[发明专利]一种用纯物理法快速高效提高凹凸棒土粘度的工艺

说明书

技术领域

本发明属于非金属矿深加工领域，具体涉及一种用纯物理方法快速高效提高凹凸棒土粘度的工艺。

背景技术

凹凸棒土(下简称凹土)是一种富镁的硅酸盐，晶体结构属于2∶1型层链状粘土矿物。凹土特殊的结构和性质赋予其很高的应用价值，使其在水质净化、粘结剂、农药载体、分子筛、干燥剂、吸附剂、涂料、钻井泥浆等方面获得广泛应用。凹土良好的胶体性能是凹土应用最重要的性能之一，但是天然凹土矿物中的棒晶纤维体形成的晶束十分致密而牢固，即使是粉碎至0.1毫米以下的微粒也难以在分散介质中均匀分散，从而在很大程度上限制了凹土胶体性能的发挥。粘度是凹土制备钻井泥浆、防沉剂和粘结剂等产品的重要指标，也是此类凹土产品等级划分的重要依据。

目前提高凹土粘度主要通过添加活化剂或增粘剂改性协同相应的物理处理法达到，纯物理法还未见报道。中国专利“高粘剂凹土深加工工艺”(公开号CN1187461)，公开了“本发明涉及一种高粘剂凹土深加工工艺，它以凹凸棒石粘土矿为原料，经选矿、破碎，加活化剂浸泡后再碾压、烘干、粉碎而成”。中国专利“提高凹凸棒石粘土粘度的加工工艺”(公开号CN1317067)，公开了“提高凹凸棒石粘土粘度的加工工艺为：自然风化、改性处理、配料、搅拌、磨粉和检测。提高凹凸棒石粘土粘度的加工工艺，应用在凹凸棒石粘土实际加工过程中，其最终成品的粘度，比刚开采凹凸棒石粘土的粘度，可提高3 5％以上。”上述两个发明皆需添加一定的助剂改性，且处理后的凹土的粘度提高并不显著。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种用纯物理法快速高效提高凹凸棒土粘度的工艺，该工艺充分利用凹土的天然特性增强粘度，摒弃助剂增粘。

本发明的技术解决方案是：凹土经浸泡，重复二次挤压、掺水、冷冻、加热处理后，粉碎即得成品。

本发明的一种用纯物理法快速高效提高凹凸棒土粘度的工艺的具体步骤如下：步骤1为浸泡，凹土加入清水中浸泡24小时；步骤2为第一次挤压、掺水、冷冻和加热，步骤1所得凹土沥干水，经挤压机挤压成薄片，其厚度控制在1毫米，挤压后的凹土与清水按重量比2∶1的比例充分混合，摊薄，入冷库快速冷冻2小时，冷库温度-18℃，冷冻后的凹土取出后入烘箱烘1小时，烘箱温度50-60℃；步骤3为第二次挤压、掺水、冷冻和加热，步骤2烘制后的凹土与清水按重量比4∶1的比例混合，入挤压机挤压成薄片，薄片厚度1毫米，挤压后的凹土与清水按重量比2∶1的比例充分混合，摊薄，入冷库快速冷冻2小时，冷库温度-18℃，冷冻后取出入烘箱烘1小时，烘箱温度50-60℃；步骤4为步骤3烘制后的凹土经粉碎机粉碎得成品，成品粒度≤0.074毫米。

本发明的优点在于：1、加工工艺简便易行，无需添加任何助剂；2、浸泡和冷冻前的水分补足，促进水通过毛细作用进入凹土的各种孔隙，特别是凹土的晶束内腔；冷冻时，水结冰导致其体积膨胀，崩解凹土团粒，特别是分散致密、牢固的凹土棒晶结合体-晶束；挤压有助于将凹土的晶束分离和撕开；处理后凹土的粘度比新开采出的凹土提高2-8倍；3、本方法可直接使用新开采出的凹土进行加工，无需经堆陈风化处理。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述：

实例1：

1、检测从矿区新开采出的凹土粘度为472mPa·s，将凹土放入清水中浸泡24小时；

2、取步骤1浸泡后的凹土经挤压机挤压成薄片，薄片厚度1毫米，挤压后粘土的粘度测定为2040mPa·s；挤压后凹土与清水按重量比2∶1的比例混合，摊薄，入冷库快速冷冻2小时，冷库温度-18℃，冷冻后取出入烘箱烘1小时，烘箱温度50℃；

3、将步骤2所得凹土与清水按重量比4∶1比例混合，入挤压机挤压成薄片，薄片厚度1毫米，测定其粘度为3100mPa·s；挤压后凹土与清水按重量比2∶1的比例充分混合，摊薄，入冷库快速冷冻2小时，冷库温度-18℃，冷冻后取出入烘箱烘1小时，温度50℃；

4、将步骤3所得凹土经粉碎机粉碎得成品，成品粒品≤0.074毫米；测定其粘度为3670mPa·s，此时粘度比原矿土提高了8倍。

实例2：

1、检测经堆陈风化一年的凹土粘度为1800mPa·s，将凹土放入清水中浸泡24小时；