[發(fā)明專利]一種微波法制備膨脹蛭石的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710180008.0
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101172802A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳朝陽;范艷偉;杜彥召;王軍華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所
• 主分類號: C04B20/02
• 分類號: C04B20/02
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務(wù)所
• 代理人: 張莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用微波制備膨脹蛭石的方法

背景技術(shù)

膨脹蛭石是蛭石原礦加熱到一定溫度，迅速失水急劇膨脹制成的，膨脹蛭石具有防火，隔熱、吸音、無毒、低重容、吸濕抗菌等特點，廣泛應(yīng)用建筑、工業(yè)節(jié)能、環(huán)保、農(nóng)牧業(yè)、園藝等領(lǐng)域。

在建筑業(yè)中，主要使用膨脹蛭石制成松散填充料、膨脹蛭石制品、膨脹蛭石混凝土等，用作輕質(zhì)、保溫、隔熱、吸音、防火等材料。如膨脹蛭石分散于瀝青后，做成的輕質(zhì)屋頂板，具有隔熱、防潮、使用壽命長的特點；以膨脹蛭石作填料的高層建筑涂層，可以有效的防止在火災(zāi)發(fā)生時高溫對建筑物墻體，以及鋼結(jié)構(gòu)的損害，避免或者延長建筑物的倒塌的時間，為救火贏得寶貴的時間；用膨脹蛭石制成的輕質(zhì)混凝土用于屋頂、地板及其它預(yù)制混凝土產(chǎn)品，具有良好的絕緣隔熱性能，屬于天然的防火材料。由膨脹蛭石制備的隔熱涂料保溫隔熱效果好，附著力強，防腐性能優(yōu)良，耐候性好，抗劃傷能力強，可廣泛用于儲罐、管道及其它工業(yè)設(shè)備的保溫。

在環(huán)保方面，主要是利用其良好的吸附性能和離子交換性能處理廢水及其有害物質(zhì)。它可以用作工業(yè)廢水、廢液的離子交換劑和吸附劑，重金屬元素的吸收劑和固定劑，大面積油污的處理劑(可以用來吸附海水、湖水和河水中漂浮的油污)等。目前研究表明，蛭石對常見的幾種重金屬離子：Pb₂₊、Ni₂₊、Cu₂₊、Cd₂₊、Cr₃₊、Hg₂₊等都能吸收且吸收容量較大。另外，蛭石對某些放射性元素有吸附功能，對某些放射性元素(如Cs)還具有一定的固定作用。因此，可作為核廢料的處理劑及用作去除有害物質(zhì)的吸附劑和離子交換性處理劑。

在農(nóng)業(yè)和園藝領(lǐng)域，由于蛭石良好的陽離子交換性和吸附性，以及富含營養(yǎng)成份特征，使其起著保肥、保水儲水、透氣和礦物肥料等多重作用。蛭石對干旱地區(qū)砂質(zhì)土壤的改良效果更為突出，廣泛用作營養(yǎng)釋放劑、土壤調(diào)節(jié)劑、植物生長劑、種子保存劑、濕潤劑、化肥及殺蟲劑載體及溶液培養(yǎng)作物的基床，用于蔬菜、草坪、花卉、水果栽培。此外，蛭石還可向作物提供自身含有的鉀、鎂、鈣、鐵以及微量錳、銅、鋅等元素。

在畜牧業(yè)方面，膨脹蛭石有獨特的構(gòu)造特征和表面性質(zhì)，以及無毒、無菌和化學(xué)惰性，可用作載體、吸附劑、固著劑和飼料添加劑。作為飼料添加劑的膨脹蛭石，一方面能使食物在動物腸道消化系統(tǒng)中緩慢下移，增加腸胃的消化能力，另一方面能加速家禽等的生長速度，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。還可吸收飼料中有毒物質(zhì)(如作物上殘留的殺蟲劑)，使農(nóng)畜產(chǎn)品中污染物減少。此外，蛭石能吸收動物糞便的臭味，降低糞便的溫度和延緩腐爛，改善家禽生長的環(huán)境等。

膨脹蛭石廣泛用于絕熱材料、防火材料、摩擦材料、密封材料、電絕緣材料、涂料、油漆、橡膠、耐火材料、硬水軟化劑、助濾劑、造船、化學(xué)等工業(yè)領(lǐng)域，用途十分廣泛。

目前國內(nèi)外生產(chǎn)膨脹蛭石的方法有回轉(zhuǎn)窯加熱膨脹法和硫化床加熱膨脹法：此種方法生產(chǎn)的膨脹蛭石被稱作熱膨脹蛭石。熱膨脹蛭石的容重在100kg-200kg/cm³之間，加熱溫度在800℃-900℃之間，膨脹時間1分鐘左右?；剞D(zhuǎn)窯加熱膨脹法的設(shè)備、工藝簡單，但生產(chǎn)出的膨脹蛭石雜質(zhì)含量較多。因為在800-900度下加熱，蛭石在膨脹的同時逐漸的變脆、碎裂，結(jié)果會產(chǎn)生很多膨脹蛭石碎末，這就大大影響了膨脹蛭石的品質(zhì)和應(yīng)用范圍。此外熱膨脹工藝多用煤做燃料來產(chǎn)生熱量，這樣就會有廢氣的排放、污染環(huán)境，同時由于生產(chǎn)車間有較多的可吸入顆粒容易使工人患職業(yè)病。

硫化床加熱膨脹法是最近幾年流行起來的新技術(shù)，使用天然氣做燃料，大大提高了燃燒效率和能源利用率，同時生產(chǎn)環(huán)境也得到了改善，但是還是不能解決蛭石發(fā)脆這一影響蛭石品質(zhì)的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種制備膨脹蛭石的方法，該方法采用微波對蛭石進行膨脹，讓微波和蛭石相互作用，微波效應(yīng)導(dǎo)致蛭石層間水劇烈震動，層間局部溫度快速升高，層間水迅速汽化，汽化水產(chǎn)生局部壓力將蛭石層與層之間撐開，宏觀表現(xiàn)為蛭石快速膨脹，避免了高溫膨脹的過程，從而解決了膨脹后的蛭石發(fā)脆的問題。同時，由于在膨脹前對蛭石進行清洗除雜，減少了雜志含量，提高了膨脹后蛭石的品質(zhì)。采用該方法制備的高品質(zhì)膨脹蛭石可用于制備高溫機械部件熱障涂層用的高質(zhì)量膨脹蛭石粉體；合成有機粘土復(fù)合材料用的填充劑；節(jié)能保溫墻體的填充材料；制備高品質(zhì)隔熱蛭石板材的原料等應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明所述的一種微波法制備膨脹蛭石的方法，按下列步驟進行：