[发明专利]凹凸棒粘土的半干法酸热活化方法

说明书

本发明为一种凹凸棒粘土的半干法酸热活化。

凹凸棒粘土具有优良的胶体性能和脱色吸附性能，被广泛用于石油化工、粮油、轻工、酿酒、制糖等产品的纯化处理、还用于除毒、防护环保等领域，尤其被用于化工产品的改性和催化，脱色吸附，在石油钻井、医药、化肥以及日用化工，建材中，用途也日趋广泛。

为提高凹凸棒粘土的脱色吸附性能，一般需对原土进行活化。现有凹凸棒粘土活化技术中，干法热活化是目前国内外为增强凹凸棒粘土的活性而采用的主要方法。这种方法是将选矿并干燥到适当水分的凹凸棒粘土破碎成一定粒度或者破碎经水浸泡，再挤压成片状后，在干燥装置和适当温度下干燥与活化，生产适宜最终用途的凹凸棒土。干法热活化工艺流程简单，但产品脱色和吸附性能较差，在某些情况下还需要深度处理。这与该法仅用加热的热活化有关。另一种湿法酸活化凹凸棒粘土是将粉碎到一定粒度的凹凸棒粘土和一定量的酸按一定的土水比配成悬浮浆，在搅拌和适当温度下进行活化处理，然后用大量水冲洗活化后制品，使残留酸含量达到规定指标，最后将滤饼干燥、磨成细粉，制成活性凹凸棒粘土。例如，利用凹凸棒粘土与其重量20%左右的硫酸（或盐酸）配成土水比为1∶2～3的悬浮浆。在加热搅拌条件下活化数小时，再用水洗涤悬浮浆，直到游离酸达到规定指标后，收集泥饼进行干燥。磨细获得脱色力较高的凹凸棒活性土。该法工艺条件复杂，设备腐蚀严重，能耗高，污水处理费用也较高，因而成本高，生产周期长，难以形成大规模的生产能力。为了改进湿法酸活化，美国专利US4120782（Cl.208-305;C10G25/12）03，1，1978曾用1%的无水HCl气体处理干法生产的凹凸棒土，以改进粘土吸附剂的处理容量，该法实施难度较大，同时活化粘土的吸附性能也难于与湿法酸活化相媲美。

本发明的目的是提出一种降低能耗并基本消除环境污染，用少量酸和水，生产工艺简便又能增强脱色吸附性能的凹凸棒土半干法酸热活化。

本发明凹凸棒粘土半干法酸热活化，取用碳酸盐含量极少，砂、蒙脱石及水云母等含量少，凹凸棒石含量大于50%的粘土原矿，经过破碎成1-2cm³的颗颗，经选矿如用人工选去蛋白石，石英块及有机杂质等，加水浸泡，沥水挤压成薄片，干燥磨粉筛分，再和盐酸、硫酸及少量水混料后，经酸热活化，磨粉加工成脱色吸附性能优良的高活性凹凸棒土。

本发明的技术特征是，半干法酸热活化中，所用酸为无机酸、可以是盐酸、硫酸、硝酸、磷酸及其它酸性比较强的酸，用量为粘土重量的1-15%，加水量可为粘土重量的15～70%，以混合成可流动的小颗粒。在120～600℃的温度下，经10～60分钟充分均匀活化，磨成160～240目的高活性凹凸棒土。

本发明的另一个特点是活化前，粘土矿粉与无机酸及水在强制式搅拌机内混合成一定温度的可流动的粉粒，为了使酸与粘土混合均匀，将稀释的酸水溶液以雾状喷注翻滚的凹凸棒粘土中，使混料均匀，活化中采用中低温间接加热，以达酸热活化之目的。

本发明实施例1：取已挤压并干燥磨粉，含水率为7-20%的凹凸棒土100份，在搅拌条件下以喷雾方式混入浓度为2～20%的盐酸水溶液20～70份，混料均匀后，在120～600℃的温度下活化10～30分钟，磨成160-240目的细粉。可得一种浅红或灰白色，脱色力为290±10的凹凸棒活性土。

实施例2：取已挤压并干燥磨粉，含水率为7-20%的凹凸棒粘土100份，在搅拌条件下，以喷雾方式混入浓度为1%～25%的硫酸水溶液20～70%份，混合均匀后。在120～500℃温度下活化10～30分钟，磨成160～240目的细粉，可得一种微黄色或灰白色，脱色力为295±10的凹凸棒活性土。

用本发明制成的高活性凹凸棒土，可以在许多脱色、除臭、除毒及相关领域代替活性炭，由于简化了生产工艺，基本消除了环境污染、成本低，活化一吨凹凸棒活性土可获纯利200多元，如果用它代替活性炭，用于脱色、除臭、除毒每吨可节约投资3000多元，具有显著的社会、经济效益。