[發明專利]一種鈣基膨潤土鈉化處理程度的評價方法

有效

• 申請號: 201911216311.0
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN110817894B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 楊大兵;劉琦
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明公開了一種鈣基膨潤土鈉化處理程度的評價方法。其特征在于，通過蒙脫石的層狀結構的層間距d₍₀₀₁₎的測量計算鈉化率評價鈣基膨潤土鈉化處理程度，鈉化率由符號N表示，鈉化率的計算公式如下：N=?333.3d₍₀₀₁₎+516.6%。本發明通過XRD測量蒙脫石的層狀結構的層間距，判斷鈣基膨潤土鈉化處理程度，評價鈉化膨潤土的質量，評價方法簡單可靠。

技術領域

本發明涉及膨潤土質量評定方法，更具體地，涉及一種鈣基膨潤土鈉化處理程度的評價方法。

背景技術

膨潤土是自然界分布和研究應用最廣泛的礦物之一，它的主要成分為蒙脫石。蒙脫石(montmorillonite)又名微晶高嶺石或膠嶺石，是一種硅鋁酸鹽，其主要成分為八面體蒙脫石微粒，是由顆粒極細的含水鋁硅酸鹽構成的層狀礦物。

一般說蒙脫石外觀形態多是說膨潤土原礦，膨潤土原礦常呈土狀隱晶質塊狀，電鏡下為細小鱗片狀，一般說蒙脫石的微觀形態多是說蒙脫石的晶體結構（如圖1）、蒙脫石的層狀結構（如圖2），蒙脫石的層狀結構顯示了蒙脫石片層電荷的分布。結構層具有永久性的負電荷，這些負電荷由層間可交換的K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等陽離子來補償，在層間陽離子具有良好的可交換性。蒙脫石的結構層只有1nm左右。

初始的膨潤土礦開采出來以后，80%都是屬于鈣基膨潤土的范疇，無法滿足更多的行業的需求，而如何更好的滿足其他行業的需求就需要進行鈉化處理。

鈣基膨潤土通過陽離子交換可改型為鈉化膨潤土，這一技術在膨潤土生產加工中被廣泛應用。

鈣基膨潤土鈉化的反應是一個鹽基交換反應，一般在水的存在下交換反應比在干燥環境中好。鈣基膨潤土不溶于水，以結晶集合體的狀態存在，只有表面被鈉化，而被鈉化的表面形成一層厚1.5mm左右的隔水膜，包裹著顆粒內部未鈉化的鈣土。如果這層鈉化膜不能及時剝離掉，就會影響里層的鈉化，導致 “夾生”現象，對產品質量有不利影響。

在實際應用中也存在鈉化膨潤土失效問題。

因此，迫切需要對鈣基膨潤土鈉化處理的鈉化率進行評判。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種鈣基膨潤土鈉化處理程度的評價方法，其目的在于通過鈣基膨潤土鈉化率計算，判斷鈉化膨潤土的產品質量。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種鈣基膨潤土鈉化處理程度的評價方法，通過蒙脫石的層狀結構的層間距 d₍₀₀₁₎的測量計算鈉化率評價鈣基膨潤土鈉化處理程度，鈉化率由符號N表示，鈉化率的計算公式如下：

N=（-333.3d₍₀₀₁₎+516.6）%。

所述層間距 d₍₀₀₁₎的范圍是1.25nm＜d₍₀₀₁₎＜1.55 nm；

當d₍₀₀₁₎＜1.25 nm時，視同鈉化率為100%；

當d₍₀₀₁₎＞1.55 nm時，視同沒有鈉化率，即鈉化率為零。

所述層間距 d₍₀₀₁₎采用X射線衍射方法測量。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，由于提供了一種鈣基膨潤土鈉化處理程度的評價方法，能夠取得下列有益效果。

（1）本發明技術方案通過XRD測量蒙脫石的層狀結構的層間距，判斷鈣基膨潤土鈉化處理程度，評價鈉化膨潤土的質量，評價方法簡單可靠。