制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法
【專利摘要】本發(fā)明公開了制備插層型有機(jī)蒙脫石的半干法，該方法包括以下步驟：提純蒙脫石；將提純的蒙脫石與改性劑、水混合后球磨處理。本發(fā)明的方法工藝簡單、反應(yīng)時間短、無廢水排出、制備的有機(jī)蒙脫石層間距大、晶格規(guī)整度好。
【專利說明】制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及蒙脫石有機(jī)改性的新方法、新工藝。通過本發(fā)明提供的方法，采用半干 法制備插層型有機(jī)蒙脫石，能制得層間距大、性能優(yōu)異的有機(jī)蒙脫石，生產(chǎn)工藝簡單，無廢 水排放，經(jīng)濟(jì)效益高。

【背景技術(shù)】
[0002] 蒙脫石是由兩層硅氧四面體片和一層夾于其間的鋁（鎂）氧（羥基）八面體片構(gòu) 成的2:1型層狀鋁硅酸鹽礦物。由于Al替代Si而使得其結(jié)構(gòu)中存在多余的負(fù)電荷，所以 蒙脫石層間存在可交換的Na+、Ca 2+、Mg2+等陽離子，可以與其他陽離子進(jìn)行交換。這是蒙脫 石有機(jī)改性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。
[0003] 蒙脫石有"萬能粘土礦物"的美譽(yù)，有機(jī)蒙脫石的應(yīng)用更是十分廣泛，現(xiàn)已被應(yīng)用 于潤滑脂、油漆、油墨、化妝品、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境治理、食品和國防工業(yè)等領(lǐng)域。有機(jī)蒙脫石擁 有廣闊的市場前景。目前市場上出售的有機(jī)蒙脫石的種類多為陽離子型有機(jī)蒙脫石。
[0004] 目前，國內(nèi)外的科技工作者對于蒙脫石的研究多集中于兩個方向：一是新型有機(jī) 蒙脫石制備和應(yīng)用的研究；二是有機(jī)蒙脫石制備方法和工藝的研究。
[0005] 新型有機(jī)蒙脫石主要是通過不同改性劑改變蒙脫石的層間環(huán)境。除陽離子型有機(jī) 蒙脫石外，新型有機(jī)蒙脫石的種類主要有陰-陽離子型有機(jī)蒙脫石、陰-非離子型有機(jī)蒙脫 石和陰離子型有機(jī)蒙脫石。
[0006] 目前，已見報(bào)道的有機(jī)蒙脫石的制備方法主要有濕法、預(yù)凝膠法和干法。
[0007] 濕法工藝是將蒙脫石懸浮液與有機(jī)改性劑(常為季銨鹽)的溶液相混合，在攪拌條 件下使有機(jī)改性劑進(jìn)入蒙脫石層間置換出無機(jī)陽離子（Na+、Ca2+)，同時形成穩(wěn)定有機(jī)蒙脫 石，該法又稱溶液插層法。
[0008] 岳欽艷，張澤朋等采用濕法工藝，制備出了陽離子型、陰離子-陽離子型、陰離 子-非離子型和陰離子型有機(jī)蒙脫石。如：岳欽艷，李倩等超聲波技術(shù)制備陽離子膨潤 土的研究與應(yīng)用[C]中國化學(xué)會第八屆水處理化學(xué)大會暨學(xué)術(shù)研討會論文集，2006:213; 和 Z Zhang, J Zhang, L Liao, Z Xia. Synergistic effect of cationic and anionic surfactants for the modification of Ca-montmorillonite. Materials Research Bulletin. 48 (2013) : 1811-1816 ;張澤朋，萬芳等.陰-非離子型有機(jī)蒙脫石的制備和表 征.中國粉體技術(shù).2013.02，19(1):34-37;26卩6叩211&1^，1^13；[1^1^&0,21118110父1已· Ultrasound-assisted preparation and characterization of anionic surfactant modified montmorillonites. Applied Clay Science. 2010，（50) :576 - 581 0 目前，國內(nèi)夕卜 有機(jī)蒙脫石的研究和生產(chǎn)多采用濕法工藝，濕法工藝制備的有機(jī)蒙脫石純度高，且工業(yè)應(yīng) 用技術(shù)比較成熟。但是，濕法工藝也存在著一些明顯的不足，如由于該工藝需要升溫并需保 持恒溫、反應(yīng)的懸浮液礦漿濃度低，因此存在著能耗高、效率低的缺點(diǎn)；又如，據(jù)估計(jì)，濕法 工藝每生產(chǎn)1噸有機(jī)蒙脫石約消耗10噸水，不僅會因消耗大量的水而提高有機(jī)蒙脫石的制 造成本，而且還會因?yàn)榕欧诺膹U水含有大量的有機(jī)物(改性劑）而對環(huán)境造成污染。
[0009] 預(yù)凝膠法是將蒙脫石分離改性提純后，在有機(jī)覆蓋過程中加入疏水性有機(jī)溶劑 (如礦物油），使疏水膨潤土復(fù)合物萃取進(jìn)入有機(jī)油，分離出水相，再經(jīng)蒸發(fā)除去殘留水分 直接制成有機(jī)土預(yù)凝膠。該法能耗高，產(chǎn)品均勻性差，且對蒙脫石純度和品質(zhì)要求較高，所 以并不常見。
[0010] 干法工藝直接通過固相之間的反應(yīng)達(dá)到改性的目的，是最新發(fā)展的制備有機(jī)蒙脫 石的方法。主要包括：機(jī)械力化學(xué)表面改性法、熔融態(tài)有機(jī)物復(fù)合法、粉末研磨法等。目前， 見報(bào)道的多數(shù)干法工藝是在高于陽離子表面活性劑的熔點(diǎn)的溫度下直接使烷基胺與蒙脫 石復(fù)合，又稱熔融插層法，例如參見：陳堯，馬玉龍，謝麗等.有機(jī)蒙脫石的制備及其應(yīng)用研 究進(jìn)展·材料導(dǎo)報(bào).2009. 11，23(14): 432-434。
[0011] 趙麗穎等在"機(jī)械力化學(xué)表面改性對蒙脫石結(jié)構(gòu)和性能的影響"，非金屬礦，2001， 24(4) 49中報(bào)道了采用干法工藝，應(yīng)用機(jī)械力化學(xué)作用，以有機(jī)胺、有機(jī)酸單獨(dú)或 兩者復(fù)合對蒙脫石改性。將蒙脫石在40(TC下焙燒lh，在干燥狀態(tài)下研磨并加入質(zhì)量為膨 潤土 3%的改性劑，蒙脫石與改性劑混合均勻后保存在干燥器中，最終得到有機(jī)蒙脫石。但 是，在400°C的溫度下，蒙脫石結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞，加入改性劑后只存在簡單的研磨混合過程， 該方法并未得到插層型的有機(jī)蒙脫石。
[0012] 因此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，特別是為了解決諸如濕法、預(yù)凝膠法能耗高、 效率低、產(chǎn)品均勻性差的缺點(diǎn)；降低濕法因消耗大量的水而提高有機(jī)蒙脫石的制造成本，以 及減少因?yàn)榕欧诺膹U水含有大量的有機(jī)物(改性劑)而對環(huán)境造成污染。避免干法因高溫而 造成蒙脫石結(jié)構(gòu)破壞，加入改性劑后只存在簡單的研磨混合過程，不能得到插層型的有機(jī) 蒙脫石的缺陷，亟待提出一種有機(jī)改性蒙脫石的新方法、新工藝，從而獲得層間距大、性能 優(yōu)異的插層型有機(jī)蒙脫石。


【發(fā)明內(nèi)容】



【發(fā)明內(nèi)容】
[0013] 本發(fā)明正是為了解決以上目的而提出的，具體而言，本發(fā)明提供一種新 穎的半干法制備插層型有機(jī)蒙脫石的方法，在常溫條件下，在蒙脫石和改性劑的混合物中 加入少量的水，采用機(jī)械力化學(xué)作用原理，使有機(jī)改性劑進(jìn)入到蒙脫石層間，并穩(wěn)定存在， 通過對蒙脫石進(jìn)行有機(jī)改性，使得層間距大并且性能優(yōu)異，得到各種類型的有機(jī)蒙脫石，本 發(fā)明方法生產(chǎn)工藝簡單，無廢水污水排放，經(jīng)濟(jì)效益高，所得產(chǎn)品規(guī)整度好，層間距大（Cl tltll 高達(dá)約5. Onm)，在有機(jī)相中的分散性好，從而完成本發(fā)明。
[0014] 本發(fā)明的目的在于提供以下方面：
[0015] 第一方面，本發(fā)明提供一種制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，該方法包括以下步 驟：
[0016] A.提純蒙脫石：對蒙脫石原礦進(jìn)行提純；
[0017] B.插層型有機(jī)蒙脫石的制備：將提純后的蒙脫石、改性劑、以及水混合均勻，其中 蒙脫石、改性劑和水的重量配比為：
[0018] 蒙脫石 10重量份，
[0019] 改性劑 0.5-20重量份
[0020] 水 0· 5-5重量份
[0021] 并加入球磨介質(zhì)20-100重量份份，基于蒙脫石、改性劑和水的混合物10重量份， 在球磨機(jī)中球磨物料，分離球料與物料，烘干物料，得到插層型有機(jī)蒙脫石。
[0022] 第二方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，步驟A包括：
[0023] Al.用粉碎機(jī)將鈣基蒙脫石原礦粉碎，過200目篩，得蒙脫石粉；
[0024] A2.將蒙脫石粉加入蒸餾水中，配成"濃度"不超過10g/L的懸浮液，攪拌30分鐘， 在室溫狀態(tài)下靜置8小時；
[0025] A3.取上層懸濁液，離心分離，60°C干燥，粉碎、研磨過篩，得提純的蒙脫石。
[0026] 第三方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，步驟A包括：
[0027] Al.用粉碎機(jī)將鈣基蒙脫石原礦粉碎，過200目篩，得蒙脫石粉；
[0028] A2.稱取80g蒙脫石粉加入8L蒸餾水中，用電攪拌器攪拌30分鐘，將蒙脫石配成 "濃度"不超過l〇g/L的懸浮液，在室溫狀態(tài)下靜置8小時；
[0029] A3.取上層懸濁液，離心分離，60°C干燥，粉碎、研磨過篩，得提純的蒙脫石。
[0030] 第四方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，在步驟B中， 提純后的蒙脫石、改性劑和水的重量配比為：
[0031] 蒙脫石 10重量份，
[0032] 改性劑 1-6重量份
[0033] 水 L 5-2重量份。
[0034] 第五方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，在步驟B中， 所述球磨介質(zhì)為氧化鋁球磨珠。
[0035] 第六方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，在步驟B中， 所述球磨介質(zhì)用量為50重量份，基于蒙脫石、改性劑和水的混合物10重量份。
[0036] 第七方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，在步驟B中， 在球磨機(jī)中球磨物料20分鐘-3小時。
[0037] 第八方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，在步驟B中， 所述改性劑為十二烷基三甲基溴化銨（DTAB)、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)、十八烷基 三甲基溴化銨（0ΤΑΒ)、十六烷基三甲基氯化銨（CTAC)、十二烷基磺酸鈉（SDS)、硬脂酸鈉 (SSTA)或辛基酚聚氧乙烯醚（曲拉通X-100)。
[0038] 第九方面，本發(fā)明提供上述制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，其中，在步驟B中， 所述改性劑選自十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨或十八烷基三甲基溴化 銨。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明提供的半干法與現(xiàn)有技術(shù)的濕法和干法有所不同，采用機(jī)械力化學(xué)作 用原理，使有機(jī)改性劑進(jìn)入到蒙脫石層間，并穩(wěn)定存在，得到各種類型的有機(jī)蒙脫石。
[0040] 關(guān)于半干法的機(jī)械力化學(xué)作用機(jī)理，本發(fā)明人尚未發(fā)現(xiàn)明確的統(tǒng)一的理論機(jī)制。 本發(fā)明人認(rèn)為，天然蒙脫石以微米尺度的團(tuán)聚體形式存在，每一個團(tuán)聚體包含幾十到幾百 片單片的片層，每一片層的尺度約為1 μ mX 1 μ mX lnm，兩個鄰近的片層之間的間隙大約為 0. 3nm。在改性過程中，外界機(jī)械作用能使改性劑分子的極性端與具有極性的蒙脫石表面和 斷鍵端緊密結(jié)合，并吸附在蒙脫石的表面和斷鍵處，而改性劑的有機(jī)端之間的相互纏繞，又 可使兩個蒙脫石片層組合成新的一個整體，從而離開原蒙脫石片層，這樣連續(xù)進(jìn)行即得到 層間存在有機(jī)改性劑的有機(jī)蒙脫石。
[0041] 上述內(nèi)容僅是對本發(fā)明機(jī)理的可能性推測，本發(fā)明并不限于此。
[0042] 通過使用本發(fā)明的方法生產(chǎn)有機(jī)插層型蒙脫石，不產(chǎn)生廢水污水，工藝簡單，生產(chǎn) 周期短，所得產(chǎn)品層間距大，晶格規(guī)整度好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043] 圖1是實(shí)施例1中提純后鈣基蒙脫石的XRD圖。
[0044] 圖2是實(shí)施例2中半干法制備的陽離子（CTAB)插層型蒙脫石的XRD圖。
[0045] 圖3是實(shí)施例3中半干法制備的陽離子（DTAB)插層型蒙脫石的XRD圖。
[0046] 圖4是比較例1中濕法制備的陽離子（CTAB)插層型蒙脫石的XRD圖。
[0047] 圖5是比較例2中濕法制備的陽離子（CTAB)插層型蒙脫石的XRD圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048] 以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)。通過這些描述，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更為清楚。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明提供的半干法適用于蒙脫石，適于各種類型的蒙脫石。
[0050] 在根據(jù)本發(fā)明提供的半干法中，步驟A的目的在于提供純化的蒙脫石，以便后續(xù) 進(jìn)行改性。
[0051] 在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟A包括：用粉碎機(jī)將蒙脫石原料粉碎，將粉碎后的 蒙脫石分散在水中，蒙脫石與水的重量比為1:10,電動攪拌機(jī)攪拌30min，靜置陳化8h，用 虹吸管吸出上層懸濁液，并用高速離心機(jī)離心、所得物料恒溫60°C烘干24h，研磨過200目 篩。
[0052] 在根據(jù)本發(fā)明提供的半干法中，提純后的蒙脫石、改性劑和水的重量配比為：蒙脫 石10重量份，改性劑05-20重量份，和水0. 5-5重量份；優(yōu)選為：蒙脫石10重量份，改性劑 05-10重量份，和水1-4重量份；特別優(yōu)選為：蒙脫石10重量份，改性劑1-6重量份，和水 1. 5-2重量份。在此重量配比范圍內(nèi)，能在不產(chǎn)生污水廢水的情況下，改性劑能有效、穩(wěn)定地 插入蒙脫石層間，獲得良好改性的插層型蒙脫石。
[0053] 特別地，如果改性劑的用量高于20重量份，不僅則會增加成本，而且多余的改性 劑將成為雜質(zhì)，影響產(chǎn)品性能，如果改性劑的用量低于〇. 5重量份，則由于改性劑用量不足 無法對蒙脫石進(jìn)行充分改性，所得改性蒙脫石的層間距小，功能差。
[0054] 如果水的用量高于5重量份，則影響生產(chǎn)效率；如果水的用量低于0. 5重量份，則 由于水量不足而導(dǎo)致改性劑無法充分進(jìn)入蒙脫石層間，從而改性不夠充分。
[0055] 在根據(jù)本發(fā)明提供的半干法中，對于球磨介質(zhì)并沒有特別限制，可以使用常用的 球磨介質(zhì)，例如氧化鋁球磨珠、瑪瑙球磨珠和陶瓷球磨珠等，不過優(yōu)選使用氧化鋁球磨珠。
[0056] 在根據(jù)本發(fā)明提供的半干法中，在球磨機(jī)中利用球磨介質(zhì)球磨的過程即為改性過 程，通過球磨的機(jī)械作用力，在水的作用下，使得改性劑分子改性插層至蒙托石層間。
[0057] 在本發(fā)明的半干法中，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為500-800r/min，最優(yōu)選為約580r/ min。在此范圍內(nèi)，改性劑能充分有效地插層至蒙脫石層間，從而改性。
[0058] 在本發(fā)明的半干法中，所用球磨機(jī)為南京大學(xué)儀器廠生產(chǎn)的行星式球磨機(jī) QM-3SP2。
[0059] 實(shí)施例
[0060] 以下通過具體實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明，不過這些實(shí)施例僅是對本發(fā)明的范例性實(shí) 例，并不對本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。
[0061] 實(shí)施例1蒙脫石的提鈍
[0062] ①用粉碎機(jī)將鈣基蒙脫石原礦粉碎，過200目篩，得蒙脫石粉；
[0063] ②稱取80g蒙脫石粉分散于8L蒸餾水中，用電攪拌器攪拌30分鐘，將蒙脫石配成 "濃度"不超過l〇g/L的懸浮液，在室溫狀態(tài)下靜置8小時；
[0064] ③取上層8cm懸濁液，離心分離，60°C干燥，粉碎、研磨過篩，得精制蒙脫石；
[0065] 實(shí)施例2半干法制各插層型有機(jī)蒙脫石
[0066] 稱取實(shí)例1中經(jīng)提純得到的過200目篩的鈣基蒙脫石5g、十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB) 3g和蒸餾水0. 5g，稱取球磨介質(zhì)氧化鋁球磨珠40g，將物料與球磨介質(zhì)置于球磨罐 中，500r/min球磨0. 5h，取出，60°C烘干，分離，粉碎，即得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石。
[0067] 所得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石的X射線衍射圖譜（XRD圖）如圖2所示。由圖2 可知，該有機(jī)蒙脫石的層間距為d Q(ll=5· Onm，dQ(l2=2· 04nm，dQ(l3=l· 44nm,所得插層型陽離子有 機(jī)蒙脫石的特征峰強(qiáng)度較高，峰形規(guī)則尖銳，其晶格規(guī)整度好。
[0068] 實(shí)施例3半干法制各插層型陽離子有機(jī)蒙脫石
[0069] 稱取實(shí)施例1中提純得到的過200目篩的鈣基蒙脫石5g、十二烷基三甲基溴化銨 (DTAB) 3g和蒸饋水I. Og,稱取球磨介質(zhì)氧化錯球磨珠80g，置于球磨罐中，580r/min球磨 2h，取出，烘干，分離球料，粉碎研磨，即得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石產(chǎn)品。
[0070] 所得插層型陽離子（DTAB)型有機(jī)蒙脫石的X射線衍射（XRD)圖譜如圖3所示。由 圖3可知，該有機(jī)蒙脫石的層間距為4. 80nm，產(chǎn)品柱撐效果優(yōu)異，其晶格規(guī)整度良好。
[0071] 實(shí)施例4半干法制各插層型有機(jī)蒙脫石
[0072] 稱取實(shí)例1中經(jīng)提純得到的過200目篩的鈣基蒙脫石5g、十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB) 0. 5g和蒸餾水2g，稱取球磨介質(zhì)氧化鋁球磨珠50g，將物料與球磨介質(zhì)置于球磨罐 中，500r/min球磨0. 5h，取出，60°C烘干，分離，粉碎，即得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石。
[0073] 所得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石的X射線衍射圖譜（XRD圖）與圖2類似。
[0074] 實(shí)施例5半干法制各插層型陽離子有機(jī)蒙脫石
[0075] 稱取實(shí)施例1中提純得到的過200目篩的鈣基蒙脫石5g、十二烷基三甲基溴化銨 (DTAB)5g和蒸饋水2g，稱取球磨介質(zhì)氧化錯球磨珠70g，置于球磨罐中，580r/min球磨2h, 取出，烘干，分離球料，粉碎研磨，即得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石產(chǎn)品。
[0076] 所得插層型陽離子（DTAB)型有機(jī)蒙脫石的X射線衍射（XRD)圖譜與圖3類似。
[0077] 實(shí)施例6半干法制各插層型有機(jī)蒙脫石
[0078] 稱取實(shí)例1中經(jīng)提純得到的過200目篩的鈣基蒙脫石5g、十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB)5g和蒸餾水lg，稱取球磨介質(zhì)氧化鋁球磨珠50g，將物料與球磨介質(zhì)置于球磨罐中， 580r/min球磨0. 5h，取出，60°C烘干，分離，粉碎，即得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石。
[0079] 所得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石的X射線衍射圖譜（XRD圖）與圖2類似。
[0080] 實(shí)施例7半干法制各插層型陽離子有機(jī)蒙脫石
[0081] 稱取實(shí)施例1中提純得到的過200目篩的鈣基蒙脫石5g、十二烷基三甲基溴化銨 (DTAB) 0. 25g和蒸饋水0. 5g，稱取球磨介質(zhì)氧化錯球磨珠35g，置于球磨罐中，580r/min球 磨2h，取出，烘干，分離球料，粉碎研磨，即得插層型陽離子有機(jī)蒙脫石產(chǎn)品。
[0082] 所得插層型陽離子（DTAB)型有機(jī)蒙脫石的X射線衍射（XRD)圖譜與圖3類似。
[0083] 對比例1濕法制各插層型陽離子有機(jī)蒙脫石
[0084] 將蒙脫石與水按質(zhì)量比5 :100配置成300ml懸浮液轉(zhuǎn)移到300ml三口燒瓶中， 控制溫度在70°C左右，采用機(jī)械攪拌預(yù)水化蒙脫石Ih后，將3g的十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB)加入到已充分水化的蒙脫石漿體中，持續(xù)機(jī)械攪拌2小時，停止攪拌，恒溫靜置1小 時，離心，在60°C條件下干燥，過篩得陽離子型有機(jī)蒙脫石。
[0085] 所得插層型陽離子型有機(jī)蒙脫石的X射線衍射（XRD)圖譜如圖4中所示。
[0086] 通過比較圖2和圖4可知，半干法制備的陽離子型有機(jī)蒙脫石在柱撐效果和晶格 規(guī)整度等優(yōu)于或相當(dāng)于濕法制備的插層型陽離子有機(jī)蒙脫石。
[0087] 對比例2濕法制各插層型陽離子有機(jī)蒙脫石
[0088] 將蒙脫石與水按質(zhì)量比5 :100配置成300ml懸浮液轉(zhuǎn)移到300ml三口燒瓶中，控 制溫度在70°C左右，采用機(jī)械攪拌預(yù)水化蒙脫石Ih后，將0. 5g的CTAB加入到已充分水化 的蒙脫石漿體中，持續(xù)機(jī)械攪拌2小時，停止攪拌，恒溫靜置1小時，離心，在60°C條件下干 燥，過篩得陽離子型有機(jī)蒙脫石。
[0089] 所得插層型陽離子型有機(jī)蒙脫石的X射線衍射（XRD)圖譜如圖5中所示。
[0090] 通過將圖2與圖5比較得知，半干法制備的陽離子型有機(jī)蒙脫石在柱撐效果和晶 格規(guī)整度等方面優(yōu)于或相當(dāng)于濕法制備的插層型陽離子有機(jī)蒙脫石。
[0091] 實(shí)駘例
[0092] X-射線衍射實(shí)駘
[0093] 使用日本日立公司生產(chǎn)的D/MAX2000型X射線粉晶衍射儀（Cu靶Ka射線)，在 λ =0. 15406nm，步寬=0. 02,工作電壓40Kv，工作電流IOOmA條件下分析樣品。
[0094] 以上結(jié)合【具體實(shí)施方式】及其優(yōu)選實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，不過這些描述并 不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對本發(fā) 明的技術(shù)方案及其【具體實(shí)施方式】進(jìn)行多種修飾、改進(jìn)和替換，這些修飾、改進(jìn)和替換均應(yīng)落 入所附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種制備有機(jī)插層型蒙脫石的半干法，該方法包括以下步驟： A. 提純蒙脫石：對蒙脫石原礦進(jìn)行提純； B. 插層型有機(jī)蒙脫石的制備：將提純后的蒙脫石、改性劑、以及水混合均勻，其中蒙脫 石、改性劑和水的重量配比為： 蒙脫石 10重量份， 改性劑 0. 5-20重量份 水 0. 5-5重量份 并加入球磨介質(zhì)20-100重量份，基于蒙脫石、改性劑和水的混合物10重量份，在球磨 機(jī)中球磨物料，分離球料與物料，烘干物料，得到插層型有機(jī)蒙脫石。
2. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，步驟A包括： Al.用粉碎機(jī)將鈣基蒙脫石原礦粉碎，過200目篩，得蒙脫石粉； A2.將蒙脫石粉加入蒸餾水中，配成"濃度"不超過10g/L的懸浮液，攪拌30分鐘，在室 溫狀態(tài)下繼續(xù)靜置8小時； A3.取上層懸濁液，離心分離，60°C干燥，粉碎、研磨過篩，得提純的蒙脫石。
3. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，步驟A包括： Al.用粉碎機(jī)將鈣基蒙脫石原礦粉碎，過200目篩，得蒙脫石粉； A2.稱取80g蒙脫石粉加入8L蒸餾水中，用電攪拌器攪拌30分鐘，將蒙脫石配成"濃 度"不超過l〇g/L的懸浮液，在室溫狀態(tài)下靜置8小時； A3.取上層懸濁液，離心分離，60°C干燥，粉碎、研磨過篩，得提純的蒙脫石。
4. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，在步驟B中，提純后的蒙脫石、改性劑和水的重量 配比為： 蒙脫石 10重量份， 改性劑 1-6重量份 水 1. 5-2重量份。
5. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，在步驟B中，所述球磨介質(zhì)為氧化鋁球磨珠。
6. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，在步驟B中，所述球磨介質(zhì)用量為50-100重量 份，基于蒙脫石、改性劑和水的混合物10重量份。
7. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，在步驟B中，在球磨機(jī)中球磨物料20分鐘-3小 時。
8. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，在步驟B中，所述改性劑為十二烷基三甲基溴 化銨（DTAB)、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)、十八烷基三甲基溴化銨（OTAB)、十六烷基三 甲基氯化銨（CTAC)、十二烷基磺酸鈉（SDS )、硬脂酸鈉（SSTA)或辛基酚聚氧乙烯醚（曲拉通 X-100)。
9. 如權(quán)利要求1所述的半干法，其中，在步驟B中，所述改性劑選自十六烷基三甲基溴 化銨、十二烷基三甲基溴化銨或十八烷基三甲基溴化銨。
【文檔編號】C01B33/44GK104211076SQ201310219527
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】張澤朋, 趙同, 莊官政, 張吉初, 廖立兵 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（北京）