專利名稱：一種蛭石膨脹改性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蛭石膨脹改性的方法。
背景技術(shù)：
蛭石與蒙脫石屬于同族礦，它由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構(gòu)成的2:1型層狀硅酸鹽礦物，四、八面體中心離子被低價(jià)取代后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)電荷失衡，因此需要吸附陽離子平衡多余負(fù)電荷。蛭石層間陽離子以鎂離子為主，含有少量的鈣、鈉等其他可交換陽離子。蛭石高溫膨脹后孔隙率和比表面積擴(kuò)大數(shù)百倍，這種膨脹后外觀類似泡沫結(jié)構(gòu)特征的蛭石具有隔音、隔熱、防火、吸附、透氣等作用，因此在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建材領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)上，由于蛭石無毒害、蓬松透氣性好、吸附性強(qiáng)、還有一定的保水功能，已成為大棚種植和無土栽培技術(shù)中不可或缺的原料。本發(fā)明利用蛭石層間陽離子可交換性、蛭石膨脹后吸附性，與含有鉀離子、銨根離·子溶液進(jìn)行交換吸附，得到層間為鉀離子或銨根離子或混合離子的蛭石。改性后的蛭石在大棚種植或者無土栽培領(lǐng)域中不僅具有透氣保水作用，還是營養(yǎng)物質(zhì)鉀、氮的緩釋載體，改性蛭石還可用于貧鉀缺氮鹽堿化土壤的改良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種蛭石膨脹改性的方法，該方法將蛭石原礦膨化后，直接加入到含有鉀離子或銨根離子或含有鉀離子或銨根離子的混合液進(jìn)行改性，得到層間為鉀離子、銨根離子的蛭石。改性后的蛭石可用于大棚種植、無土栽培以及貧鉀缺氮等土壤改良。該方法操作簡(jiǎn)單，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明所述的一種蛭石膨脹改性的方法，按下列步驟進(jìn)行
a、將蛭石在溫度300-350°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min；
b、將步驟a膨化后的蛭石用含鉀離子溶液或含銨根離子溶液或含鉀離子和含銨根離子的混合溶液浸泡，時(shí)間4-12h，濾去溶液，晾干，即可得到改性蛭石。步驟b中含鉀離子溶液為硝酸鉀或氯化鉀溶液；含銨根離子為硝酸銨或氯化銨溶液。步驟b中鉀離子、銨根離子的濃度控制在O. Ι-lmol/L范圍內(nèi)。步驟b中蛭石與含鉀離子溶液或含銨根離子溶液或鉀離子和銨根離子混合液的質(zhì)量比為1:3-10。本發(fā)明所述的改性蛭石的方法，其特點(diǎn)為
方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)；
用于蛭石改性的鉀離子、銨根離子溶液可循環(huán)多次使用，避免損耗，大大降低生產(chǎn)成
本；
改性程度高，該方法改性后的蛭石鉀或氮的含量可達(dá)20-40mg/g。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
將蛭石在溫度300°c下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min ； 取膨化蛭石10g，加入到IOOml含有O. lmol/L的硝酸鉀溶液中浸泡，時(shí)間12h，濾去溶液，晾干后即可得到改性蛭石，其中鉀離子的含量為23mg/g。實(shí)施例2
將蛭石在溫度320°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min ；
取膨化蛭石10g，加入到30ml含有l(wèi)mol/L的硝酸銨溶液中浸泡，時(shí)間4h，濾去溶液，晾干后即可得到改性蛭石，其中銨根離子的含量為19mg/g。實(shí)施例3
將蛭石在溫度330°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min ；
取膨化蛭石10g，加入到50ml含有0. 5mol/L的氯化鉀溶液中浸泡，時(shí)間8h，濾去溶液，晾干后即可得到改性蛭石，其中鉀離子的含量為29mg/g。實(shí)施例4
將蛭石在溫度340°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min ；
取膨化蛭石10g，加入到80ml含有0. 3mol/L的氯化銨溶液中浸泡，時(shí)間6h，濾去溶液，晾干后即可得到改性蛭石，其中銨根離子的含量為12mg/g。實(shí)施例5
將蛭石在溫度350°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min ；
取膨化蛭石IOg,加入到60ml含有0. 5mol/L的硝酸銨和0. 3mol/L的硝酸鉀混合溶液浸泡，時(shí)間5h，濾去溶液，晾干后即可得到改性蛭石，其中銨根離子的含量為9mg/g，鉀離子含量為16mg/g。實(shí)施例6
將蛭石在溫度300-350°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min ；
取膨化蛭石10g，加入到70ml含有0. 6mol/L的氯化銨和0. 2mol/L的氯化鉀混合溶液浸泡，時(shí)間6h，濾去溶液，晾干后即可得到改性蛭石，其中銨根離子的含量為12mg/g，鉀離子含量為12mg/g。實(shí)施例7
將蛭石在溫度350°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min ；
取膨化蛭石IOg,加入到40ml含有0. 2mol/L的氯化銨、0. 3mol/L硝酸銨、0. lmol/L的氯化鉀和0. 5mol/L硝酸鉀溶液浸泡，時(shí)間5h，濾去溶液，晾干后即可得到改性蛭石，其中銨根離子的含量為10mg/g，鉀離子含量為17mg/g。
權(quán)利要求
1.一種蛭石膨脹改性的方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行 a、將蛭石在溫度300-350°C下進(jìn)行膨化，時(shí)間30min； b、將步驟a膨化后的蛭石用含鉀離子溶液或含銨根離子溶液或含鉀離子和含銨根離子的混合溶液浸泡，時(shí)間4-12h，濾去溶液，晾干，即可得到改性蛭石。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟b中含鉀離子溶液為硝酸鉀或氯化鉀溶液；含銨根離子為硝酸銨或氯化銨溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟b中鉀離子、銨根離子的濃度控制在O.I-lmol/L 范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟b中蛭石與含鉀離子溶液或含銨根離子溶液或鉀離子和銨根離子混合液的質(zhì)量比為1:3-10。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蛭石膨脹改性的方法，該方法將蛭石原礦膨化后，直接加入到含有鉀離子或銨根離子或含有鉀離子或銨根離子的混合液進(jìn)行改性，得到層間為鉀離子、銨根離子的蛭石。改性后的蛭石可用于大棚種植、無土栽培以及貧鉀缺氮等土壤改良。該方法操作簡(jiǎn)單，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C01B33/38GK102942188SQ20121051705
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者黎艷, 王曉軍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所