本发明属于非金属矿物质的改性技术领域,具体涉及一种增强凹凸棒土黏性的方法。
背景技术:
凹凸棒土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物,凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的层链状结构特征,纳米级孔穴通道微观构造,有比表面积大、孔道发育的介孔材料等特征,是一种较为理想的结构材料。凹凸棒土表面呈亲水性,只适合于极性体系中使用,但是加入塑料、橡胶、化纤、溶剂型涂料等有机体系中难以分散,不能体现凹凸棒土的特殊功能。
现实使用中,使用凹凸棒土作为结构材料往往需要对凹凸棒土进行改性等操作,如中国专利就公开了多种以凹凸棒土作为包膜等的结构材料,但是由于存在着改性不彻底等不足,凹凸棒土的改性效果并不理想的问题。专利文件CN200810099402.6公开的技术方案中,利用碳酸钠水溶液或磷酸水溶液进行酸化改性,所述的钠盐和酸性水溶液一次性加入到改性环境中,随着反应的进行,凹凸棒土的改性效率有所下降,特别是当改性操作接近尾声的时候,改性变得更为缓慢且不彻底,而由于改性前没有相应的提纯处理,也从另一角度影响了其改性效果,整体的改性效果不佳。因此需要一种更好的提高凹凸棒土的性能的改良方法。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种增强凹凸棒土黏性的方法,黏性得到很大的提升,同时提高了凹凸棒土的矿用价值和利用率。
本发明提供了如下的技术方案:
一种增强凹凸棒土黏性的方法,包括如下步骤:
步骤一、将凹凸棒土制成粉末,兑入2-4L的蒸馏水,形成浊液,再进行加热,将温度提升到60-80℃;
步骤二、将温度保持在60-80℃,向浊液中加入酸性溶液,将溶液pH值维持在1-3内,进行搅拌,搅拌并加热40-60min;
步骤三、将温度保持在60-80℃,步骤二搅拌结束后,再向浊液中加入碱性溶液,将碱性液体分3-5次加入,将溶液pH值维持在5-7内,搅拌60-80min;
步骤四、过滤浊液,进行提纯,即可得到改善后的凹凸棒土。
优选的,所述步骤一凹凸棒粉末颗粒大小在10-20目,使其后续步骤反应更充分。
优选的,所述步骤二酸性溶液为盐酸或者硝酸,酸性适中且成本低,操作工程中危险性小。
优选的,所述酸性溶液浓度为6-8%,该浓度下溶液酸性适中。
优选的,所述步骤二搅拌时间在60min,搅拌充分,溶液改性充分。
优选的,所述步骤三碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钙,溶液廉价且不会对人体造成危害,不会对环境造成污染。
优选的,所述碱性溶液浓度为8-10%,最大效率进行改性凹凸棒土。
优选的,所述步骤三搅拌时间为80min,充分提高反应效率。
本发明的有益效果是:
本发明的凹凸棒土成分本身就具有很好的黏性,经过本发明的酸碱溶液改性得到了很大的提升,其中吸纳通过酸性的改性,有利于使得凹凸棒土的结构更加的松散,增到其微观孔道的孔径,从而使得改性更为简便。
本发明凹凸棒土经过改进后,黏性得到很大的提升,同时提高了凹凸棒土的矿用价值和利用率,且制作工艺简单,制作流程少、周期短,成本低廉,制作过程中不会造成环境污染,适合工业化大批量制作,有效的提高凹凸棒土的改良率,操作过程中,不会对人体造成危险。
具体实施方式
实施例1
一种增强凹凸棒土黏性的方法,包括如下步骤:
步骤一、将凹凸棒土制成粉末,兑入4L的蒸馏水,形成浊液,再进行加热,将温度提升到80℃;
步骤二、将温度保持在80℃,向浊液中加入酸性溶液,将溶液pH值维持在3内,进行搅拌,搅拌并加热60min;
步骤三、将温度保持在80℃,步骤二搅拌结束后,再向浊液中加入碱性溶液,将碱性液体分5次加入,将溶液pH值维持在7内,搅拌80min;
步骤四、过滤浊液,进行提纯,即可得到改善后的凹凸棒土。
步骤一凹凸棒粉末颗粒大小在20目,使其后续步骤反应更充分。
步骤二酸性溶液为硝酸,酸性溶液浓度为8%,酸性适中且成本低,操作工程中危险性小,搅拌时间在60min,搅拌充分,溶液改性充分。
步骤三碱性溶液为氢氧化钠,溶液廉价且不会对人体造成危害,不会对环境造成污染。碱性溶液浓度为10%,最大效率进行改性凹凸棒土,搅拌时间为80min,充分提高反应效率。
实施例2
一种增强凹凸棒土黏性的方法,包括如下步骤:
步骤一、将凹凸棒土制成粉末,兑入2L的蒸馏水,形成浊液,再进行加热,将温度提升到68℃;
步骤二、将温度保持在68℃,向浊液中加入酸性溶液,将溶液pH值维持在3内,进行搅拌,搅拌并加热46min;
步骤三、将温度保持在68℃,步骤二搅拌结束后,再向浊液中加入碱性溶液,将碱性液体分5次加入,将溶液pH值维持在7内,搅拌80min;
步骤四、过滤浊液,进行提纯,即可得到改善后的凹凸棒土。
步骤一凹凸棒粉末颗粒大小在20目,使其后续步骤反应更充分。
步骤二酸性溶液为硝酸,酸性溶液浓度为8%,酸性适中且成本低,操作工程中危险性小,搅拌时间在60min,搅拌充分,溶液改性充分。
步骤三碱性溶液为氢氧化钙,溶液廉价且不会对人体造成危害,不会对环境造成污染,碱性溶液浓度为10%,最大效率进行改性凹凸棒土,步骤三搅拌时间为80min,充分提高反应效率。
实施例3
一种增强凹凸棒土黏性的方法,包括如下步骤:
步骤一、将凹凸棒土制成粉末,兑入3L的蒸馏水,形成浊液,再进行加热,将温度提升到60℃;
步骤二、将温度保持在60℃,向浊液中加入酸性溶液,将溶液pH值维持在3内,进行搅拌,搅拌并加热40min;
步骤三、将温度保持在60℃,步骤二搅拌结束后,再向浊液中加入碱性溶液,将碱性液体分3次加入,将溶液pH值维持在5内,搅拌68min;
步骤四、过滤浊液,进行提纯,即可得到改善后的凹凸棒土。
步骤一凹凸棒粉末颗粒大小在20目,使其后续步骤反应更充分。
步骤二酸性溶液为盐酸,酸性溶液浓度为8%,酸性适中且成本低,操作工程中危险性小,步骤二搅拌时间在60min,搅拌充分,溶液改性充分。
步骤三碱性溶液为氢氧化钠,溶液廉价且不会对人体造成危害,不会对环境造成污染,碱性溶液浓度为10%,最大效率进行改性凹凸棒土,步骤三搅拌时间为80min,充分提高反应效率。
实施例4
一种增强凹凸棒土黏性的方法,包括如下步骤:
步骤一、将凹凸棒土制成粉末,兑入4L的蒸馏水,形成浊液,再进行加热,将温度提升到70℃;
步骤二、将温度保持在70℃,向浊液中加入酸性溶液,将溶液pH值维持在3内,进行搅拌,搅拌并加热50min;
步骤三、将温度保持在70℃,步骤二搅拌结束后,再向浊液中加入碱性溶液,将碱性液体分4次加入,将溶液pH值维持在7内,搅拌80min;
步骤四、过滤浊液,进行提纯,即可得到改善后的凹凸棒土。
步骤一凹凸棒粉末颗粒大小在12目,使其后续步骤反应更充分。
步骤二酸性溶液为硝酸,酸性溶液浓度为8%,酸性适中且成本低,操作工程中危险性小,步骤二搅拌时间在60min,搅拌充分,溶液改性充分。
步骤三碱性溶液为氢氧化钙,溶液廉价且不会对人体造成危害,不会对环境造成污染,碱性溶液浓度为10%,最大效率进行改性凹凸棒土,步骤三搅拌时间为80min,充分提高反应效率。
实施例5
一种增强凹凸棒土黏性的方法,包括如下步骤:
步骤一、将凹凸棒土制成粉末,兑入3L的蒸馏水,形成浊液,再进行加热,将温度提升到80℃;
步骤二、将温度保持在80℃,向浊液中加入酸性溶液,将溶液pH值维持在3内,进行搅拌,搅拌并加热60min;
步骤三、将温度保持在80℃,步骤二搅拌结束后,再向浊液中加入碱性溶液,将碱性液体分5次加入,将溶液pH值维持在7内,搅拌80min;
步骤四、过滤浊液,进行提纯,即可得到改善后的凹凸棒土。
步骤一凹凸棒粉末颗粒大小在20目,使其后续步骤反应更充分。
步骤二酸性溶液为硝酸,酸性溶液浓度为8%,酸性适中且成本低,操作工程中危险性小,步骤二搅拌时间在60min,搅拌充分,溶液改性充分。
步骤三碱性溶液为氢氧化钠,溶液廉价且不会对人体造成危害,不会对环境造成污染,碱性溶液浓度为10%,最大效率进行改性凹凸棒土,步骤三搅拌时间为80min,充分提高反应效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。