一種鈣基膨潤土鈉化改性方法
2023-07-09 12:42:46 2
一種鈣基膨潤土鈉化改性方法
【專利摘要】本發明提供了一種鈣基膨潤土的改性方法，包括以下步驟：將鈣基膨潤土磨碎得鈣基膨潤土粉料；將改性劑溶液霧化後與混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料混合併充分接觸，從而使鈣基膨潤土粉料被改性劑改性。本發明提供的膨潤土改性方法採用了霧化噴霧技術，使得鈣基膨潤土粉粒與改性劑能最大化的接觸，減少了改性劑的用量、提高了改性的速度，同時也能實現對鈣基膨潤土粉料進行完全改性，原料利用率高、改性效果好。
【專利說明】一種鈣基膨潤土鈉化改性方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於工程材料領域，特別涉及一種主要是利用半乾法將鈣基膨潤土改性為鈉基膨潤土的方法。
【背景技術】
[0002]膨潤土防水毯是主要用於人工湖泊水景、垃圾填埋場、地下車庫、樓頂花園、水池、油庫及化學品堆場等防滲漏的材料，主要是將高膨脹性的膨潤土填充在特製的複合土工布和無紡布之間，遇水時在墊內的膨潤土形成均勻高密度的膠狀防水層，有效防止水的滲漏。
[0003]常用的膨潤土包括鈣基膨潤土和鈉基膨潤土，由於世界上鈣基膨潤土的分布遠廣於鈉基膨潤土，因此鈣基膨潤土為應用最廣泛的膨潤土。然而，當將鈣基膨潤土其膨脹僅為自身體積的3倍左右，而鈉基膨潤土遇水時能夠吸附自身重量五倍的水，體積膨脹到原來的15-17倍以上；因此鈉基防水毯的防水效果遠遠好於鈣基膨潤土做的防水毯。然而，由於鈉基膨潤土分布少，價格遠高於鈣基膨潤土，因此除了加強尋找鈉基膨潤土外，對鈣基膨潤土進行改性成為鈉基膨潤土也不失為一種好的方法。 [0004]目前對鈣基膨潤土進行鈉化改性的方法有懸浮液法、擠壓法、堆積法、輪輾法、雙螺旋法、超臨界處理法以及雷蒙磨法，都在一定程度上存在缺陷，如易造成二次汙染、耗能高、設備龐大、改性效果差、設備損耗大、成本高以及改性後的處理工藝繁雜等。
【發明內容】
[0005]發明目的:為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種成本低、效率高、工藝簡單的鈣基膨潤土改性方法。
[0006]技術方案:本發明提供的一種鈣基膨潤土改性設備，包括反應器(I)、霧化裝置
(2)、文丘裡管(3);所述反應器(I)側壁設有粉料進口(4)、底部設有出料口(5);所述霧化裝置(2)包括通過進液管(8)連接的改性劑罐(6)和霧化噴嘴(7)，所述霧化噴嘴(7)設於反應器(1)內，所述進液管(8 )上設有加壓泵(9 );所述文丘裡管(3 )與粉料進口( 4 )連接。
[0007]作為改進，所述霧化噴嘴(7)的孔徑為0.1~0.6mm。
[0008]本發明還提供了一種鈣基膨潤土的改性方法，包括以下步驟:將鈣基膨潤土磨碎得鈣基膨潤土粉料；將改性劑溶液霧化後與混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料混合併充分接觸，從而使鈣基膨潤土粉料被改性劑改性。
[0009]更具體的，所述鈣基膨潤土的改性方法，包括以下步驟:
[0010](I)將鈣基膨潤土磨碎至100目以上，得鈣基膨潤土粉料；
[0011](2)將改性劑溶液經霧化裝置霧化後，噴入反應器內；同時將混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料經文丘裡管吸入反應器內；混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料與改性劑溶液在反應裝置內混合併充分接觸，從而使鈣基膨潤土粉料被改性劑改性，同時被熱空氣乾燥，即得乾燥的鈉基膨潤土。
[0012]其中，步驟(1)中，所述鈣基膨潤土的膠質價在40ml/15g以上，膨脹容在4ml/g以上。
[0013]其中，步驟(2 )中，所述改性劑選自碳酸鈉、氫氧化鈉、氟化鈉和碳酸氫鈉中的一種或幾種；所述改性劑溶液的質量分數為10~17%。
[0014]其中，步驟(2)中，所述熱空氣的溫度為100~200°C。
[0015]其中，步驟(2)中，所述改性劑溶液的質量流量為鈣基膨潤土粉料質量流量的21 ~28%。
[0016]有益效果:本發明提供的鈣基膨潤土改性設備結構簡單、流量可調、成本低廉、操作、設備簡單、佔地面積少、能耗少和使用方便。[0017]本發明提供的膨潤土改性方法採用了霧化噴霧技術，使得鈣基膨潤土粉粒與改性劑能最大化的接觸，減少了改性劑的用量、提高了改性的速度，同時也能實現對鈣基膨潤土粉料進行完全改性，原料利用率高、改性效果好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明提供的鈣基膨潤土鈉化改性設備；
[0019]圖2為本發明提供的鈣基膨潤土鈉化改性方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明做出進一步說明。
[0021]鈣基膨潤土改性設備，包括反應器(I)、霧化裝置(2)、文丘裡管(3);所述反應器
(I)側壁設有粉料進口(4)、底部設有出料口(5);所述霧化裝置(2)包括通過進液管(8)連接的改性劑罐(6)和霧化噴嘴(7)，所述霧化噴嘴(7)設於反應器(I)內，所述進液管(8)上設有加壓泵(9 );所述文丘裡管(3 )與粉料進口( 4 )連接；其中，所述霧化噴嘴(7 )的孔徑為
0.1~0.6mm均可以實現本發明的目的。
[0022]鈣基膨潤土鈉化改性方法，採用霧化法將改性劑霧化對鈣基膨潤土進行霧化改性從而製備鈉基膨潤土，主要步驟包括:
[0023]I)鈣基膨潤土的選擇
[0024]選用天然鈣基膨潤土為主要原料，其膠質價在40ml/15g以上，膨脹容在4ml/g以上；選擇好鈣基膨潤土後用將其磨碎至100目以上。
[0025]2)改性劑的配製
[0026]配製質量分數為10~17%的碳酸鈉、氫氧化鈉和氟化鈉的改性劑溶液；
[0027]3)改性
[0028]混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料從文丘裡管吸入，並噴入反應器I中，熱空氣的溫度控制在100~200°C ;同時，將改性劑溶液由進液口經加壓泵9抽吸通過進液管8分配給霧化噴嘴7，再由霧化噴嘴4向反應器I中噴射出霧滴，均勻分布在反應器I內；改性劑溶液的質量流量為鈣基膨潤土粉料質量流量的21~28% ;噴入的鈣基膨潤土粉料與懸浮的改性劑溶液霧滴碰撞，並被改性劑溶液霧滴包裹，使鈣基膨潤土與改性劑充分接觸，從而實現對鈣基膨潤土的完全改性；與此同時，改性劑帶入的水分被迅速蒸發而使鈉化後的膨潤土被乾燥。
[0029]4)包裝。[0030]乾燥好的粉末掉落在裝制底部，將其從裝置底部收集包裝即可製成鈉基膨潤土成品ο
【權利要求】
1.一種鈣基膨潤土的改性方法，其特徵在於:改性設備包括反應器(I)、霧化裝置(2)、文丘裡管(3);所述反應器(I)側壁設有粉料進口(4)、底部設有出料口(5);所述霧化裝置(2)包括通過進液管(8)連接的改性劑罐(6)和霧化噴嘴(7)，所述霧化噴嘴(7)設於反應器(I)內，所述進液管(8 )上設有加壓泵(9 );所述文丘裡管(3 )與粉料進口( 4 )連接。
2.根據權利要求1所述的一種鈣基膨潤土改性設備，其特徵在於:所述霧化噴嘴(7)的孔徑為0.1~0.6mmο
3.一種鈣基膨潤土的改性方法，其特徵在於:包括以下步驟:將鈣基膨潤土磨碎得鈣基膨潤土粉料；將改性劑溶液霧化後與混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料混合併充分接觸，從而使鈣基膨潤土粉料被改性劑改性。
4.根據權利要求3所述的一種鈣基膨潤土的改性方法，其特徵在於:包括以下步驟: (1)將鈣基膨潤土磨碎至100目以上，得鈣基膨潤土粉料； (2)將改性劑溶液經霧化裝置霧化後，噴入反應器內；同時將混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料經文丘裡管吸入反應器內；混合著熱空氣的鈣基膨潤土粉料與改性劑溶液在反應裝置內混合併充分接觸，從而使鈣基膨潤土粉料被改性劑改性，同時被熱空氣乾燥，即得乾燥的納基膨潤土。
5.根據權利要求4所述的一種鈣基膨潤土的改性方法，其特徵在於:步驟(1)中，所述鈣基膨潤土的膠質價在40ml/15g以上,膨脹容在4ml/g以上。
6.根據權利要求4所述的一種鈣基膨潤土的改性方法，其特徵在於:步驟(2)中，所述改性劑選自碳酸鈉、氫氧化鈉、氟化鈉和碳酸氫鈉中的一種或幾種；所述改性劑溶液的質量分數為10~17%。
7.根據權利要求4所述的一種鈣基膨潤土的改性方法，其特徵在於:步驟(2)中，所述熱空氣的溫度為100~200°C。
8.根據權利要求4所述的一種鈣基膨潤土的改性方法，其特徵在於:步驟(2)中，所述改性劑溶液的質量流量為鈣基膨潤土粉料質量流量的21~28%。
【文檔編號】C01B33/40GK103833043SQ201410070559
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】祝建中, 朱志芳, 陳靚, 丁瑩, 崔延松 申請人:河海大學