一種活化凹凸棒土的方法與流程

2023-05-14 06:12:01 1

本發明屬於凹凸棒加工技術領域，具體地，涉及一種活化凹凸棒土的方法。

背景技術：

凹凸棒土在礦物學上隸屬於海泡石族，是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁矽酸鹽粘土礦物。凹凸棒土因其特殊的纖維結構、優良的吸附和脫色性能，被廣泛應用於化工、輕工、紡織、建材、環保和製藥等領域。在通常情況下，凹凸棒土作為一種粉體材料是很難以分散的獨立棒狀晶體狀態存在，而是形成一定形式的晶體聚集體。因此在實際應用中，必須對凹凸棒土進行提純與活化處理。

現有技術中，常採用熱活化或者酸活化工藝，並結合機械攪拌、超聲攪拌、馬弗爐與微波加熱方法對凹凸棒土進行活化處理，以增大凹凸棒土的比表面積，從而增大其吸附量，上述方法可一定程度改善凹凸棒土的吸溼性能。

但採用酸性溶液對凹凸棒土進行活化處理在實際生產中是不環保且不經濟的做法，而且這樣做也要求多一步額外的衝洗過程，產生的廢水為酸性，不僅腐蝕設備，還汙染環境。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種活化凹凸棒土的方法，以克服熱活化、酸化等方法成本高，廢水汙染嚴重等不足。

根據本發明提供的一種活化凹凸棒土的方法，所述活化凹凸棒土的方法包括如下步驟：

（1）對凹凸棒土進行提純：

將凹凸棒土研磨粉碎、過篩，使凹凸棒土粒經在5mm以下，然後將凹凸棒土與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和乾燥；

（2）凹凸棒土的活化：

將步驟（1）製得的凹凸棒土升溫，從20℃升到250℃後，通過惰性氣體作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度，保持2～4小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

優選地，所述步驟（1）過篩分至3mm以下。

優選地，所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從25℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至200～350℃，保持2～4小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

優選地，所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從25℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至250℃，保持3小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

優選地，所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：15～20。

優選地，所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：16～18。

優選地，所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：17。

優選地，所述步驟（1）中將凹凸棒土與去離子水混合後加入低分子蠟類分散劑，所述的分散劑與凹凸棒土的質量比為0.01～0.05：1。

優選地，所述低分子蠟類分散劑為聚乙烯蠟。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

（1）採用高溫水蒸氣對凹凸棒土進行活化處理，該處理過程無酸洗廢水排放，提高了生產過程的環保效率；

（2）由於水蒸氣活化處理過程中工序縮短，提高了生產效率，降低了生產成本；

（3）適當溫度下進行的水蒸氣活化處理，可改善凹凸棒土表面性能，進一步拓寬其應用領域。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。

實施例1

本實施例提供的一種活化凹凸棒土的方法，所述活化凹凸棒土的方法包括如下步驟：

（1）對凹凸棒土進行提純：

將凹凸棒土研磨粉碎、過篩，然後將凹凸棒土與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和乾燥；

（2）凹凸棒土的活化：

將步驟（1）製得的凹凸棒土升溫，通過惰性氣體作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度，保持4小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）過篩分至3mm以下。

所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從25℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至200℃，保持4小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：15。

所述步驟（1）中將凹凸棒土與去離子水混合後加入低分子蠟類分散劑，所述的分散劑與凹凸棒土的質量比為0.05：1。

所述低分子蠟類分散劑為聚乙烯蠟。

實施例2

本實施例提供的一種活化凹凸棒土的方法，所述活化凹凸棒土的方法包括如下步驟：

（1）對凹凸棒土進行提純：

將凹凸棒土研磨粉碎、過篩，然後將凹凸棒土與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和乾燥；

（2）凹凸棒土的活化：

將步驟（1）製得的凹凸棒土升溫，通過惰性氣體作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度，保持2小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）過篩分至3mm以下。

所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從25℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至350℃，保持2小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：20。

所述步驟（1）中將凹凸棒土與去離子水混合後加入低分子蠟類分散劑，所述的分散劑與凹凸棒土的質量比為0.01：1。

所述低分子蠟類分散劑為聚乙烯蠟。

實施例3

本實施例提供的一種活化凹凸棒土的方法，所述活化凹凸棒土的方法包括如下步驟：

（1）對凹凸棒土進行提純：

將凹凸棒土研磨粉碎、過篩，然後將凹凸棒土與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和乾燥；

（2）凹凸棒土的活化：

將步驟（1）製得的凹凸棒土升溫，通過惰性氣體作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度，保持4小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）過篩分至3mm以下。

所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從25℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至250℃，保持4小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：16。

所述步驟（1）中將凹凸棒土與去離子水混合後加入低分子蠟類分散劑，所述的分散劑與凹凸棒土的質量比為0.05：1。

所述低分子蠟類分散劑為聚乙烯蠟。

實施例4

本實施例提供的一種活化凹凸棒土的方法，所述活化凹凸棒土的方法包括如下步驟：

（1）對凹凸棒土進行提純：

將凹凸棒土研磨粉碎、過篩，然後將凹凸棒土與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和乾燥；

（2）凹凸棒土的活化：

將步驟（1）製得的凹凸棒土升溫，通過惰性氣體作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度，保持3小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）過篩分至5mm以下。

所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從20℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至250℃，保持3小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：18。

所述步驟（1）中將凹凸棒土與去離子水混合後加入低分子蠟類分散劑，所述的分散劑與凹凸棒土的質量比為0.01：1。

所述低分子蠟類分散劑為聚乙烯蠟。

實施例5

本實施例提供的一種活化凹凸棒土的方法，所述活化凹凸棒土的方法包括如下步驟：

（1）對凹凸棒土進行提純：

將凹凸棒土研磨粉碎、過篩，然後將凹凸棒土與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和乾燥；

（2）凹凸棒土的活化：

將步驟（1）製得的凹凸棒土升溫，通過惰性氣體作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度，保持3小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）過篩分至3mm以下。

所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從25℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至250℃，保持3小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：17。

所述步驟（1）中將凹凸棒土與去離子水混合後加入低分子蠟類分散劑，所述的分散劑與凹凸棒土的質量比為0.04：1。

所述低分子蠟類分散劑為聚乙烯蠟。

實施例6

本實施例提供的一種活化凹凸棒土的方法，所述活化凹凸棒土的方法包括如下步驟：

（1）對凹凸棒土進行提純：

將凹凸棒土研磨粉碎、過篩，然後將凹凸棒土與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和乾燥；

（2）凹凸棒土的活化：

將步驟（1）製得的凹凸棒土升溫，通過惰性氣體作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度，保持2小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）過篩分至3mm以下。

所述步驟（2）將步驟（1）製得的凹凸棒土從25℃升到250℃後，通過惰性氣體氦氣作為載氣使水蒸氣與凹凸棒土接觸反應，進一步升高溫度至280℃，保持2小時後，開始降溫，並停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫後，取出凹凸棒土。

所述步驟（1）中凹凸棒土與去離子水的質量比為1：18。

所述步驟（1）中將凹凸棒土與去離子水混合後加入低分子蠟類分散劑，所述的分散劑與凹凸棒土的質量比為0.03：1。

所述低分子蠟類分散劑為聚乙烯蠟。

本發明具有如下的有益效果：

（1）採用高溫水蒸氣對凹凸棒土進行活化處理，該處理過程無酸洗廢水排放，提高了生產過程的環保效率；

（2）由於水蒸氣活化處理過程中工序縮短，提高了生產效率，降低了生產成本；

（3）適當溫度下進行的水蒸氣活化處理，可改善凹凸棒土表面性能，進一步拓寬其應用領域。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。