 入擠壓機(jī)擠壓成薄片，薄片厚度1毫米，擠壓后的凹土再次與 清水按重量比1:1比例混合，攤薄，入冷庫(kù)快速冷凍2小時(shí)， 冷庫(kù)溫度為-18。C左右，冷凍后取出入烘箱烘至水分3%，烘箱 溫度85°C;
4、 將步驟3所得凹土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎得變性淀粉改性凹土。
權(quán)利要求
1.一種簡(jiǎn)單高效的凹凸棒石粘土改性方法，其特征在于首先凹土經(jīng)過(guò)浸泡，其次，經(jīng)過(guò)浸泡的凹土重復(fù)二次擠壓、摻改性劑溶液、冷凍、加熱處理，粉碎即得改性凹土。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單高效的凹凸棒石粘土改性方法，其特征在于該方法具體步驟如下步驟l為浸 泡，凹土加入清水中浸泡24小時(shí)；步驟2為第一次擠壓、 摻改性劑、冷凍和加熱，步驟1所得凹土經(jīng)擠壓機(jī)擠成薄片，厚度1毫米，擠壓后的凹土與改性劑水溶液按重量比1:1的 比例充分混合，改性劑用量為凹土重量的1-3%，攤薄，入冷 庫(kù)快速冷凍2小時(shí)，冷庫(kù)溫度-18°C，冷凍后的凹土取出后 入烘箱烘l小時(shí)，烘箱溫度75-85t:;步驟3為步驟2烘制 后的凹土與清水按重量比1:1的比例混合，入擠壓機(jī)擠壓成 薄片，薄片厚度l毫米，擠壓后的凹土再次與清水按重量比 l:l的比例充分混合，攤薄，入冷庫(kù)快速冷凍2小時(shí)，冷庫(kù) 溫度-18°C，冷凍后取出入烘箱烘至水分《5%，烘箱溫度 60-85°C;步驟4為步驟3烘制后的凹土經(jīng)粉碎機(jī)粉碎即得 凹土改性成品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種簡(jiǎn)單高效的凹凸棒 石粘土改性方法，其特征在于改性劑為水溶性的十六烷基 三甲基氯化銨、殼聚糖或變性淀粉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種簡(jiǎn)單高效的凹凸棒石粘土改性方法，首先凹土經(jīng)過(guò)浸泡，其次，經(jīng)過(guò)浸泡的凹土重復(fù)二次擠壓、摻改性劑溶液、冷凍、加熱處理，粉碎即得改性凹土。本發(fā)明的方法為半干法處理，將凹土的晶束解離和改性工序整合為一道工序，改性徹底且無(wú)三廢產(chǎn)生，處理效率高。
文檔編號(hào)C01B33/44GK101337678SQ200810021918
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者金葉玲, 錢運(yùn)華, 靜 陳 申請(qǐng)人:淮陰工學(xué)院