由膨潤(rùn)土生產(chǎn)無(wú)機(jī)凝膠的方法

1.純化膨潤(rùn)土

膨潤(rùn)土的凈化效果直接影響凝膠產(chǎn)品的質(zhì)量。 有兩種純化方法：干法和濕法。

干法適用于蒙脫石含量大于80％的礦石，但是由于嚴(yán)重的空氣污染，產(chǎn)品質(zhì)量難以控制且很少使用。 對(duì)于原始礦石中蒙脫石含量為30％至80％的低級(jí)膨潤(rùn)土，為了獲得更高純度的膨潤(rùn)土，通常使用濕法提純。

濕法凈化主要利用膨潤(rùn)土具有良好的親水性和蒙脫石細(xì)胞完全分散在水性介質(zhì)中以從蒙脫石中分離雜質(zhì)的原理。

濕法純化蒙脫石含量可達(dá)到90％左右，進(jìn)一步純化較困難。 特別是在膨潤(rùn)土中混入少量的細(xì)小石英，長(zhǎng)石，云母等雜質(zhì)礦物的情況下，這些雜質(zhì)與蒙脫石顆粒緊密共存，難以分離。 此時(shí)，可以使用添加化學(xué)試劑并與膨潤(rùn)土中的雜質(zhì)礦物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以除去它們的方法。 通常使用強(qiáng)堿去除方石英和石英。

2.鈉化改性

在制備無(wú)機(jī)凝膠時(shí)，應(yīng)將鈣基膨潤(rùn)土改為鈉基膨潤(rùn)土，因?yàn)殁c基膨潤(rùn)土具有更高的吸水率和熱穩(wěn)定性，更強(qiáng)的可塑性和內(nèi)聚性，以及更優(yōu)異的膠體懸浮液觸變性和潤(rùn)滑性。

鈣基膨潤(rùn)土中蒙脫土層之間吸附的陽(yáng)離子主要為Ca2和Mg2。 該吸附離子與晶體之間的連接不是很牢固，很容易被低價(jià)的Na離子取代，從而完成了鈣基膨潤(rùn)土類(lèi)型的鈉化。

膨潤(rùn)土鈉改性方法有兩種：

一種是半干燥法，其中將溶解的鈉鹽添加到膨潤(rùn)土干燥材料中，并借助外部高能機(jī)械力將Na強(qiáng)制引入蒙脫土層中。 該方法難以使膨潤(rùn)土充分鈉化，并且通常適用于對(duì)性能要求低的土壤進(jìn)行制漿。

第二種是濕法，即懸浮法，將鈉鹽添加到水性介質(zhì)中并連續(xù)攪拌以使蒙脫石充分分散和溶脹以獲得鈉。 該方法可以容易地獲得高質(zhì)量的鈉基膨潤(rùn)土。

3.磷化改性

磷化改性的目的是消除由蒙脫石表面上的負(fù)電荷與邊緣上的正電荷相互吸引所引起的“卡室”結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)對(duì)一些小的固體雜質(zhì)起支撐和包裹的作用，使其難以去除。

常用的磷化劑是六偏磷酸鈉，焦磷酸鈉，聚磷酸鈉等。

4.膠化

糊化是制備膨潤(rùn)土凝膠的關(guān)鍵步驟。 由于磷化改性后礦漿的粘度降低，因此觸變性變差。 因此，必須使用高價(jià)陽(yáng)離子與磷酸鹽反應(yīng)以除去磷酸鹽并使蒙脫土顆粒重新締合以形成凝膠。

常用的膠凝劑是輕質(zhì)氧化鎂，鎂鹽，高價(jià)鋁鹽等。