[發明專利]一種提高凹凸棒石無機凝膠粘度的方法

在審

• 申請號: 201910301657.4
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110028076A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 陳新德;姚時苗;熊蓮;張海榮;郭海軍
• 申請（專利權）人: 中科院廣州能源所盱眙凹土研發中心
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40;B01J13/00
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

本發明公開了一種提高凹凸棒石無機凝膠粘度的方法，屬于非金屬礦開發利用領域；具體方法為：向范式粘度≤6 mPa.S的凹凸棒石原土中加入高分子聚合物粉末，加水攪拌制漿，干燥、粉碎后過篩，獲得粘度增加的凹凸棒石無機凝膠；本發明通過添加高分子聚合物改變凹凸棒石表面電荷及棒晶間的相互作用力以提高凹凸棒石的膠體性能。

技術領域

本發明屬于非金屬礦開發利用領域，涉及一種提高凹凸棒石無機凝膠粘度的方法。

背景技術

凹凸棒石是一種具鏈層狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，在具有獨特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質和較高的吸附脫色能力，有一定的可塑性及粘結力，被廣泛的應用于水性涂料、印染紡織、化妝品、醫藥、造紙、皮革加工等領域，擁有著非常廣闊的研究價值和市場前景。

膠體性能是凹凸棒石的主要特性之一，凹凸棒石經處理后可制得無機凝膠。由于氫鍵和靜電引力作用，天然產出的凹凸棒石棒晶以團聚體的形式存在，通常采用高速攪拌、超聲、均質等分散技術提高棒晶束集合體解聚分散效果以提高其膠體性能。江蘇盱眙、安徽明光是我國最大的凹凸棒石資源地和生產地，但其凹凸棒石含量多處于中低水平，凹凸棒石原礦的膠體性能難以達到工業要求。

在凹凸棒石無機凝膠中，顆粒所帶電荷密度增大，顆粒間靜電斥力作用增強，棒晶和棒晶束間形成的網狀結構體積增大，束縛更多水分子在其中，使體系粘度增大。無機凝膠粘度越大，應用范圍越廣。通常使用添加鈉化劑和膠化劑、對輥擠壓或高壓均質處理的方式來增加凹凸棒石無機凝膠的粘度，提高膠體性能，但是增粘效果有限，難以達到工業應用標準。

發明內容

本發明的目的是：一種提高凹凸棒石無機凝膠粘度的方法，通過添加高分子聚合物改變表面電荷和棒晶間相互作用力以提高凹凸棒石膠體性能。

本發明的技術解決方案是：向范式粘度≤6mPa.S的凹凸棒石原土中添加高分子聚合物粉末，加水攪拌制漿，干燥、粉碎后過篩，獲得粘度增加的無機凝膠。

其中，所述凹凸棒石原土包括江蘇盱眙、安徽明光的凹凸棒石低品位礦；將其粉碎后過篩，取100目篩下、400目篩上物。

其中，所述高分子聚合物為卡波姆941、卡波姆934、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、樹脂膠粉、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或一種以上。

其中，所述高分子聚合物粉末的添加量是凹凸棒石原土質量的5‰~10%。

其中，凹凸棒石原土與高分子聚合物的混合采用槳式攪拌、螺旋推進式攪拌、錨式攪拌、框式攪拌中的一種。

其中，所述的制漿條件為：攪拌速度50-300rpm，時間10-60min，溫度30-60℃。

本發明的創新點在于：

1）本發明采用的提高凹凸棒石無機凝膠粘度的方法主要針對粘度≤6mPa.S的低品位礦，其中雜質含量40%以上，經過處理后，粘度達到高品位礦的使用要求，極大地提高了凹凸棒石礦產的附加值，改性方法具有成本低廉、資源豐富、天然、高效、環保的特點。

2) 本發明利用高分子聚合物粉末與凹凸棒石原土的結構中的氫鍵結合，有效提高無機凝膠粘度。

3）本發明針對高分子聚合物在水中不易溶解的現象，確定了制漿方法，有效減少了高分子聚合物在水中團聚現象的產生，提高凹凸棒石無機凝膠粘度。

具體實施方式

下面結合具體實例對本發明做進一步說明，但本發明不限于以下實例。