本发明专利技术涉及一种改性粘土及其制备方法，其特征在于：将粘土与液碱或碳酸钠/碳酸氢钠按干基重量比例为1：0.01‑0.8的比例混合制成粘土浆液，然后干燥制成粉末状微粒，并在250℃‑850℃下焙烧活化，再加入到去离子水中在60℃‑120℃下浆化，冷却后通入含CO2气体反应，控制PH值、升温老化，过滤洗涤后在60℃~500℃下干燥即得。本发明专利技术克服了现有技术中改性粘土粘性差、生产过程有废渣等缺点，其过滤洗涤的废液经处理后可以回收使用，生产过程清洁环保。
A modified clay and its preparation method
The invention relates to a modified clay and a preparation method thereof, which is characterized in that the clay with alkali or sodium carbonate / bicarbonate according to dry weight ratio of 1:0.01 mixed proportion of 0.8 made of clay slurry, and then dried to powder particles, and at 250 DEG C 850 DEG C roasting activation, then add to the DI water at 60 DEG C 120 DEG C slurry, after cooling into CO2 containing gas reaction control, pH value, temperature aging, filtration and washing at 60 DEG ~500 DEG drying to obtain. The present invention overcomes the disadvantages of poor viscosity of the modified clay and waste residue in the production process in the prior art, and the waste liquid of filtering and washing can be recovered and used after the treatment, and the production process is clean and environmental friendly.
【技术实现步骤摘要】
一种改性粘土及其制备方法
本专利技术属于粘土类材料领域，可用于制造催化剂、吸附剂、干燥脱水剂等领域。
技术介绍
粘土是一种重要的矿物原料，由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐等杂质。粘土矿物的颗粒细小，常在胶体尺寸范围内，呈晶体或非晶体，大多数是片状，少数为管状、棒状。粘土矿物用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状，而且比表面积大，颗粒上带有负电性，因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有与其他阳离子交换的能力，工业用粘土矿有高岭土、膨润土（主要组成为蒙脱石）、活性白土（组成不定）、硅藻土等。正因为粘土具有很好的物理吸附性和表面化学活性，它是制造催化剂、吸附剂、干燥剂等的主要原材料，国内仅用于催化剂制造的粘土用量在10万吨以上；为获得更好的反应性能，经常将粘土进一步改性。USP4843052一种改性高岭土，将高岭土细粉在700℃~910℃焙烧，然后与酸性物质(如盐酸)反应，洗涤过滤，得到平均孔径为2~4nm、比表面大于150m2/g的酸改性高岭土，用于制备FCC催化剂。但随其氧化铝量脱除越多，比表面越大，同时其粘结性也差了，其过程产生可溶性铝盐废物。CN101590432A一种改性粘土及其制备方法，粘土在800℃~1100℃焙烧0.3~10小时，将焙烧后的粘土与去离子水混合，加入浓度为0.5~15摩尔氢氧根离子/升的无机碱(如NaOH等)溶液，在50℃~100℃下反应0.1~5小时，物料过滤，用无机酸洗涤，再以浸渍上0.1~3.0%的P、0.1~4%的稀土，过滤干燥得到改性粘土，应用于制备FCC催化剂。但因脱除了部分氧化铝，其粘结性差了，同时其过程产生的可溶性铝盐经过滤排放了，收率低。CN1420082涉及一种活性氧化铝的制备方法，用氢氧化铝粉和氢氧化钠配制成浓度为15～75g·Al2O3·L-1的偏铝酸钠溶液，通入CO2含量≥90％(V)的CO2混合气，控制成胶温度20～70℃，当pH值为9～11时，将反应产物过滤，洗涤滤饼，在60～100℃下干燥滤饼得到拟薄水铝石，并于500～700℃焙烧，即得活性氧化铝，其孔隙率大于0.85ml·g-1，比表面在260m2/g以上。USP60/267,469，提供了一含阴离子粘土和勃姆石组合物的制备方法，在制备步骤中，由含有二价金属源与三价金属源前驱物至少经过两次老化步骤，并在两次老化步骤中至少加一次铝源；产物结构实际上是类水滑石与勃姆石的组合物，也可用于制备催化剂。CN102091609B一种改性粘土类新材料及其制备方法，将粘土先与酸或碱在40℃~600℃下反应10分钟到48小时，然后加入制孔剂，再与碱性物质或酸性物质反应，控制pH值6~12，再升温到60~200℃老化0.2~24小时，过滤洗涤干燥后得到产物；其生产过程也存在可溶性盐排放问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中改性粘土的粘性差、生产过程有废渣等缺点，提供一种改性粘土及其制备方法。本专利技术的技术方案是：一种改性粘土，其特征在于：其主要成分为氧化硅与氧化铝，BET比表面120~600m2/g，低温氮吸附孔体积为0.2~2.5ml/g；其制备方法，包括以下步骤：(1)将粘土与液碱或碳酸钠/碳酸氢钠按干基重量比例为1：0.01-0.8的比例混合、制成粘土质量浓度为10~60%浆液；(2)然后将上述浆液干燥制备成粉末状微粒，在250℃-850℃下焙烧0.2-8小时；(3)再加入到5-20倍(重量比)的去离子水中，在60℃-120℃下浆化0.5-4小时，冷却，控制温度到10~80℃；(4)然后通入含8~100%体积浓度的CO2气体反应，控制6-11pH，再升温到60℃~150℃老化0.5~8小时；(5)过滤洗涤后在60℃~500℃下干燥即得。所述的步骤(5)过滤洗涤的含Na2CO3、NaHCO3的滤液经浓缩处理或石灰乳处理后可以回到步骤(1)中使用。所述的粘土为高岭土、膨润土、埃洛石、蒙脱土、海泡石、累托石、凹凸棒土、硅藻土等中的一种或多种。所述的CO2含量优控在30%~100%(体积)。所述的滤液石灰乳处理是将滤液蒸发浓缩一定浓度，然后与石灰反应，生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠液体，碳酸钙可作为轻质碳酸钠副产品出售，而氢氧化钠液体可以回用到步骤(1)使用。浓缩处理与石灰乳处理是常规的技术，但在这里经组合后，实现了Na物料的循环利用，没有了废物的排放。具体实施方式下面的实施例将对本专利技术进一步的说明，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1：将200克高岭土(中国高岭土工业公司(苏州)生产，固体含量72%)与120g去离子水浆化，并加入42g浓度为30%的NaOH溶液，混合均匀，浆液在120℃下干燥6小时并磨成粉末，在300℃下焙烧2小时，焙烧后物料加1000ml去离子水在80℃下搅拌打浆60分钟，浆液冷却到30℃后，通入40%体积含量的CO2气体，控制浆液pH值到10.5，然后升温到90℃老化2小时，物料过滤，再用3000ml去离子水分4次洗涤过滤滤饼，滤液与洗涤液收集，滤饼在120℃下干燥8小时，得到样品A，低温氮吸附分析得到其孔体积为0.23ml/g，BET比表面为265m2/g。实施例2：将200克高岭土(中国高岭土工业公司(苏州)生产，固体含量72%)与150g去离子水浆化，并加入18g固体Na2CO3，混合均匀，浆液在300℃下喷雾干燥成粉末状，在800℃下焙烧2小时，焙烧后物料加800ml去离子水在110℃下搅拌打浆60分钟，浆液冷却到40℃后，通入40%体积含量的CO2气体，控制浆液pH值到10.5，然后升温到90℃老化2小时，物料过滤，再用3000ml去离子水分4次洗涤过滤滤饼，滤液与洗涤液收集，滤饼在120℃下干燥8小时，得到样品B，低温氮吸附分析得到其孔体积为0.26ml/g，BET比表面为225m2/g。实施例3：将实施例1中收集的滤液与洗涤液蒸发浓缩到200ml，将200克高岭土(中国高岭土工业公司(苏州)生产，固体含量72%)加入其中，进行浆化，混合均匀后，浆液在300℃下喷雾干燥成粉末状，在800℃下焙烧2小时，焙烧后物料加1200ml去离子水在110℃下搅拌打浆60分钟，浆液再加2000ml去离子水并冷却到35℃后，通入100%体积含量的CO2气体，控制浆液pH值到9.5，然后升温到90℃老化2小时，物料过滤，再用3000ml去离子水分5次洗涤过滤滤饼，滤液与洗涤液收集，滤饼在120℃下干燥8小时，得到样品C，低温氮吸附分析得到其孔体积为0.36ml/g，BET比表面为435m2/g。实施例4：将200克高岭土(中国高岭土工业公司(苏州)生产，固体含量72%)与150g去离子水浆化，并加入61g浓度为30%的NaOH溶液，混合均匀，浆液在350℃下喷雾干燥成粉末，在500℃下焙烧2小时，焙烧后物料加1000ml去离子水在90℃下搅拌打浆60分钟，然后，浆液加入2000ml去离子水并冷却到30℃后，通入40%体积含量的CO2气体，控制浆液pH值到7.0，然后升温到90℃老化4小时，物料过滤，再用4000ml去离子水分4次洗涤过滤滤饼，滤液与洗涤液收集，滤饼在120℃下干燥8小时，得到样品D本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改性粘土的制备方法，其特征在于：改性粘土的主要成分为氧化硅与氧化铝，BET比表面120~600m
【技术特征摘要】
1.一种改性粘土的制备方法，其特征在于：改性粘土的主要成分为氧化硅与氧化铝，BET比表面120~600m2/g，低温氮吸附孔体积为0.2~2.5ml/g；其制备方法包含以下步骤：（1）将粘土与液碱或碳酸钠/碳酸氢钠按干基重量比例为1：0.01-0.8的比例混合、制成粘土质量浓度为10~60%浆液；（2）然后将上述浆液干燥制备成粉末状微粒，在250℃-850℃下焙烧0.2-8小时；（3）再加入到5-20倍(重量比)的去离子水中，在60℃-120℃下浆化0.5-4小时，冷却，控制温度到10~80℃；（4）然后通入含8~100%体积浓度...
【专利技术属性】
技术研发人员：于向真，
申请(专利权)人：于向真，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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