[發明專利]一種凹凸棒土的改性方法

在審

• 申請號: 201710231499.0
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106809845A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 王琳
• 申請（專利權）人: 明光市安盛非金屬材料廠
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司34130
• 代理人: 張浩

技術領域

本發明涉及非金屬礦的改性，具體涉及一種凹凸棒土的改性方法。

背景技術

凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒土為一種晶質水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有獨特的層鏈狀結構特征，在其結構中存在晶格置換，幫晶體中含有不定量的Na⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。凹凸棒石具有獨特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質和較高的吸附脫色能力。其理想的化學分子式為Mg₅Si₈O₂₀(OH)₂(OH₂)₄·4H₂O，具有介于鏈狀結構和層狀結構之間的中間結構。凹凸棒石呈土狀、致密塊狀產于沉積巖和風化殼中，顏色呈白色，灰白色，青灰色，灰綠色或弱絲絹光澤。土質細膩，有油脂滑感，質輕、性脆，斷口呈貝殼狀或參差狀，吸水性強。濕時具粘性和可塑性，干燥后收縮小，不大顯裂紋，水浸泡崩散。

凹凸棒土的優良性能使得其應用越來越廣泛，在實際使用中由于存在著純度不均以及黏合性不強等問題，需要對其進行改性以更加滿足對結構材料的需求。申請號 CN200510040601.6 的專利中，給出了經過自然風化、改性處理、配料、攪拌、墨粉和檢測等步驟實現對凹凸棒石棒土粘度的加工，該專利的改性處理步驟之前是自然風化這個步驟，需要耗費30-120天的時間，效率較低，而且改性所需要的浸泡時間也長，純度不高，改性不夠徹底，效果不甚理想。在凹凸棒土的酸化改性中，還存在著一個大問題，當酸性的濃度過大，凹凸棒土中八面體陽離子近乎完全溶解時，四面體結構會失去支撐而發生崩塌，無法徹底改性。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種凹凸棒土的改性方法，該改性方法簡單、成本較低，明顯提高了凹凸棒土的比表面積，增加了吸附性能。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明提供了一種凹凸棒土的改性方法，包括以下步驟：

（1）凹凸棒土的提純：取凹凸棒土研磨、粉碎至粒徑為5-10mm的顆粒，過20-60目篩，加入凹凸棒土質量15-25倍的去離子水，使用恒速攪拌器攪拌，保持300-400r/min，攪拌2-4小時后，放入超聲波清洗儀中超聲15-30分鐘，靜置，減壓抽濾，于80-100℃

干燥2-3小時；

（2）凹凸棒土的改性：在20-30℃水浴攪拌條件下，將步驟（1）提純的凹凸棒土中緩慢滴加質量為凹凸棒土的3-5倍、濃度為10-16%的鹽酸溶液，在2-4小時內滴加完畢，繼續攪拌1-2小時；

（3）凹凸棒土的再次改性：對步驟（2）的反應物進行加熱，加熱到40-60℃，滴加碳酸鉀的飽和水溶液，不斷測量體系的pH值，當pH值達到5.0-6.2時，停止滴加，靜置冷卻；

（4）凹凸棒土的后處理：將步驟（3）的反應物進行減壓抽濾，于90-110℃干燥2-3小時，粉碎，過60-100目篩即得到改性的凹凸棒土。

優選地，所述步驟（1）粉碎至粒徑為8mm的顆粒。

優選地，所述步驟（1）過40目篩。

優選地，所述步驟（2）鹽酸溶液的濃度為12%。

優選地，所述步驟（3）加熱到55℃。

優選地，所述步驟（3）當體系pH值達到5.6時，停止滴加。

優選地，所述步驟（4）干燥2.5小時。

優選地，所述步驟（4）粉碎后過80目篩。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

本發明的凹凸棒的改性方法主要有凹凸棒土的提純、凹凸棒土的改性、凹凸棒土的再次改性、凹凸棒土的后處理四個步驟，首先加入去離子水攪拌、超聲、抽濾進行凹凸棒土的提純，改性和再次改性利用加入鹽酸溶液和碳酸鉀的飽和水溶液進行反應，酸性環境和鉀鹽將凹凸棒土進行改性。本發明方法簡單、成本較低，提高了凹凸棒土的提純純度，明顯提高了凹凸棒土的比表面積，增加了吸附性能和粘合性。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

實施例1.

本實施例凹凸棒土的改性方法，包括以下步驟：