纖維型黏土的微納米化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了纖維型黏土的微納米化處理方法，包括以下步驟：黏土與氫鍵破壞劑充分混合，再摻入溶劑，對輥擠壓3-5次；氫鍵破壞劑質(zhì)量是黏土質(zhì)量的20-100%，溶劑是黏土質(zhì)量的1-2倍；將預處理后黏土放入耐壓密閉容器中，密閉加熱至100-250℃，保溫5-30min后快速泄至常壓；將高壓膨脹處理后黏土自然攤開晾干，或低溫脫除溶劑，得軟團聚狀態(tài)的微納米化黏土粉體。本發(fā)明能更精細地調(diào)控力場，進一步消除因氫鍵形成的二次團聚，保護纖維型黏土礦物的高長徑比晶體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)礦物纖維的解離和微納米化，能耗低，無“三廢”產(chǎn)生。
【專利說明】纖維型黏土的微納米化處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于天然礦物資源深加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及纖維型黏土的微納米化處理 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 專利ZL201110176554. 3"基于高壓膨脹保護物料高長徑比結(jié)構(gòu)的黏土微納米化方 法"將纖維型黏土礦經(jīng)"蓬松化"預處理后，引入具有調(diào)控優(yōu)勢的高壓膨脹力場，初步形成了 可產(chǎn)業(yè)化的黏土微納米化技術(shù)。該技術(shù)提高纖維型黏土的微納米化效率，大大降低能耗并 提升產(chǎn)品質(zhì)量。與傳統(tǒng)的濕法或干法微納米化技術(shù)相比，真正實現(xiàn)節(jié)能減排降耗。但是，該 專利中力場的調(diào)控是基于溶劑氣化帶來的壓力變化，由于溶劑與黏土具有最佳量比關(guān)系， 因此其調(diào)控范圍具有一定局限性；其次，雖然高壓膨脹使得微納米化黏土的二次團聚得到 一定削弱，但其影響仍然明顯存在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于：提供一種纖維型黏土的微納米化處理方法，該方法能更精細 地調(diào)控力場，進一步消除因氫鍵形成的二次團聚，充分保護纖維型黏土礦物的高長徑比晶 體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)礦物纖維的解離和微納米化。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該纖維型黏土的微納米化處理方法包括以下步驟： (1) 黏土預處理：黏土與氫鍵破壞劑充分混合，再摻入溶劑，對輥擠壓3-5次；氫鍵破壞 劑是黏土質(zhì)量的20-100%，溶劑是黏土質(zhì)量的1-2倍； (2) 高壓膨脹：將預處理后黏土放入耐壓密閉容器中，密閉加熱至100-250 °C，保溫 5-30 min后快速泄至常壓； (3) 干燥：將高壓膨脹處理后黏土自然攤開晾干，或低溫脫除溶劑，得軟團聚狀態(tài)的微 納米化黏土粉體。
[0005] 其中，所述氫鍵破壞劑為碳酸氫銨、碳酸銨、氯化銨或尿素。
[0006] 其中，所述溶劑為水、乙醇、N，N_二甲基甲酰胺、二甲亞砜或異丙醇。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1、在專利ZL201110176554. 3的基礎(chǔ)上，引入氫鍵破壞劑，能更精細地調(diào)控力場，進一 步消除因氫鍵形成的二次團聚，充分保護纖維型黏土礦物的高長徑比晶體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)礦物 纖維的解離和微納米化。
[0008] 2、氫鍵破壞劑是指碳酸氫銨和尿素等一類物質(zhì)，其加熱后的分解產(chǎn)物均為氣體， 氣化揮發(fā)后無殘留，并且在其氣化過程中可迅速地帶走大量溶劑，進一步削弱干燥過程中 因強氫鍵作用帶來的二次團聚。
[0009] 3、本發(fā)明采用半干法制備工藝，簡單易行，兼具干、濕法的優(yōu)點，能耗低，且無"三 廢"產(chǎn)生,產(chǎn)品質(zhì)量高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為未經(jīng)高壓處理凹凸棒石黏土的電鏡圖。
[0011] 圖2為專利ZL201110176554. 3處理的凹凸棒石黏土的電鏡圖。
[0012] 圖3為本發(fā)明的氫鍵破壞劑高壓微爆解離后凹凸棒石黏土的電鏡圖。

【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實施例不應理解為 是對技術(shù)解決方案的限制。
[0014] 實施例1 :依以下步驟處理凹凸棒石黏土 (1) 黏土預處理：凹凸棒石黏土與碳酸氫銨混合，再摻入溶劑水，對輥擠壓3次；碳酸氫 銨是凹凸棒石黏土質(zhì)量的20%，水是凹凸棒石黏土質(zhì)量的1倍； (2) 高壓膨脹：將預處理后黏土放入耐壓密閉容器中，密閉加熱至KKTC，保溫30 min 后快速泄至常壓； (3) 干燥：將高壓膨脹處理后黏土自然攤開晾干，得軟團聚狀態(tài)的微納米化凹凸棒石黏 土粉體。
[0015] 實施例2 :依以下步驟處理海泡石 (1) 黏土預處理：海泡石與氯化銨充分混合，再摻入溶劑異丙醇，對輥擠壓4次；氯化銨 是海泡石質(zhì)量的45%,異丙醇是海泡石質(zhì)量的1. 2倍； (2) 高壓膨脹：將預處理后海泡石放入耐壓密閉容器中，密閉加熱至150 °C，保溫20 min后快速泄至常壓； (3) 干燥：將高壓膨脹處理后海泡石自然攤開晾干，得軟團聚狀態(tài)的微納米化海泡石粉 體。
[0016] 實施例3 :依以下步驟處理凹凸棒石黏土 (1) 黏土預處理：凹凸棒石黏土與尿素充分混合，再摻入溶劑乙醇，對輥擠壓5次；尿素 是凹凸棒石黏土質(zhì)量的70%，乙醇是凹凸棒石黏土質(zhì)量的1. 5倍； (2) 高壓膨脹：將預處理后黏土放入耐壓密閉容器中，密閉加熱至200 °C，保溫15min 后快速泄至常壓； (3) 干燥：將高壓膨脹處理后黏土低溫脫除溶劑，得軟團聚狀態(tài)的微納米化凹凸棒石黏 土粉體。
[0017] 實施例4 :依以下步驟處理海泡石 (1) 黏土預處理：海泡石與碳酸銨充分混合，再摻入溶劑二甲亞砜，對輥擠壓3次；碳酸 銨是海泡石質(zhì)量的100%，二甲亞砜是海泡石質(zhì)量的2倍； (2) 高壓膨脹：將預處理后海泡石放入耐壓密閉容器中，密閉加熱至250 °C，保溫5 min后快速泄至常壓； (3) 干燥：將高壓膨脹處理后海泡石低溫脫除溶劑，得軟團聚狀態(tài)的微納米化海泡石粉 體。
[0018] 實施例1-4的氫鍵破壞劑高壓微爆解離后凹凸棒石黏土的電鏡圖如圖3所示。
【權(quán)利要求】
1. 纖維型黏土的微納米化處理方法，其特征是該纖維型黏土的微納米化處理方法包括 以下步驟： (1) 黏土預處理：黏土與氫鍵破壞劑充分混合，再摻入溶劑，對輥擠壓3-5次；氫鍵破壞 劑用量是黏土質(zhì)量的20-100%，溶劑是黏土質(zhì)量的1-2倍； (2) 高壓膨脹：將預處理后黏土放入耐壓密閉容器中，密閉加熱至100-250 °C，保溫 5-30 min后快速泄至常壓； (3) 干燥：將高壓膨脹處理后黏土自然攤開晾干，或低溫脫除溶劑，得軟團聚狀態(tài)的微 納米化黏土粉體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維型黏土的微納米化處理方法，其特征是：所述氫鍵破壞 劑為碳酸氫銨、碳酸銨、氯化銨或尿素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維型黏土的微納米化處理方法，其特征是：所述溶劑為水、 乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜或異丙醇。
【文檔編號】B82Y40/00GK104085897SQ201410316157
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】王禮君, 惠劍, 陳靜, 陳權(quán), 金葉玲, 徐婷婷 申請人:淮陰工學院