本發(fā)明屬于凹凸棒加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，一種凹凸棒粘土處理工藝。
背景技術(shù)：
凹凸棒粘土是指以凹凸棒石為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征，在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換，幫晶體中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+和Al3+，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。具有介于鏈狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間的中間結(jié)構(gòu)，沒交聯(lián)時強(qiáng)度低，易拉斷，且沒有彈性，吸附和粘結(jié)性低。
凹凸棒粘土作為一種天然材料，具有原料廉價、資源豐富和比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，凹凸棒粘土具有特殊的纖維結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，使之具有許多特殊的物化及工藝性能。由于凹凸棒粘土具有較大的比表面積，使其具有較強(qiáng)的吸附作用，在相當(dāng)?shù)偷臐舛认驴梢孕纬筛哒扯鹊膽腋∫?，可用作膠體泥漿、懸浮劑、粘結(jié)劑等。
中國專利公開了多種以凹凸棒土為包膜等的結(jié)構(gòu)材料，現(xiàn)有技術(shù)中，常常由于凹凸棒土的改性操作存在著提純不科學(xué)、改性不徹底等原因而影響凹凸棒土的性能和作用，粘度不夠，制成包膜或其他結(jié)構(gòu)材料也容易引起崩解。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種凹凸棒粘土處理工藝，本發(fā)明的目的在于提高凹凸棒石粘土吸附性能、脫色率、催化作用、比表面積、孔隙率和粘度等性能。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種凹凸棒粘土處理工藝，所述凹凸棒粘土處理工藝包括如下步驟：
（1）凹凸棒土的提純：取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為50～100目，將過篩后的凹凸棒土加入至重量為凹凸棒土12～20倍的清水里，攪拌均勻，浸泡10～25小時后，離心處理20～35min，所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500～2500r/min，離心之后，經(jīng)過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土的半成品；
（2）凹凸棒土的改性：利用碳酸氫鈉配置濃度為3.0～4.0％的碳酸氫鈉溶液，將所述的凹凸棒土的半成品放入碳酸氫鈉溶液中，并進(jìn)行攪拌和加熱，所述的攪拌速度為1000～200r/min，所述的加熱溫度保持為60～80℃；在攪拌的過程中，邊攪拌邊加入碳酸氫鈉和氫氧化鈉顆粒，所述的添加到碳酸氫鈉溶液中的碳酸氫鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量均占碳酸氫鈉溶液質(zhì)量的1.5～2.4％；
（3）凹凸棒土的處理：步驟（2）所得的凹凸棒土經(jīng)過過濾、干燥和粉碎處理，得到改性后的凹凸棒土。
優(yōu)選地，所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為50～100目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為20～35min，所述離心的轉(zhuǎn)速為1500～2500r/min。
優(yōu)選地，所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為60～80目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為25～30min，所述離心的轉(zhuǎn)速為1600～2400r/min。
優(yōu)選地，所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為70目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為27min，所述離心的轉(zhuǎn)速為1800r/min。
優(yōu)選地，所述步驟（3）對凹凸棒土的粉碎，過200～300目篩。
優(yōu)選地，所述步驟（3）對凹凸棒土的粉碎，過250目篩。
優(yōu)選地，所述步驟（2）的加熱溫度保持為80～90℃。
優(yōu)選地，所述步驟（2）碳酸氫鈉和氫氧化鈉添加的量均控制為碳酸氫鈉溶液重量的2.5％。
優(yōu)選地，所述步驟（2）的加熱溫度保持為80～90℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明利用凹凸棒土的提純、改性等步驟實現(xiàn)凹凸棒土的改性方法，所述凹凸棒土的提純將粉碎、浸泡和離心等操作充分結(jié)合起來，本發(fā)明的粉碎程度、浸泡時間以及離心轉(zhuǎn)速等參數(shù)的選擇和具體的步驟很大程度上提高了凹凸棒土的純度，并大大縮短了凹凸棒土提純和改性所需的時間，為后續(xù)的改性提供良好的基礎(chǔ)，具有較高的工業(yè)價值；
（2）本發(fā)明隨著改性的進(jìn)行設(shè)置有攪拌和加熱操作，并在攪拌的過程中，邊攪拌邊加入碳酸氫鈉和氫氧化鈉，利用化學(xué)反應(yīng)的原理提高了凹凸棒土的改性活躍度，使得凹凸棒土的改性更為徹底，改性后的凹凸棒土粘性性強(qiáng)，不易崩解。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
本實施例提供的一種凹凸棒粘土處理工藝，所述凹凸棒粘土處理工藝包括如下步驟：
（1）凹凸棒土的提純：取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為100目，將過篩后的凹凸棒土加入至重量為凹凸棒土12倍的清水里，攪拌均勻，浸泡25小時后，離心處理20min，所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500r/min，離心之后，經(jīng)過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土的半成品；
（2）凹凸棒土的改性：利用碳酸氫鈉配置濃度為3.0％的碳酸氫鈉溶液，將所述的凹凸棒土的半成品放入碳酸氫鈉溶液中，并進(jìn)行攪拌和加熱，所述的攪拌速度為2000r/min，所述的加熱溫度保持為60℃；在攪拌的過程中，邊攪拌邊加入碳酸氫鈉和氫氧化鈉顆粒，所述的添加到碳酸氫鈉溶液中的碳酸氫鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量均占碳酸氫鈉溶液質(zhì)量的2.4％；
（3）凹凸棒土的處理：步驟（2）所得的凹凸棒土經(jīng)過過濾、干燥和粉碎處理，得到改性后的凹凸棒土。
所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為50目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為35min，所述離心的轉(zhuǎn)速為1500r/min。
所述步驟（3）對凹凸棒土的粉碎，過300目篩。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為80℃。
所述步驟（2）碳酸氫鈉和氫氧化鈉添加的量均控制為碳酸氫鈉溶液重量的2.5％。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為90℃。
實施例2
本實施例提供的一種凹凸棒粘土處理工藝，所述凹凸棒粘土處理工藝包括如下步驟：
（1）凹凸棒土的提純：取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為50目，將過篩后的凹凸棒土加入至重量為凹凸棒土20倍的清水里，攪拌均勻，浸泡10小時后，離心處理35min，所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min，離心之后，經(jīng)過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土的半成品；
（2）凹凸棒土的改性：利用碳酸氫鈉配置濃度為4.0％的碳酸氫鈉溶液，將所述的凹凸棒土的半成品放入碳酸氫鈉溶液中，并進(jìn)行攪拌和加熱，所述的攪拌速度為1000r/min，所述的加熱溫度保持為80℃；在攪拌的過程中，邊攪拌邊加入碳酸氫鈉和氫氧化鈉顆粒，所述的添加到碳酸氫鈉溶液中的碳酸氫鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量均占碳酸氫鈉溶液質(zhì)量的1.5％；
（3）凹凸棒土的處理：步驟（2）所得的凹凸棒土經(jīng)過過濾、干燥和粉碎處理，得到改性后的凹凸棒土。
所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為100目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為20min，所述離心的轉(zhuǎn)速為2500r/min。
所述步驟（3）對凹凸棒土的粉碎，過200目篩。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為90℃。
所述步驟（2）碳酸氫鈉和氫氧化鈉添加的量均控制為碳酸氫鈉溶液重量的2.5％。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為80℃。
實施例3
本實施例提供的一種凹凸棒粘土處理工藝，所述凹凸棒粘土處理工藝包括如下步驟：
（1）凹凸棒土的提純：取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為100目，將過篩后的凹凸棒土加入至重量為凹凸棒土12倍的清水里，攪拌均勻，浸泡25小時后，離心處理20min，所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500r/min，離心之后，經(jīng)過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土的半成品；
（2）凹凸棒土的改性：利用碳酸氫鈉配置濃度為3.0％的碳酸氫鈉溶液，將所述的凹凸棒土的半成品放入碳酸氫鈉溶液中，并進(jìn)行攪拌和加熱，所述的攪拌速度為2000r/min，所述的加熱溫度保持為60℃；在攪拌的過程中，邊攪拌邊加入碳酸氫鈉和氫氧化鈉顆粒，所述的添加到碳酸氫鈉溶液中的碳酸氫鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量均占碳酸氫鈉溶液質(zhì)量的2.4％；
（3）凹凸棒土的處理：步驟（2）所得的凹凸棒土經(jīng)過過濾、干燥和粉碎處理，得到改性后的凹凸棒土。
所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為60目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為30min，所述離心的轉(zhuǎn)速為1600r/min。
所述步驟（3）對凹凸棒土的粉碎，過250目篩。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為90℃。
所述步驟（2）碳酸氫鈉和氫氧化鈉添加的量均控制為碳酸氫鈉溶液重量的2.5％。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為80℃。
實施例4
本實施例提供的一種凹凸棒粘土處理工藝，所述凹凸棒粘土處理工藝包括如下步驟：
（1）凹凸棒土的提純：取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為50目，將過篩后的凹凸棒土加入至重量為凹凸棒土20倍的清水里，攪拌均勻，浸泡10小時后，離心處理35min，所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min，離心之后，經(jīng)過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土的半成品；
（2）凹凸棒土的改性：利用碳酸氫鈉配置濃度為4.0％的碳酸氫鈉溶液，將所述的凹凸棒土的半成品放入碳酸氫鈉溶液中，并進(jìn)行攪拌和加熱，所述的攪拌速度為1000r/min，所述的加熱溫度保持為80℃；在攪拌的過程中，邊攪拌邊加入碳酸氫鈉和氫氧化鈉顆粒，所述的添加到碳酸氫鈉溶液中的碳酸氫鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量均占碳酸氫鈉溶液質(zhì)量的1.5％；
（3）凹凸棒土的處理：步驟（2）所得的凹凸棒土經(jīng)過過濾、干燥和粉碎處理，得到改性后的凹凸棒土。
所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為80目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為25min，所述離心的轉(zhuǎn)速為2400r/min。
所述步驟（3）對凹凸棒土的粉碎，過250目篩。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為80℃。
所述步驟（2）碳酸氫鈉和氫氧化鈉添加的量均控制為碳酸氫鈉溶液重量的2.5％。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為90℃。
實施例5
本實施例提供的一種凹凸棒粘土處理工藝，所述凹凸棒粘土處理工藝包括如下步驟：
（1）凹凸棒土的提純：取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為60目，將過篩后的凹凸棒土加入至重量為凹凸棒土15倍的清水里，攪拌均勻，浸泡20小時后，離心處理25min，所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為1800r/min，離心之后，經(jīng)過過濾、干燥步驟得到凹凸棒土的半成品；
（2）凹凸棒土的改性：利用碳酸氫鈉配置濃度為3.5％的碳酸氫鈉溶液，將所述的凹凸棒土的半成品放入碳酸氫鈉溶液中，并進(jìn)行攪拌和加熱，所述的攪拌速度為1500r/min，所述的加熱溫度保持為70℃；在攪拌的過程中，邊攪拌邊加入碳酸氫鈉和氫氧化鈉顆粒，所述的添加到碳酸氫鈉溶液中的碳酸氫鈉和氫氧化鈉的質(zhì)量均占碳酸氫鈉溶液質(zhì)量的1.9％；
（3）凹凸棒土的處理：步驟（2）所得的凹凸棒土經(jīng)過過濾、干燥和粉碎處理，得到改性后的凹凸棒土。
所述步驟（1），取凹凸棒土粉碎，過篩至顆粒大小為70目；所述步驟（1）離心處理的時間控制為27min，所述離心的轉(zhuǎn)速為1800r/min。
所述步驟（3）對凹凸棒土的粉碎，過250目篩。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為85℃。
所述步驟（2）碳酸氫鈉和氫氧化鈉添加的量均控制為碳酸氫鈉溶液重量的2.5％。
所述步驟（2）的加熱溫度保持為88℃。
以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。