膨潤土鈉化改性新工藝的制作方法
【專利摘要】一種膨潤土鈉化改性的新工藝，它包括如下步驟:礦源篩選—旋耕機切割破碎—加改性劑混合鈉化—翻鏟混勻—陳化—干燥—粉磨—檢測計量包裝—成品；與現有技術相比,本方法改室內破碎為礦山現場破碎，大大減少了室內場地的占用；取消了雙螺旋攪拌和對輥擠壓兩大工序，可簡化工藝；又省去了雙螺旋攪拌機、對輥擠壓機和皮帶輸送機等設備，也省去了所省設備的驅動能耗,因此本工藝簡單、實用、高效，環境污染少，鈉化作業效率高，適合膨潤土行業使用。
【專利說明】膨潤土鈉化改性新工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種膨潤土鈉化改性的新工藝，屬化工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]膨潤土也叫斑脫巖，皂土或膨土巖，是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產。蒙脫石是由兩層硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結構的層狀鋁硅酸鹽礦物。由于蒙脫石晶格中部分硅氧四面體中的硅被鋁取代、鋁氧八面體中三價鋁被鎂或(和)二價的鐵、鋅、錳等離子取代，造成電荷不平衡，使得Na、K、Ca、Mg等堿金屬、堿土金屬離子進入晶層。存在于蒙脫石層間的某些陽離子，與蒙脫石晶胞的鍵合力不強，易被其它陽離子交換。特殊的化學組成和獨特的晶體結構，使膨潤土具有吸水膨脹、分散懸浮、吸附吸收、粘結、可塑、潤滑、觸變、陽離子交換等性能。被作為粘結劑、潤滑劑、吸水劑、保濕剖、干燥劑、成膜劑、吸收劑、降阻劑、防滲劑、除臭劑、脫色劑、增稠劑、功能性載體或填料等，廣泛應用于機械鑄造、鉆探作業、建筑工程、油脂脫色、禽畜飼料、隔水防滲、涂料、油漆油墨、日化、精細化工、橡膠塑料、造紙、紡織、環保、陶瓷、電力等24個領域100多個部門。但其主要消費領域是鑄造型砂、鐵礦球團、鉆井泥漿、油脂脫色，消費量約占世界總產量的85%。我國應用于鑄造、球團、泥漿的膨潤土年消耗量約200萬噸，占消耗總量的70%左右，是最主要的三大應用領域；
鈉基膨潤土具有比鈣基膨潤土優越得多的物化性能，是鑄造、球團、泥漿這三大行業希望獲得和使用的。天然產出的膨潤土大多為鈣基膨潤土，物化性質不甚理想。天然鈉基膨潤土儲量不多，且通常埋藏深，開采成本高，市場供應緊俏；
為滿足包括鑄造、球團、泥漿三大行業和眾多應用領域對鈉基膨潤土的大量需要，利用膨潤土離子交換、蒙脫石同晶置換的性能，通過人工鈉化，將天然鈣基膨潤土轉變為人工鈉膨潤土。通常，在鈣基膨潤土中加入可溶性鈉鹽，在水的作用下，使鈉鹽中的鈉完全解離成為Na+，與蒙脫石晶層中的Ca2+和Mg2+發生置換反應，從而轉化為鈉蒙脫石，這就是所謂膨潤土的人工鈉化改性；
常規的膨潤土鈉化工藝流程是:原礦一擠壓破碎一加改性劑一雙螺旋攪拌混合一對輥擠壓一陳化一干燥一磨粉為成品。目前的這種鈉化改性的工藝，雖然效果較好，但存在工序多、能耗高、投入大、效率低等問題。隨著應用行業對鈉基膨潤土的迫切需要和快速增長，改進現有膨潤土鈉化工藝流程，尋求一種簡便高效低耗的鈉化改性新工藝流程，以簡化工藝，減少投入，降低能耗，減少環境污染，提高鈉化作業效率，適應膨潤土行業快速發展的形勢，滿足鈉膨潤土日益增長的需求。

【發明內容】

[0003]為克服現有膨潤土鈉化工藝流程的上述缺陷，本發明提供一種膨潤土鈉化改性的新工藝，用以簡化工藝流程，減少設備和人員投入，降低作業能耗，提高鈉化作業效率，適應膨潤土行業快速發展的形勢。[0004]為解決其技術問題，本發明采用的技術方案是:設計出的膨潤土鈉化改性的新工藝流程包括如下步驟:礦源篩選一旋耕機切割破碎一加改性劑混合鈉化一翻鏟混勻一陳化一干燥一粉磨一檢測計量包裝一成品；它的特點是:所述礦源篩選，是對礦山進行系統采樣、分析測試,并進行工藝試驗,根據所生產的產品不同,選取符合產品性能要求、含水率在20—25%、土層較軟弱礦段的膨潤土作為生產原料；
所述旋耕機切割破碎，是采用旋耕機在采場反復耕耙膨潤土，重復翻切破碎數次，將潮濕的膨潤土切割破碎至塊度直徑小于50_的塊度，待用；
所述加改性劑混合鈉化，是選用工業碳酸鈉即純堿為鈉化改性劑，在破碎后潮濕的膨潤土中，按0.5~3.5%的重量比加入工業純堿，然后用鏟車反復兜鏟混勻，利用潮濕膨潤土自身水分，使碳酸鈉溶解，與膨潤土的組成礦物蒙脫石發生置換反應進行鈉化；得鈉化后的原料，待用；
所述堆放陳化，是將鈉化后的原料在專用場地堆放陳化20-30天，使其在潮濕的內部環境中繼續進行鈉化反應，在陳化期間翻動1-2遍，以保障鈉化改性效果；
所述干燥，是采用晾曬或低溫烘干的方式干燥，使含水量在0.5-2% ；
所述磨粉加工成成品，是將干燥后的膨潤土用雷蒙機粉磨成直徑小于1_5_的細粉，經檢驗測試、計量、包裝后成為成品登記入庫。
[0005]與現有技術相比，本發明有如下實質性特點和顯著地進步:
1.由于本方法改室內破碎為礦山現場破碎，大大減少了室內場地的占用；
2.由于本方法取消了雙螺旋攪拌和對輥擠壓兩大工序，可簡化工藝；
3.由于本方法省去了雙螺旋攪拌機、對輥擠壓機和皮帶輸送機等設備，可減少設備的投入；`
4.可減少作業人員，有利于提聞工時效率；
5.由于本發明取消了攪拌、擠壓、皮帶輸送的工序，也省卻上述工序設備的驅動能耗，因此本工藝簡單、實用、高效，能降低能源消耗。
【具體實施方式】
[0006]下面結合實施例對本發明進一步說明:本 申請人:在湖南省澧縣開辦了一家年產20萬噸優質膨潤土的公司，該公司的膨潤土鈉化改性工藝包括如下步驟:
1.礦源篩選:利用澧縣當地膨潤土具有含水高、含沙少、土質軟的特點，對礦山進行系統采樣、分析測試和工藝試驗，根據分析實驗結果，依擬生產的不同產品，選取當地符合產品性能要求、含水率在20-25%的軟弱土層、礦段的膨潤土為礦源；
2.旋耕機切割破碎:在選取的礦源上采用旋耕機，在采礦場反復耕耙膨潤土，重復翻切破碎數次，將潮濕的膨潤土切割破碎至直徑小于50_的塊度，待用；
3.加改性劑鈉化:鈉化改性劑選用工業碳酸鈉即純堿，將破碎后潮濕的膨潤土用汽車運到廠區內堆場卸車傾倒，卸車時按汽車載土數量，按0.5~3.5%的重量比加入工業碳酸鈉，然后用鏟車反復兜鏟混勻，利用潮濕膨潤土自身水分，使碳酸鈉溶解，與膨潤土的組成礦物蒙脫石發生置換反應進行鈉化；
4.堆放陳化:將鈉化改性后的膨潤土，在專用場地堆放陳化20-30天，使其在潮濕的內部環境中繼續進行鈉化反應，在陳化期間翻動一二遍，以保障鈉化改性效果；5.干燥:將堆放陳化后的膨潤土，采用晾曬或低溫烘干的方式進行干燥；使含水量在
0.5-2% ；
6.磨粉加工成成品:將干燥后的膨潤土用雷蒙機粉磨成直徑小于5_的細粉；
7.將干燥磨細后的膨潤土，經檢`驗測試、計量后，包裝成為成品，登記入庫。
【權利要求】
1.一種膨潤土鈉化改性的新工藝，其特征是:它包括如下步驟: (1).礦源篩選:是對礦山進行系統采樣、分析測試，并進行工藝試驗，根據所生產的產品不同，選取符合產品性能要求、含水率在20--25%、土層較軟弱礦段的膨潤土作為生產原料； (2).旋耕機切割破碎:采用旋耕機在采場反復耕耙膨潤土，重復翻切破碎數次，將潮濕的膨潤土切割破碎至塊度直徑小于50_的塊度，待用； (3).加改性劑混合鈉化:選用工業碳酸鈉即純堿為鈉化改性劑，在破碎后潮濕的膨潤土中，按0.5~3.5%的重量比加入工業純堿，然后用鏟車反復兜鏟混勻，利用潮濕膨潤土自身水分，使碳酸鈉溶解，與膨潤土的組成礦物蒙脫石發生置換反應進行鈉化，得鈉化后的原料，待用； (4).堆放陳化:將鈉化后的原料在專用場地堆放陳化20-30天，使其在潮濕的內部環境中繼續進行鈉化反應，在陳化期間翻動1-2遍，以保障鈉化改性效果； (5).干燥:將堆放陳化后的原料，采用晾曬或低溫烘干的方式干燥，使含水量在.0.5-2% ； (6).磨粉加工成成品:將干燥后的膨潤土用雷蒙機粉磨成直徑小于1_5_的細粉； (7).檢驗測試、計量和包裝后即為成品，登記入庫。
【文檔編號】C01B33/40GK103553063SQ201310556139
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優先權日:2013年11月11日
【發明者】應根其, 黃劍云 申請人:湖南飛來峰非金屬礦物材料有限公司