一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，以凹凸棒土為原料，經(jīng)過(guò)粉碎和提純，再經(jīng)過(guò)氮離子輻照處理，最后經(jīng)過(guò)有機(jī)修飾得到高懸浮性凹凸棒土。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、制備效率高。利用該方法制備的凹凸棒土樣品的懸浮率可達(dá)80％-90％，且所得高懸浮性凹凸棒土懸浮性能好且穩(wěn)定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種材料制備和改性方法，尤其涉及的是一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]凹凸棒土簡(jiǎn)稱(chēng)凹凸土或凹土，又名坡縷石，是一種層鏈狀過(guò)渡結(jié)構(gòu)的以含水富鎂硅酸鹽為主的粘土礦。具備許多優(yōu)良的特征，如具有較好的吸附能力，獨(dú)特的分散性，耐高溫、抗鹽堿，有較高的可塑性及粘結(jié)力，礦物本身質(zhì)輕、性脆、吸水性強(qiáng)，干燥后收縮小，不大顯裂紋，水浸泡崩散等。凹凸棒土產(chǎn)地質(zhì)環(huán)境特殊，其廣泛的應(yīng)用以及巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值使其在粘土礦物學(xué)、材料科學(xué)、物理化學(xué)、土壤科學(xué)、環(huán)境工程中受到廣泛重視。
[0003]凹凸棒土獨(dú)特的棒狀晶體形態(tài)，易于分散在水介質(zhì)中，具有優(yōu)良的膠體懸浮性能，廣泛應(yīng)用于如鑄造涂料、鉆井泥漿、混凝土泥漿等諸多領(lǐng)域，都添加適量凹凸棒土作為懸浮劑。凹凸棒土作為懸浮劑對(duì)涂料制品的運(yùn)輸、儲(chǔ)藏和最后使用效果有著重要影響，但目前對(duì)凹凸棒土懸浮液懸浮性的研宄尚少有報(bào)道。因此如何改善和提高凹凸棒土的懸浮性能，已成為當(dāng)前應(yīng)用研宄的重要內(nèi)容之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級(jí)凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設(shè)備對(duì)凹凸棒土礦進(jìn)行粉碎成200-300目的凹凸棒土粉；還包括以下步驟:
[0006](1)提純:將10-50g,200-300目的凹凸棒土粉加入到裝有0.8-1.2L自來(lái)水的燒杯中，以轉(zhuǎn)速5000-10000rpm高速攪拌10-20分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置20-40分鐘，去除下方0.1-0.2L懸濁液；再將剩余懸濁液在50-80°C下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎成800-1200目的凹凸棒土粉；
[0007](2)氮離子輻照:利用10_20keV，10_40kG的氮離子束對(duì)步驟⑴中所得的800-1200目凹凸棒土粉末進(jìn)行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離；
[0008](3)有機(jī)修飾:將步驟(2)中所得凹凸棒土與500-800目的六偏磷酸鈉以及700-1000目的丙烯酸鈉按照(18-22): (2-4): (1-2)的質(zhì)量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。
[0009]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所述的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法以凹凸棒土為原料，經(jīng)過(guò)粉碎和提純，再經(jīng)過(guò)氮離子輻照處理，最后與六偏磷酸鈉和丙稀酸鈉均勾混合得到高懸浮性凹凸棒土。本發(fā)明所述的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、制備效率高。利用該方法制備的凹凸棒土樣品的懸浮率可達(dá)80% -90%,且所得高懸浮性凹凸棒土懸浮性能好且穩(wěn)定。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法的生產(chǎn)工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0012]參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法的生產(chǎn)工藝流程圖。一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級(jí)凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設(shè)備對(duì)凹凸棒土礦進(jìn)行粉碎成200-300目的凹凸棒土粉；還包括以下步驟:
[0013](1)提純:將10-50g,200-300目的凹凸棒土粉加入到裝有0.8-1.2L自來(lái)水的燒杯中，以轉(zhuǎn)速5000-10000rpm高速攪拌10-20分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置20-40分鐘，去除下方0.1-0.2L懸濁液；再將剩余懸濁液在50-80°C下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎成800-1200目的凹凸棒土粉；
[0014](2)氮離子輻照:利用10_20keV，10_40kG的氮離子束對(duì)步驟⑴中所得的800-1200目凹凸棒土粉末進(jìn)行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離；
[0015](3)有機(jī)修飾:將步驟(2)中所得凹凸棒土與500-800目的六偏磷酸鈉以及700-1000目的丙烯酸鈉按照(18-22): (2-4): (1-2)的質(zhì)量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。
[0016]利用本發(fā)明的方法制備的高懸浮凹凸棒土樣品的懸浮性利用如下評(píng)價(jià)方法:
[0017](1)在25°C下，稱(chēng)取0.10g高懸浮凹凸棒土樣品加入到50mL比色管中，加去離子水并定容至50mL，上下顛倒20下，得到濃度均一的懸池液。
[0018](2)在25°C下，將上述步驟(1)得到的懸濁液靜置2h后，移除上層45mL的懸濁液，將剩下的5mL懸濁液轉(zhuǎn)移到干凈的燒杯中，然后置于50°C烘箱中烘12h，刮下干物質(zhì)稱(chēng)重。
[0019](3)計(jì)算:懸浮率=10/9X (M0-Mt)/MtX %，其中M。為樣品總質(zhì)量(g) ;M t為底部5mL懸濁液中樣品質(zhì)量(g)。
[0020]按照該評(píng)價(jià)方法測(cè)得本發(fā)明所制得凹凸棒土樣品的懸浮率可達(dá)80% -90%。
[0021]實(shí)施例一
[0022]一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級(jí)凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設(shè)備對(duì)凹凸棒土礦進(jìn)行粉碎成200目的凹凸棒土粉；還包括以下步驟:
[0023](1)將10g、200目的凹凸棒土粉加入到裝有0.8L自來(lái)水的燒杯中，以轉(zhuǎn)速5000rpm高速攪拌10分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置20分鐘，去除下方0.1L懸濁液；再將剩余懸濁液在50°C下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎至800目的凹凸棒土粉末；
[0024](2)利用lOkeV，10kG的氮離子束對(duì)步驟(1)中所得800目的凹凸棒土粉末進(jìn)行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離；
[0025](3)將步驟⑵中所得凹凸棒土與500目的六偏磷酸鈉以及700目的丙烯酸鈉按照18:2:1的質(zhì)量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。
[0026]利用本發(fā)明的方法制備的高懸浮凹凸棒土樣品的懸浮性利用如下評(píng)價(jià)方法:
[0027](1)在25°C下，稱(chēng)取0.10g高懸浮凹凸棒土樣品加入到50mL比色管中，加去離子水并定容至50mL，上下顛倒20下，得到濃度均一的懸池液。
[0028](2)在25°C下，將上述步驟(1)得到的懸濁液靜置2h后，移除上層45mL的懸濁液，將剩下的5mL懸濁液轉(zhuǎn)移到干凈的燒杯中，然后置于50°C烘箱中烘12h，刮下干物質(zhì)稱(chēng)重。
[0029](3)計(jì)算:懸浮率=10/9X (MQ-Mt)/MtX %，其中M。為樣品總質(zhì)量(g) ;M t為底部5mL懸濁液中樣品質(zhì)量(g)。
[0030]按照該評(píng)價(jià)方法測(cè)得本發(fā)明所制得凹凸棒土樣品的懸浮率可達(dá)80%。
[0031]實(shí)施例二
[0032]一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級(jí)凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設(shè)備對(duì)凹凸棒土礦進(jìn)行粉碎成300目的凹凸棒土粉；還包括以下步驟:
[0033](1)將50g、300目的凹凸棒土粉加入到裝有1.2L自來(lái)水的燒杯中，以轉(zhuǎn)速lOOOOrpm高速攪拌20分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置40分鐘，去除下方0.2L懸濁液；再將剩余懸濁液在80°C下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎至1200目的凹凸棒土粉末；
[0034](2)利用20keV，40kG的氮離子束對(duì)步驟⑴中所得1200目的凹凸棒土粉末進(jìn)行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離；
[0035](3)將步驟⑵中所得凹凸棒土與800目的六偏磷酸鈉以及1000目的丙烯酸鈉按照11:2:1的質(zhì)量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。
[0036]按照實(shí)施例一中的評(píng)價(jià)方法，測(cè)得本發(fā)明所制得凹凸棒土樣品的懸浮率可達(dá)90%。
[0037]實(shí)施例三
[0038]一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級(jí)凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設(shè)備對(duì)凹凸棒土礦進(jìn)行粉碎成250目的凹凸棒土粉；還包括以下步驟:
[0039](1)將30g、250目的凹凸棒土粉加入到裝有1L自來(lái)水的燒杯中，以轉(zhuǎn)速8000rpm高速攪拌15分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置30分鐘，去除下方0.15L懸濁液；再將剩余懸濁液在70°C下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎至1000目的凹凸棒土粉末；
[0040](2)利用15keV，30kG的氮離子束對(duì)步驟⑴中所得1000目的凹凸棒土粉末進(jìn)行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離；
[0041](3)將步驟⑵中所得凹凸棒土與600目的六偏磷酸鈉以及800目的丙烯酸鈉按照20:3:1的質(zhì)量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。
[0042]按照實(shí)施例一中的評(píng)價(jià)方法，測(cè)得本發(fā)明所制得凹凸棒土樣品的懸浮率可達(dá)85%。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級(jí)凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設(shè)備對(duì)凹凸棒土礦進(jìn)行粉碎成200-300目的凹凸棒土粉末；其特征在于:還包括以下步驟: (1)提純:將10-508、200-300目的凹凸棒土粉加入到裝有0.8-1.21自來(lái)水的燒杯中，以轉(zhuǎn)速5000-1000011)111高速攪拌10-20分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置20-40分鐘，去除下方0.1-0.21懸濁液；再將剩余懸濁液在50-801:下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎至800-1200目的凹凸棒土粉末； (2)氮離子輻照:利用10-201^6^，10-401^的氮離子束對(duì)步驟(1)中所得的800-1200目凹凸棒土粉末進(jìn)行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離； (3)有機(jī)修飾:將步驟(2)中所得凹凸棒土與500-800目的六偏磷酸鈉以及700-1000目的丙烯酸鈉按照(18-22): (2-4):(1-2)的質(zhì)量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將508、300目的凹凸棒土粉加入到裝有1.2[自來(lái)水的燒杯中，以轉(zhuǎn)速10000印111高速攪拌20分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置40分鐘，去除下方0.21懸濁液；再將剩余懸濁液在801:下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎至1200目的凹凸棒土粉末； (2)利用201^?，40成的氮離子束對(duì)步驟(1)中所得1200目的凹凸棒土粉末進(jìn)行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離； (3)將步驟(2)中所得凹凸棒土與800目的六偏磷酸鈉以及1000目的丙烯酸鈉按照11:2:1的質(zhì)量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。
【文檔編號(hào)】C09C3/08GK104479421SQ201410783912
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】吳正巖, 蔡冬清, 江娜, 吳麗芳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院