鈣基膨潤土的鈉化原理及生產(chǎn)工藝
作者：華垚膨潤土來源： http://m.scqlhb.com/時間：2020-11-27 10:21:12
膨潤土的主要成分是蒙脫石，根據(jù)蒙脫石晶層表面吸附例子的種類不同，可以將膨潤土分為鈣基、鈉基鎂基以及鋰基膨潤土。自然界中絕大多數(shù)是以鈣基膨潤土為主。將鈣基膨潤土轉化成其他形式的蒙脫石就是膨潤土的改性，改性成鈉基就叫鈉化處理，有關鈣基膨潤土的鈉化原理以及生產(chǎn)工藝在這里給大家講述一下。
一、鈣基膨潤土鈉化改性原理
以吸附Ca2+為主的稱為鈣基膨潤土；以吸附Na+為主的稱為鈉基膨潤土。鈉基膨潤土的物化性能明顯優(yōu)于鈣基膨潤土，主要表現(xiàn)為分散性、膨脹性、熱穩(wěn)定性高，陽離子交換容量大，膠體懸浮液觸變性、粘度、潤滑性好，因此其應用更為廣泛。
Ca-膨潤土+2Na+=2Na-膨潤土+Ca2+
鈉化改性主要是利用蒙脫石片狀結構具有陽離于交換的特點，把高價的鈣鎂等離子置換出來，調節(jié)其蒙脫石中交換性陽離子鈉與鈣的比值，以及二氧化硅與三氧化二鋁、三氧化二鋁及氧化鎂的比值。鈉化的過程為：
二、鈣基膨潤土鈉化生產(chǎn)工藝
一般的膨潤土鈉化方法分為干法、濕法和半干法。
1.鈣基膨潤土濕法鈉化
濕法改性工藝又稱為懸浮液法，在水介質中添加鈉鹽并不斷攪拌, 使膨潤土充分分散、膨脹而實現(xiàn)鈉化。該法易得到高質量的鈉基膨潤土。
來自蚌埠學院的王麗婷等公開一種鈣基膨潤土的改性方法，濕法提純鈣基膨潤土后，在超聲和微波協(xié)同作用下，先利用由磷酸三鈉和碳酸鈉組成的鈉化劑進行鈉化改性，再采用季銨鹽有機改性；具體包括以下步驟：
多級提純：將鈣基膨潤土原礦土破碎至100目，分散于去離子水中，配成濃度為10%的泥漿，攪拌兩小時，靜止30分鐘，出去粗渣，反復清洗3次，靜置沉降過夜，取出上層懸浮液，過濾、自然干燥后得到一次提純土，再重分分散、沉降、提純過程至上層懸浮液不顯渾濁，得到精致膨潤土；
鈉化改性：用去離子水將精制膨潤土調配成濃度為10%的漿液，再加入鈉化劑，控制鈉化劑用量為精致膨潤土質量的2.5-7.5%,攪拌均勻后，在超聲和微波協(xié)同作用下，70-90℃反應10-15min，過濾后，用稀鹽酸洗滌至中性，80℃干燥、研磨后，得到鈉基膨潤土；
2.鈣基膨潤土干法鈉化
干法加工工藝是將碳酸鈉加入膨潤土中經(jīng)擠壓而成。常用的干法鈉化方法有：堆場鈉化法、輪碾鈉化法、雙螺旋混合擠壓鈉化法、螺旋阻流擠壓法等。工業(yè)上比較成熟的方法是擠壓鈉化法，這種方法工藝路線簡單，總投資少， 生產(chǎn)周期短，簡單，便于生產(chǎn)。
來自宣化縣立石膨潤土加工有限公司的李秀明將鈣基膨潤土原礦晾曬至水份為13%~18%，每1000公斤原礦加入20公斤堿，通過攪拌機，攪拌均勻，進入破碎機把大塊進行破碎處理，加水攪拌均勻，進入電加熱擠壓機，擠壓機功率300W以上，壓料溫度為80°以上擠壓15~30分鐘完成后即可完成改型，膨脹比為1:30。此方法適用于將天然改機膨潤土通過人工擠壓改性為鈉基膨潤土的一種方式，改型成功后的鈉基膨潤土適用于涂料、膩子粉等產(chǎn)品中，作為一種黏合劑使用，具有工藝方法簡單、添加劑少、成本低、加工快的優(yōu)點。
總之，鈣基膨潤土的鈉化原理和生產(chǎn)工藝就是以上所述，在常規(guī)的生產(chǎn)中采用干法鈉化的比較多，這主要考慮到生產(chǎn)效率。針對用量小要求純度的行業(yè)使用，一般會采用濕法鈉化生產(chǎn)。
