[发明专利]一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料制备和改性方法，尤其涉及的是一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法。

背景技术

凹凸棒土简称凹凸土或凹土，又名坡缕石，是一种层链状过渡结构的以含水富镁硅酸盐为主的粘土矿。具备许多优良的特征,如具有较好的吸附能力，独特的分散性，耐高温、抗盐碱，有较高的可塑性及粘结力，矿物本身质轻、性脆、吸水性强，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散等。凹凸棒土产地质环境特殊，其广泛的应用以及巨大的潜在应用价值使其在粘土矿物学、材料科学、物理化学、土壤科学、环境工程中受到广泛重视。

凹凸棒土独特的棒状晶体形态，易于分散在水介质中，具有优良的胶体悬浮性能，广泛应用于如铸造涂料、钻井泥浆、混凝土泥浆等诸多领域，都添加适量凹凸棒土作为悬浮剂。凹凸棒土作为悬浮剂对涂料制品的运输、储藏和最后使用效果有着重要影响，但目前对凹凸棒土悬浮液悬浮性的研究尚少有报道。因此如何改善和提高凹凸棒土的悬浮性能，已成为当前应用研究的重要内容之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法，包括选矿，选取天然胶体级凹凸棒土矿作为原料；粉碎，采用磨粉设备对凹凸棒土矿进行粉碎成200-300目的凹凸棒土粉；还包括以下步骤：

(1)提纯：将10-50g、200-300目的凹凸棒土粉加入到装有0.8-1.2L自来水的烧杯中，以转速5000-10000rpm高速搅拌10-20分钟，制得凹凸棒土悬浊液，静置20-40分钟，去除下方0.1-0.2L悬浊液；再将剩余悬浊液在50-80℃下，干燥至恒重；再将所得凹凸棒土粉碎成800-1200目的凹凸棒土粉；

(2)氮离子辐照：利用10-20keV，10-40kG的氮离子束对步骤(1)中所得的800-1200目凹凸棒土粉末进行辐照处理，以将凹凸棒土棒晶打散解离；

(3)有机修饰：将步骤(2)中所得凹凸棒土与500-800目的六偏磷酸钠以及700-1000目的丙烯酸钠按照(18-22)：(2-4)：(1-2)的质量比混合均匀，得到高悬浮凹凸棒土。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明所述的一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法以凹凸棒土为原料，经过粉碎和提纯，再经过氮离子辐照处理，最后与六偏磷酸钠和丙烯酸钠均匀混合得到高悬浮性凹凸棒土。本发明所述的一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法工艺简单、成本低廉、制备效率高。利用该方法制备的凹凸棒土样品的悬浮率可达80％-90％，且所得高悬浮性凹凸棒土悬浮性能好且稳定。

附图说明

图1是本发明的一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1，为本发明的一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法的生产工艺流程图。一种高悬浮性凹凸棒土的制备方法，包括选矿，选取天然胶体级凹凸棒土矿作为原料；粉碎，采用磨粉设备对凹凸棒土矿进行粉碎成200-300目的凹凸棒土粉；还包括以下步骤：

(1)提纯：将10-50g、200-300目的凹凸棒土粉加入到装有0.8-1.2L自来水的烧杯中，以转速5000-10000rpm高速搅拌10-20分钟，制得凹凸棒土悬浊液，静置20-40分钟，去除下方0.1-0.2L悬浊液；再将剩余悬浊液在50-80℃下，干燥至恒重；再将所得凹凸棒土粉碎成800-1200目的凹凸棒土粉；

(2)氮离子辐照：利用10-20keV，10-40kG的氮离子束对步骤(1)中所得的800-1200目凹凸棒土粉末进行辐照处理，以将凹凸棒土棒晶打散解离；

(3)有机修饰：将步骤(2)中所得凹凸棒土与500-800目的六偏磷酸钠以及700-1000目的丙烯酸钠按照(18-22)：(2-4)：(1-2)的质量比混合均匀，得到高悬浮凹凸棒土。

利用本发明的方法制备的高悬浮凹凸棒土样品的悬浮性利用如下评价方法：

(1)在25℃下，称取0.10g高悬浮凹凸棒土样品加入到50mL比色管中，加去离子水并定容至50mL，上下颠倒20下，得到浓度均一的悬浊液。

(2)在25℃下，将上述步骤(1)得到的悬浊液静置2h后，移除上层45mL的悬浊液，将剩下的5mL悬浊液转移到干净的烧杯中，然后置于50℃烘箱中烘12h，刮下干物质称重。