法庫膨潤土的提純與深加工.pdf

1、本文以遼寧法庫的天然膨潤土為原料,開發(fā)深加工產(chǎn)品。在介紹膨潤土的結(jié)構(gòu)特征和基本特性后,結(jié)合制備高聚物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料對膨潤土的要求,系統(tǒng)研究了膨潤土的鈉化改型、提純和有機改性的機理、方法及效果。
　　 本文對原礦的特性進行了檢測和分析,為下階段的加工處理提供了依據(jù)。針對該膨潤土屬于鈣基膨潤土,且各項物化性能指標都相對較低的情況,決定對其進行鈉化改型。由于該膨潤土中SiO2含量高達75.32％,而蒙脫石含量僅為73.5％,

2、確定對其進行提純處理是非常必要的。試驗研究表明,直接對原礦進行提純很難分離出其中粒度細小的方石英。因此,本文采用先鈉化再提純的工藝。
　　 考察了各種鈉化劑對鈣基膨潤土的鈉化改型效果,同時兼顧經(jīng)濟因素,本研究認為Na2CO3為最佳選擇。本文采用濕法改型,且得到的最佳操作條件為:Na2CO3加入量為原土質(zhì)量的5％,反應(yīng)時間為1.5h,反應(yīng)溫度為70℃,pH值為8,料漿濃度為10％。由于膨潤土在有機改性時,要求蒙脫石含量達到90％以

3、上,因此膨潤土的提純顯得尤為重要。本文采用濕法提純,選擇了最佳處理條件:加入分散劑進行提純,分散劑濃度為0.25％,pH值為8,沉降時間為2.0h。
　　 本試驗還測試了鈉基膨潤土、提純膨潤土的膠質(zhì)價、膨脹容、CEC等物化性能。其中,鈉基膨潤土的d001面面網(wǎng)間距由原來的15.48(A)降低到12.40(A)；提純土的純度已達到98.8％,且各項指標都已優(yōu)于一級品標準。這說明該產(chǎn)品已能夠滿足有機改性的需要。
　　 本文以

4、提純后的鈉基膨潤土為原料,依據(jù)高效、廉價、使用簡單的原則,用價格低廉的己內(nèi)酰胺取代部分價格較高的改性劑,制備性能優(yōu)良的新型有機膨潤土。最終確定用1831與己內(nèi)酰胺復(fù)合插層,最佳配比為5:1。該產(chǎn)品d001面面網(wǎng)間距最大,有機化率高,因而更適合用于制備高聚物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料。
　　 本文運用了XRD、SEM、IR、DTA等表征手段,分析了膨潤土改型、提純及改性的機理,為法庫膨潤土開發(fā)深加工產(chǎn)品提供了依據(jù)。這將有助于拓寬其應(yīng)