如何更有效的制备钠基膨润土、锂基膨润土?

Hit: 发布时间:2020-03-11 17:03:00【Close】

膨润土又称“斑脱岩”或“膨土岩”,是以蒙脱石为主要矿物成分的黏土岩,常含有少量的伊利石、高岭石、方解石等矿物,被称为是“万能粘土”。
 
功能化是非金属矿未来主要发展趋势,为了满足相关应用领域对膨润土的要求,可以对膨润土进行精细化加工、复合化利用,发掘和提升膨润土的产品功能和应用功能。
 
膨润土矿物精细加工技术包括改型(人工钠化、锂化)、活化(活性白土制备)、改性(有机膨润土制备)、无机矿物凝聚制备、柱撑蒙脱石制备等等。
 
今天,粉体技术网就来与大家分享一下如何制备钠基膨润土、锂基膨润土?
 
1、钠基膨润土的制备
 
钠基膨润土的工艺性能明显优于钙基膨润土。如钠基膨润土吸水率大,膨胀容量大,阳离子交换容量大,在水介质中分散好,胶质价大,胶体悬浮液触变性、黏度、润滑性好等。
 
然而在膨润土矿床中,钙基膨润土储量占70%以上,因而膨润土的钠化改型,是膨润土的主要加工技术之一。
 
膨润土钠化改型是用Na+将蒙脱石晶层中可置换的阳离子Ca2+或Mg2+置换出来,将钙基膨润土转换成钠基膨润土。
 
一般方法是在钙基膨润土中加入钠盐(通常是Na2CO3),使其发生离子变换反应。钠化改型主要有悬浮液法(湿法)、堆场钠化法(陈化法)、挤压法等。
 
(1)悬浮液法
 
在配浆的同时向水中加入钙基膨润土和Na2CO3,长时间预水化,以使混合更加均匀,钠化更完全。
 
(2)堆场钠化法
 
在原矿堆场中,将2%-4%的Na2CO3撒在含水量大于25%的膨润土原矿中,翻动拌和,混匀碾压,老化7-10天,然后干燥粉碎成产品。
 
(3)挤压法
 
其中包括轮碾挤压法(德国)、双螺旋挤压法(日本)、阻流挤压法(中国)、对辊挤压法(中国)等。在人工钠化过程中,除了要有一定的浓度的钠离子外,还必须施加一定的剪切应力,使聚结的颗粒分开,增加比表面积,加速离子交换过程。
 
钠基膨润土应用广泛,各行业有不同的质量标准,膨胀倍和胶质价是表征粘土矿物水化特性的参数,可用这两个指标来标准钠基膨润土的质量。
 
钠基膨润土的制备流程较为简单,所以在选择设备时,主要考虑设备的批处理能力和能耗。粉碎机需满足膨润土初选、破碎以及最后产品的粉碎;混合机主要实施钠化过程。
 
2、锂基膨润土的制备
 
锂基膨润土能够在有机溶剂中成胶,代替有机膨润土。锂基膨润土在水中、低级醇及低级酮中有优良的膨胀性、增稠性和悬浮性,因而被广泛用于建筑涂料,乳胶漆,铸造涂料等产品中取代各种有机纤维素悬浮剂。
 
我国目前生产的锂基膨润土主要用作铸造耐火涂料的悬浮剂。然而,天然锂基膨润土资源很少,因此,人工锂化是制备锂基膨润土的主要方法之一。
 
人工锂化是用锂离子置换蒙脱石层间可交换Ca2+或Mg2+等阳离子,将钙基膨润土改型为锂基膨润土,一般用Li2CO3进行改型。
 
其反应机理为:
 
锂盐的加入量直接关系到改型效果,根据膨润土原料的阳离子交换容量确定锂盐的加入量,一般不超过5%。在一定范围内,随锂盐加入量的增加制得的改性膨润土的膨胀值增大;但锂盐加入量超过一定值后,膨胀值不再增加。
 
我国膨润土既有资源优势,又有品种优势,也有国内广阔的应用市场,膨润土工业处在日益发展的阶段。
 
随着世界各国工业的不断发展、科学技术的进步和国民经济建设的深入发展,各领域对膨润土的需求将会日益增加,我国膨润土工业必将产生新的飞跃,将会研制出一批技术含量高、应用面广的膨润土新产品。
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