膨潤(rùn)土鈉化改性和無(wú)機(jī)柱撐的研究.pdf

1、膨潤(rùn)土作為一種重要礦物原料被廣泛地應(yīng)用于鑄造、化工、冶金、石油、食品等多個(gè)領(lǐng)域。為了獲得更好的應(yīng)用效果,通常需要對(duì)天然鈣基膨潤(rùn)土進(jìn)行人工處理和改性。因此,本文對(duì)鈣基膨潤(rùn)土的鈉化改性、提純及無(wú)機(jī)柱撐進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　首先,利用葉片式混砂機(jī)、采用半干法技術(shù)對(duì)鈣基膨潤(rùn)土鈉化處理工藝進(jìn)行了研究。處理過(guò)程中以霧狀形式噴入Na2CO3水溶液,一段時(shí)間后取出,陳化數(shù)天測(cè)定膨脹容、膠質(zhì)價(jià)。根據(jù)測(cè)得的膨脹容、膠質(zhì)價(jià)確定最適宜工藝參數(shù)為:Na2

2、CO3加入量為5％,混合時(shí)間為15min,陳化時(shí)間為3d,鈉化后膨潤(rùn)土的膨脹容為52 ml/g,膠質(zhì)價(jià)為55 ml/g;通過(guò)XRD分析,蒙脫石層間距由改性前15.2931?變?yōu)?3.2431?,屬于典型鈉基膨潤(rùn)土。鈉化后膨潤(rùn)土的各方面性能符合實(shí)際使用需求。
　　柱撐試驗(yàn)要求蒙脫石含量需達(dá)到70%以上,經(jīng)過(guò)吸藍(lán)量測(cè)定,鈣基膨潤(rùn)土中蒙脫石含量?jī)H為51.04%。因此,需要對(duì)鈣基膨潤(rùn)土進(jìn)行提純。通過(guò)對(duì)自然沉降法、漿料高速離心法和高速離心+

3、分散劑三種提純方法的對(duì)比,最終確定高速離心+分散劑處理法為最佳提純方案,提純后膨潤(rùn)土中蒙脫石含量由51.04%提高到79.17%,并得到適宜提純工藝條件為:漿料液固比12,分散劑六偏磷酸鈉的加入量為0.125%,離心速度1200r/min,離心時(shí)間10min。
　　無(wú)機(jī)柱撐膨潤(rùn)土是膨潤(rùn)土領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),也是膨潤(rùn)土產(chǎn)品由低端向高端發(fā)展的主要方向。參照羥基鋁柱撐膨潤(rùn)土制備工藝,研究了羥基鐵柱撐膨潤(rùn)土的制備工藝,并對(duì)制備的羥基鐵柱撐膨潤(rùn)

4、土進(jìn)行了表征。在此過(guò)程中,首先將提純鈉化膨潤(rùn)土配制成1%漿料;利用Fe(NO3)3、Na2CO3溶液制備柱撐劑(Na+:Fe3+=1:1,老化時(shí)間3d);在溫度為80℃、Fe3+:土為10mmol/g、柱撐反應(yīng)24h的條件下合成出羥基鐵柱撐膨潤(rùn)土。該柱撐膨潤(rùn)土(001)面特征層間距由原材料的13.2431?提高到17.9937?,熱穩(wěn)定性達(dá)到600℃。研究結(jié)果表明,采用離子交換法可以合成羥基鐵柱撐膨潤(rùn)土,其孔徑大小和熱穩(wěn)定性能和羥基鋁柱