[发明专利]节能型高分散性蒙脱石悬浮液生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将膨润土经湿法提纯、分散、均质成蒙脱石悬浮液的生产方法。

背景技术

蒙脱石又名微晶高岭石，是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿，因其最初发现于法国的蒙脱城而得名。蒙脱石成分为(Na，Ca)_0.33(Al，Mg)₂[Si₄O₁₀](OH)₂·nH₂O，颗粒细小，约0.2～1微米，通常呈块状或土状集合体产出，颜色为白色带浅灰，有时带浅蓝或浅红色，光泽暗淡。蒙脱石水的含量变化很大，具胶体分散特性，具有很强的吸附能力和离子交换能力，同时还具有高度的胶体性、可塑性和粘结力。蒙脱石因其特有的物理化学特性被广泛地应用于冶金、机电、化工、建筑、涂料、石油、纺织、食品、水利、交通、医药、造纸、环境保护、新材料、化妆品、农业及畜牧业等领域。

蒙脱石主要存在于自然界的膨润土中，是天然膨润土的主要成分。而自然界的膨润土还含有伊利石、高岭石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石、方英石等矿物杂质，由于蒙脱石用途广泛，从膨润土中提纯蒙脱石成为本领域的热点。

目前，现有技术中蒙脱石的制备方法，均采用膨润土提纯后再经烘干、粉碎制成干制品的生产工艺。膨润土的提纯方法主要有干法和湿法两种。干法是根据天然膨润土中杂质矿物与蒙脱石不同的比重，通过旋风离心分离，得到精制土。该工艺流程简便，处理量大，但产品质量不易控制。湿法提纯膨润土主要利用蒙脱石具有良好的亲水性和蒙脱石晶粒小且能在水介质中充分分散的特性，采用湿法离心使杂质矿物与蒙脱石分离，同时对于与蒙脱石包裹在一起的极其微小的难分离矿物采用化学方法溶去杂质，经烘干、粉碎得到蒙脱石干制品。如CN200680028247《改性蒙脱石及其制备方法和其应用》中介绍了制备改性蒙脱石的方法是：通过物理和化学提纯、最终干燥制得改性蒙脱石；CN201010185479《一种蒙脱石纯化工艺》介绍了原料预处理、投料、水洗、分散、分级、干燥、粉碎的生产工艺制成蒙脱石粉剂产品；CN201110008437《从富含方英石钙基膨润土矿制取高纯钠基蒙脱石、白炭黑及尺寸可控的纳米二氧化硅的方法》，是通过提纯后烘干制得粉剂的高纯蒙脱石；CN200710067840《一种蒙脱石超细提纯方法》中也介绍膨润土浆液经过剥片、分级，再经脱水、烘干、粉碎得到超细提纯的蒙脱石干制品；CN200510120588介绍《一种高纯蒙脱石的制备方法》，是经过离心分级、脱水、洗涤、烘干、粉碎得高纯蒙脱石粉料；CN200710025564介绍《一种治疗非感染性腹泻的蒙脱石混悬液及其制备方法》中提出了蒙脱石混悬液的制备方法，但其制备方法还是采用制成蒙脱石干制品，然后再与水等原料混合，配伍成蒙脱石混悬液，仍然未脱离传统方法通过烘干粉碎制得蒙脱石干制品的窝臼。

制成干制品存在着以下缺点：

一是提纯后制成蒙脱石粉剂等干制品，在烘干时容易造成过分干燥，导致脱水后部分蒙脱石层片结构遭破坏，从而降低蒙脱石一部分有利用价值的固有性能。

蒙脱石中有三种水分：一是表面的液态自由水，其含量不定，和蒙脱石的干燥程度有关，这种水在稍高于室温的条件下就可蒸发掉；二是层间的吸附水，水的密度、粘滞度较平常的液态水大，大于100℃时开始逸出，300℃左右基本脱净；三是还有参与构成蒙脱石晶格的水，其脱水温度因蒙脱石构成不同而异，500℃以上脱出较多，800℃左右基本脱净。蒙脱石在105℃的温度下，有相当多的层间吸附水逸出，这时的脱水生成物，多数还可以复水恢复，但复水物与原来的结构不完全相同；有少部分造成蒙脱石层片结构“塌陷”的，就不能通过复水恢复。现在市场上销售的蒙脱石制剂，制备方法中所用蒙脱石原料执行国家药品标准WS1-(X-343)-2004Z生产，标准中规定了蒙脱石水分指标不得大于10.0％，只有上限值，没有下限值，这就在客观上容易造成蒙脱石过分干燥的现象，致使蒙脱石层间水逸脱，一部分蒙脱石层片结构破坏，从而影响蒙脱石固有性能的保留，导致蒙脱石比表面积减少，阳离子交换量降低。

二是蒙脱石悬浮液干燥过程中从微观看颗粒又会产生团聚结块，使原本已分散的剥片层片状物重新叠合，影响蒙脱石的均匀分散性和吸附利用。

天然蒙脱石结构单元呈层片状，其长径为1-3μm，厚度为1nm，间距为1.4nm，因而比表面积巨大，天然蒙脱石的颗粒细(＜3μm)，但通过人为干燥，颗粒团聚结块，片状颗粒重叠，即使再进行粉碎或喷雾干燥，也很难达到天然细度。