[发明专利]一种伊/蒙粘土纳米料浆及粉体的制备方法

权利要求书

1.一种伊/蒙粘土纳米料浆的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

1）干法破碎：将天然的伊/蒙粘土矿物机械破碎成粒径小于5cm的伊蒙混层粘土矿小块；

2）浸泡：将步骤1）得到的伊蒙混层粘土矿小块加水浸泡12～24h，得到伊/蒙粘土料浆；以所述料浆的总质量为100%计，其中，料浆固含量为45wt%；

3）捣浆：调节伊/蒙粘土料浆的pH值为8～10，加入分散剂，并采用砂磨分散机进行捣浆分散；其中，分散剂的加入量为所述料浆中固含量的1～3wt%；砂磨分散机的转速为700～1000rpm，搅拌时间为30～60min；

4）筛分：将步骤3）捣浆分散后的料浆过500目筛，得到筛下料浆；

5）除铁：采用高梯度磁选机对步骤4）得到的料浆进行除铁，料浆在高梯度磁选机中循环2～5次，高梯度磁选机的磁场强度为8000～10000Gs；

6）化学漂白：将除铁后的料浆在700～1000rpm、65℃的条件下进行漂白，具体为：先采用H₂SO₄溶液调节料浆的pH值为4～5，然后加入保险粉，反应45～60min，再加入草酸，反应45～60min；之后再对料浆进行分离得到黄色固体，将所得黄色固体水洗至白色，然后加水使料浆固含量为45wt%，即可得到漂白后的料浆；其中，保险粉的加入量为料浆中固含量的1wt%，草酸的加入量为料浆中固含量的1.5～3.5wt%；

7）研磨：采用高能量密度搅拌磨对漂白后的料浆进行研磨，其中，泵的给料速度为1～3L/min，研磨介质为直径0.7～0.8mm的ZrO₂陶瓷微珠，研磨介质填充率为85%，磨机转速为1000～1400rpm，研磨时间为2～6h；研磨后得到所述的伊/蒙粘土纳米料浆。

2.根据权利要求1所述的一种伊/蒙粘土纳米料浆的制备方法，其特征在于，步骤3）调节伊/蒙粘土料浆的pH值时采用NaOH或H₂SO₄溶液。

3.根据权利要求1所述的一种伊/蒙粘土纳米料浆的制备方法，其特征在于，步骤3）所述分散剂为WF-211分散剂。

4.一种伊/蒙粘土纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

1）干法破碎：将天然的伊/蒙粘土矿物机械破碎成粒径小于5cm的伊蒙混层粘土矿小块；

2）浸泡：将步骤1）得到的伊蒙混层粘土矿小块加水浸泡12～24h，得到伊/蒙粘土料浆；以所述料浆的总质量为100%计，其中，料浆固含量为45wt%；

3）捣浆：调节伊/蒙粘土料浆的pH值为8～10，加入分散剂，并采用砂磨分散机进行捣浆分散；其中，分散剂的加入量为所述料浆中固含量的1～3wt%；砂磨分散机的转速为700～1000rpm，搅拌时间为30～60min；

4）筛分：将步骤3）捣浆分散后的料浆过500目筛，得到筛下料浆；

5）除铁：采用高梯度磁选机对步骤4）得到的料浆进行除铁，料浆在高梯度磁选机中循环2～5次，高梯度磁选机的磁场强度为8000～10000Gs；

6）化学漂白：将除铁后的料浆在700～1000rpm、65℃的条件下进行漂白，具体为：先采用H₂SO₄溶液调节料浆的pH值为4～5，然后加入保险粉，反应45～60min，再加入草酸，反应45～60min；之后再对料浆进行分离得到黄色固体，将所得黄色固体水洗至白色，然后加水使料浆固含量为45wt%，即可得到漂白后的料浆；其中，保险粉的加入量为料浆中固含量的1wt%，草酸的加入量为料浆中固含量的1.5～3.5wt%；

7）研磨：采用高能量密度搅拌磨对漂白后的料浆进行研磨，其中，泵的给料速度为1～3L/min，研磨介质为直径0.7～0.8mm的ZrO₂陶瓷微珠，研磨介质填充率为85%，磨机转速为1000～1400rpm，研磨时间为2～6h；研磨后得到伊/蒙粘土纳米料浆；

8）分散处理：向步骤7）得到的纳米料浆中加入分散剂，并采用砂磨分散机搅拌分散；其中，加入分散剂的量为所述料浆中固含量的1～2wt%；砂磨分散机的转速为1000～3000rpm，搅拌时间为5～10min；

9）胀化处理：在步骤8）分散处理后的料浆中加入改性剂，然后，采用砂磨分散机搅拌，转速2000～5000rpm，搅拌时间10～30min；其中，加入改性剂的量为料浆中固含量的2.0～4.0wt%；

10）蒸发干燥：将胀化处理后的料浆进行干燥，得到纳米干料；其中，干燥温度为120～150℃，干燥时间为6～12h；

11）机械粉碎：将步骤10）得到的纳米干料进行机械粉碎，粉碎时间为30～90s，即得到所述的伊/蒙粘土纳米粉体；

其中，步骤9）所述改性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。