一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法，属于非金属矿开发利用领域；具体方法为：向范式粘度≤6 mPa.S的凹凸棒石原土中加入高分子聚合物粉末，加水搅拌制浆，干燥、粉碎后过筛，获得粘度增加的凹凸棒石无机凝胶；本发明专利技术通过添加高分子聚合物改变凹凸棒石表面电荷及棒晶间的相互作用力以提高凹凸棒石的胶体性能。

A method to improve the viscosity of attapulgite inorganic gel

【技术实现步骤摘要】
一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法
本专利技术属于非金属矿开发利用领域，涉及一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法。
技术介绍
凹凸棒石是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，在具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，有一定的可塑性及粘结力，被广泛的应用于水性涂料、印染纺织、化妆品、医药、造纸、皮革加工等领域，拥有着非常广阔的研究价值和市场前景。胶体性能是凹凸棒石的主要特性之一，凹凸棒石经处理后可制得无机凝胶。由于氢键和静电引力作用，天然产出的凹凸棒石棒晶以团聚体的形式存在，通常采用高速搅拌、超声、均质等分散技术提高棒晶束集合体解聚分散效果以提高其胶体性能。江苏盱眙、安徽明光是我国最大的凹凸棒石资源地和生产地，但其凹凸棒石含量多处于中低水平，凹凸棒石原矿的胶体性能难以达到工业要求。在凹凸棒石无机凝胶中，颗粒所带电荷密度增大，颗粒间静电斥力作用增强，棒晶和棒晶束间形成的网状结构体积增大，束缚更多水分子在其中，使体系粘度增大。无机凝胶粘度越大，应用范围越广。通常使用添加钠化剂和胶化剂、对辊挤压或高压均质处理的方式来增加凹凸棒石无机凝胶的粘度，提高胶体性能，但是增粘效果有限，难以达到工业应用标准。
技术实现思路
本专利技术的目的是：一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法，通过添加高分子聚合物改变表面电荷和棒晶间相互作用力以提高凹凸棒石胶体性能。本专利技术的技术解决方案是：向范式粘度≤6mPa.S的凹凸棒石原土中添加高分子聚合物粉末，加水搅拌制浆，干燥、粉碎后过筛，获得粘度增加的无机凝胶。其中，所述凹凸棒石原土包括江苏盱眙、安徽明光的凹凸棒石低品位矿；将其粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物。其中，所述高分子聚合物为卡波姆941、卡波姆934、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、树脂胶粉、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或一种以上。其中，所述高分子聚合物粉末的添加量是凹凸棒石原土质量的5‰~10%。其中，凹凸棒石原土与高分子聚合物的混合采用桨式搅拌、螺旋推进式搅拌、锚式搅拌、框式搅拌中的一种。其中，所述的制浆条件为：搅拌速度50-300rpm，时间10-60min，温度30-60℃。本专利技术的创新点在于：1）本专利技术采用的提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法主要针对粘度≤6mPa.S的低品位矿，其中杂质含量40%以上，经过处理后，粘度达到高品位矿的使用要求，极大地提高了凹凸棒石矿产的附加值，改性方法具有成本低廉、资源丰富、天然、高效、环保的特点。2)本专利技术利用高分子聚合物粉末与凹凸棒石原土的结构中的氢键结合，有效提高无机凝胶粘度。3）本专利技术针对高分子聚合物在水中不易溶解的现象，确定了制浆方法，有效减少了高分子聚合物在水中团聚现象的产生，提高凹凸棒石无机凝胶粘度。具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不限于以下实例。粘度测定方法：称取15.2g原土（精确到0.1g），加入384.8g水（3.8%质量分数水溶液），置于高速搅拌机的悬浮液杯中，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000rpm转速下搅拌20min，制成凹凸棒石粘土原土悬浮液；立即将原土悬浮液倒入范式粘度计的粘度杯中，读取转速在300r/min下粘度计指针的刻度值，该读数值为凹凸棒石原土在不添加任何高分子聚合物时的粘度值。实施例1：取江苏盱眙凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为3mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的5‰添加卡波姆941粉末，采用桨式搅拌方式，30℃使用50rpm的转速搅拌10min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准方法制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为3.5mPa.s。实施例2：取江苏盱眙凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为3mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的1%添加卡波姆934粉末，采用桨式搅拌方式，30℃使用50rpm的转速搅拌10min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准方法制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为3.5mPa.s。实施例3：取江苏盱眙凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为3mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的3%添加聚乙烯醇粉末，采用螺旋推进式搅拌方式，35℃使用100rpm的转速搅拌20min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准方法制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为7mPa.s。实施例4：取江苏盱眙凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为3mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的5%添加聚丙烯酰胺粉末，采用螺旋推进式搅拌方式，35℃使用100rpm转速搅拌30min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准方法制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为9mPa.s。实施例5：取安徽明光的凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为6mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的7%添加树脂胶粉粉末，采用锚式搅拌方式，40℃使用150rpm转速搅拌40min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准方法制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为15mPa.s。实施例6：取安徽明光的凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为6mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的8%添加羧甲基纤维素钠粉末，采用锚式搅拌方式，50℃使用200rpm的转速搅拌50min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准方法制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为19mPa.s。实施例7：取安徽明光的凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为6mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的9%添加羟乙基纤维素，采用框式搅拌方式，50℃使用250rpm转速搅拌60min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准方法制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为18mPa.s。实施例8：取安徽明光的凹凸棒石低品位高粘矿（原矿粘度为6mPa.s），粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物，按照质量分数的10%添加羟丙基甲基纤维素，采用框式搅拌方式，60℃使用300rpm的转速搅拌60min，搅拌混匀后干燥、粉碎过200目筛；按照粘度测定标准发制浆并测定粘度，无机凝胶粘度为68mPa.s。实施例中的即时粘度体现了凹凸棒石的胶体性能。由实施例的数据看出，本专利技术的增粘工艺添加高分子聚合物后的粘度均大于未添加高分子聚合物的粘度。说明本专利技术采用的高分子聚合物能有效提升凹凸棒石的胶体性能，提高了产品的工业应用效率。以上实施例仅用来说明本专利技术的详细方法，本专利技术并不局限于上述详细方法，即不意味着本专利技术必须依赖上述详细方法才能实施。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法，其特征在于：向范式粘度≤6mPa.S的凹凸棒石原土中添加高分子聚合物粉末，加水搅拌制浆，干燥、粉碎后过筛，获得粘度增加的无机凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法，其特征在于：向范式粘度≤6mPa.S的凹凸棒石原土中添加高分子聚合物粉末，加水搅拌制浆，干燥、粉碎后过筛，获得粘度增加的无机凝胶。2.根据权利要求1所述的一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法，其特征在于：所述凹凸棒石原土包括江苏盱眙、安徽明光的凹凸棒石低品位矿；将其粉碎后过筛，取100目筛下、400目筛上物。3.根据权利要求1所述的一种提高凹凸棒石无机凝胶粘度的方法，其特征在于：所述高分子聚合物为卡波姆941、卡波姆934、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、树脂胶粉、羧甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新德，姚时苗，熊莲，张海荣，郭海军，
申请(专利权)人：中科院广州能源所盱眙凹土研发中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32