專利名稱：海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非金屬礦深加工領(lǐng)域，具體涉及一種海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法。
背景技術(shù)：
凹凸棒黏土是一種以凹凸棒石為主要組分的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物，具有獨(dú)特的棒狀晶體形態(tài)和特殊的表面物理化學(xué)性質(zhì)。凹凸棒黏土晶體結(jié)構(gòu)含有的三維立體鏈，在水中分散后，棒晶間相互搭接而成雜亂的立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在相對(duì)較低的濃度下能形成高黏度的懸浮液，常用作涂料、油漆、油墨、石油鉆井泥漿、紡織漿料等的增稠、懸浮和防流掛劑。但天然凹凸棒黏土常伴有蛋白石、石英和碳酸鹽等雜質(zhì)，同時(shí)較強(qiáng)的氫鍵和靜電作用力，黏度較低，膠體性、懸浮性和分散性均較差，從而限制了凹凸棒黏土膠體性能的發(fā)揮。目前常用的提高凹凸棒黏土黏度的方法主要是添加活化劑或增粘劑并協(xié)同擠壓、 高速攪拌、微波處理、高壓剪切等物理方法達(dá)到增黏的目的。如中國(guó)專利“提高凹凸棒石粘土黏度的加工工藝”(公開(kāi)號(hào)CN1699259A)，是將自然風(fēng)化后的凹凸棒黏土在碳酸鈉稀溶液中浸泡、攪拌、擠壓、晾干后添加高吸水性樹(shù)脂和纖維素，攪拌、磨粉而成。但高吸水性樹(shù)脂和纖維素價(jià)格相對(duì)較高，且當(dāng)加入的量不足或過(guò)大時(shí)，還可能在水相中引起絮凝而產(chǎn)生沉淀。中國(guó)專利“高粘劑凹土深加工工藝”(公開(kāi)號(hào)CN1187461A)，它以凹凸棒石粘土礦為原料，經(jīng)選礦、破碎，加活化劑浸泡后再碾壓、烘干、粉碎而成。添加的活化劑為MgO或Mg(OH)2, 該方法是目前工業(yè)應(yīng)用中提高凹凸棒黏土黏度應(yīng)用最廣的方法。中國(guó)專利“一種用純物理法快速高效提高凹凸棒土黏度的工藝”(公開(kāi)號(hào)CN1012M893A)，是以凹凸棒黏土為原料，經(jīng)浸泡，重復(fù)二次擠壓、摻水、冷凍、加熱處理后，粉碎得到高粘凹凸棒黏土。由于該工藝需要進(jìn)行反復(fù)的冷凍、擠壓，加熱，操作工藝繁瑣、產(chǎn)業(yè)化成本增加而難以規(guī)?；a(chǎn)。凹凸棒黏土晶體結(jié)構(gòu)中的Mg2+，由于在成礦過(guò)程中Al3+或狗3+對(duì)Mg2+的類質(zhì)同象置換，體系中還可以進(jìn)入1個(gè)或2個(gè)氫離子或其他等價(jià)物，才能使凹凸棒黏土在水介質(zhì)中能穩(wěn)定懸浮。一般常用的方法是用離子半徑較小但水化膜較厚的Na+，K+進(jìn)行電荷的補(bǔ)償。海水是一種非常復(fù)雜的多組分水溶液。海水中存在大量的Na+，K+，Ca2+，Mg2+離子，具有較高的鹽度。我國(guó)各海區(qū)表層水平均鹽度，渤海29. 95，北黃海30. 71，南黃海31. 00，東海28. 9，南海北部29. 46。因此，用海水浸泡凹凸棒黏土，利用海水中存在的金屬離子對(duì)凹凸棒黏土進(jìn)行電荷補(bǔ)償，并在充分浸潤(rùn)條件下，在凹凸棒黏土表面形成水化層，改善凹凸棒石顆粒間的聚集狀態(tài)，使凹凸棒黏土在水介質(zhì)中的懸浮穩(wěn)定性能增加，黏度提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種海水浸泡提高提高凹凸棒黏土黏度的方法。其目的是解決我國(guó)現(xiàn)有凹凸棒黏土黏度較低、應(yīng)用范圍不廣等問(wèn)題。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法，其特征在于將凹凸棒黏土按固液比5-20%分散于海水中，機(jī)械攪拌1- 后，過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)，將懸浮液靜止放置， 浸泡一定時(shí)間后，離心分離，干燥，粉碎，得到凹凸棒黏土產(chǎn)品。以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，工藝步驟如下1、將凹凸棒石含量在50%的凹凸棒黏土原礦經(jīng)對(duì)輥機(jī)擠壓，制得0. 5 2mm厚的片狀凹凸棒黏土 ；或經(jīng)過(guò)碾磨制得大于200目的粉體凹凸棒黏土 ；2、在攪拌狀態(tài)下，將片狀或粉體狀凹凸棒黏土加入海水中，機(jī)械攪拌1-池，制成濃度在5-20%的懸浮液；其中所用海水來(lái)自于黃海，東海，南海，北海等近海水域的海水；3、將懸浮液過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)后靜止放置，浸泡5-60d后，離心分離，干燥，粉碎，得到改性凹凸棒黏土產(chǎn)品。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)將海水用于凹凸棒黏土的改性從而提高凹凸棒黏土黏度，該方法不添加任何藥劑，無(wú)毒無(wú)害，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行，費(fèi)用低廉，具有低成本、低能耗和環(huán)境友好的特點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一將凹凸棒石含量在62%的凹凸棒黏土原礦經(jīng)對(duì)輥機(jī)擠壓后，制得2mm厚的片狀凹凸棒黏土 ；在攪拌狀態(tài)下，將片狀凹凸棒黏土(黏度786mPa. s)加入黃海海水中，配制成凹凸棒黏土濃度為15%的懸浮液；攪拌池后，過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)，將懸浮液靜止放置5d后，離心分離，干燥，粉碎，得到凹凸棒黏土產(chǎn)品，黏度值為2224mPa. S。實(shí)施例二將凹凸棒石含量在75%的凹凸棒黏土原礦經(jīng)對(duì)輥機(jī)擠壓后，制得Imm厚的片狀凹凸棒黏土 ；在攪拌狀態(tài)下，將片狀凹凸棒黏土(黏度882mPa. s)加入東海海水中，配制成凹凸棒黏土濃度為10%的懸浮液；攪拌池后，過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)，將懸浮液靜止放置15d后，離心分離，干燥，粉碎，得到凹凸棒黏土產(chǎn)品，黏度值為M^mPa. S。實(shí)施例三將凹凸棒石含量在82%的凹凸棒黏土原礦經(jīng)對(duì)碾磨后，制得大于200目的粉狀凹凸棒黏土 ；在攪拌狀態(tài)下，將粉狀凹凸棒黏土(黏度956mPa. s)加入北海海水中，配制成凹凸棒黏土濃度為8%的懸浮液；攪拌池后，過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)，將懸浮液靜止放置 30d后，離心分離，干燥，粉碎，得到凹凸棒黏土產(chǎn)品，黏度值為^16mPa. S。實(shí)施例四將凹凸棒石含量在55%的凹凸棒黏土原礦經(jīng)對(duì)碾磨后，制得大于200目的粉狀凹凸棒黏土 ；在攪拌狀態(tài)下，將粉狀凹凸棒黏土(黏度456mPa. s)加入南海海水中，配制成凹凸棒黏土濃度為20%的懸浮液；攪拌池后，過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)，將懸浮液靜止放置60d后，離心分離，干燥，粉碎，得到凹凸棒黏土產(chǎn)品，黏度值為1325mPa. S。
權(quán)利要求
1.一種海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法，其特征在于，將凹凸棒黏土按固液比 5-20%分散于海水中，機(jī)械攪拌1- 后，過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)，將懸浮液靜止放置， 浸泡一定時(shí)間后，離心分離，干燥，粉碎，得到凹凸棒黏土產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法，其特征在于，所用凹凸棒黏土中凹凸棒石含量在50%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法，其特征在于，所用凹凸棒黏土進(jìn)行對(duì)輥或碾磨處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法，其特征在于，海水來(lái)自于黃海，東海，南海，北海等近海水域的海水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法，其特征在于，浸泡時(shí)間為5-60d。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種海水浸泡提高凹凸棒黏土黏度的方法，其技術(shù)要點(diǎn)是，將凹凸棒黏土按固液比5-20％分散于海水中，機(jī)械攪拌1-3h后，過(guò)250目篩除去石英等雜質(zhì)，將懸浮液靜止放置一定時(shí)間后，離心分離，干燥，研磨，得到產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需添加任何助劑，產(chǎn)品可以應(yīng)用于涂料、油漆、油墨、石油鉆井泥漿、紡織漿料等領(lǐng)域作為增稠、懸浮和防流掛劑。
文檔編號(hào)C01B33/40GK102408116SQ201110240010
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者康玉茹, 汪琴, 王愛(ài)勤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所盱眙凹土應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心