無(wú)機(jī)凝膠是一種高附加值的膨潤(rùn)土深加工產(chǎn)品，可作為觸變劑、增稠劑、分散劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑等廣泛應(yīng)用于日化、制藥、洗滌、陶瓷、玻璃、造紙、鑄造、電池等行業(yè)。
生產(chǎn)無(wú)機(jī)凝膠能為企業(yè)帶來(lái)較高的利潤(rùn)，而我國(guó)豐富的膨潤(rùn)土資源又為無(wú)機(jī)凝膠的生產(chǎn)提供了龐大的原料基礎(chǔ)，隨著無(wú)機(jī)凝膠生產(chǎn)技術(shù)的提高和市場(chǎng)應(yīng)用的不斷拓展，無(wú)機(jī)凝膠將成為一種有著廣泛應(yīng)用前景的膨潤(rùn)土深加工產(chǎn)品。
無(wú)機(jī)凝膠制備過(guò)程主要包括膨潤(rùn)土原礦提純、鈉化改型、磷化改性及膠化四大工序，其中選礦提純是膨潤(rùn)土生產(chǎn)無(wú)機(jī)凝膠的關(guān)鍵。
膨潤(rùn)土生產(chǎn)無(wú)機(jī)凝膠工藝
1、膨潤(rùn)土原礦的提純
膨潤(rùn)土的提純效果直接影響著凝膠產(chǎn)品的質(zhì)量，其提純方法有干法和濕法兩種。
干法適用于蒙脫石含量大于80%的礦石，但因空氣污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量難以控制而較少采用。對(duì)于原礦中蒙脫石含量在30%～80%的低品位膨潤(rùn)土，要獲得更高純度的膨潤(rùn)土，往往采用濕法提純。
濕法提純主要利用膨潤(rùn)土具有良好的親水性和蒙脫石晶胞細(xì)小能在水介質(zhì)中充分分散的原理，使雜質(zhì)與蒙脫石分離開(kāi)來(lái)。
濕法提純蒙脫石含量可達(dá)90%左右，進(jìn)一步提純難度較大。特別是當(dāng)膨潤(rùn)土中夾雜著少量的微細(xì)石英、長(zhǎng)石和云母等雜質(zhì)礦物時(shí)，這些雜質(zhì)與蒙脫石顆粒緊密共生，難以分離。此時(shí)，可采用添加化學(xué)試劑與膨潤(rùn)土中的雜質(zhì)礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而將其除掉的方法。通常是利用強(qiáng)堿去除方英石和石英。
2、鈉化改型
在無(wú)機(jī)凝膠的制備過(guò)程中要將鈣基膨潤(rùn)土改型為鈉基膨潤(rùn)土，因?yàn)殁c基膨潤(rùn)土較鈣基膨潤(rùn)土具有更高的吸水率和熱穩(wěn)定性、更強(qiáng)的可塑性和粘結(jié)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)土中蒙脫石層間所吸附的陽(yáng)離子，主要為Ca2+、Mg2+，這種吸附離子與晶體的聯(lián)結(jié)不很牢固，易被低價(jià)Na+離子所置換，從而完成鈣基膨潤(rùn)土的鈉化改型。
膨潤(rùn)土鈉化改型的方法有兩類(lèi)：一是半干法，即往膨潤(rùn)土干料中加入溶解的鈉鹽，借助外加的高能量機(jī)械力的擠壓將Na+強(qiáng)制引入蒙脫石層間。這種方法較難使膨潤(rùn)土充分鈉化，一般適用于性能要求不高的造漿土等。
二是濕法，即懸浮液法，在水介質(zhì)中添加鈉鹽并不斷攪拌，使蒙脫石充分分散、膨脹而實(shí)現(xiàn)鈉化。該法易得到高質(zhì)量鈉基膨潤(rùn)土。
3、磷化改性
磷化改性的目的是為了清除因蒙脫石表面的負(fù)電性和邊緣的正電性相互吸引所造成的“卡房式”結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)一些細(xì)小的固體雜質(zhì)起著支托和包裹作用，使之很難除去。
常用的磷化劑有六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉等。
4、膠化
膠化是制備膨潤(rùn)土凝膠的關(guān)鍵性一步。由于磷化改性后礦漿粘度降低，觸變性變差，因此必須用高價(jià)陽(yáng)離子與磷酸根反應(yīng)以除去磷酸根，使蒙脫石顆粒重新締合形成凝膠。
常用的膠凝劑有輕質(zhì)氧化鎂、鎂鹽、高價(jià)鋁鹽等。
時(shí)間：7月10-12日，地點(diǎn)：北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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