制备柱撑蒙脱石的预处理设备的制作方法

本实用新型属于蒙脱石制备设备领域，具体的涉及一种制备柱撑蒙脱石的预处理设备。

背景技术：

制备柱撑蒙脱石的的步骤是先将蒙脱石矿提纯并钠化改性，制成悬浮液，然后滴加柱撑剂反应，随后干燥封装即可；之所以要进行钠化改性是应为天然存在的钠基蒙脱石（Na-M）的储量极少而钙基蒙脱石（Ca-M）储量丰富，直接使用Na-M受到限制，所以经钠化改性后的Ca-M来代替Na-M来进行下一步工艺，但是钠化改性的工艺复杂，不利于大型工业化生产，但是现有技术中没有专门针对柱撑蒙脱石预处理的设备，还是采用传统的钠化改性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种柱撑蒙脱石的预处理设备，经本实用新型处理的钙基蒙脱石可以省去钠化改性操作直接滴加柱撑剂继续接下来的反应，大大简化了工艺。

为更好地实现上述目的，本实用新型提出了以下技术方案：

一种制备柱撑蒙脱石的预处理设备，包括：射流混合部：包括混合池，若干倾斜设置的射流器，通过射流器向混合池中注水，所述射流器的主管道通水，另两根侧管分别同分散剂和蒙脱石矿料；分级静置池：是由一排高度依次递减、底部短边宽度逐渐递增的若干静置池组成；高速分散器：包括双层机壳、机壳顶盖设置有电动机驱动的搅拌轴、机壳夹层中的超声波发生装置。

进一步地，所述分级静置池每一级静置池的容量都相同。

进一步地，述分级静置池的两个侧面设置挡板，防止水从侧面流出。

进一步地，射流器通蒙脱石矿料的侧管上设置有可拆卸的蒙脱石料盒，通过进入射流器的气流将矿料带入射流器中混合均匀。

本实用新型至少能达到以下有益效果：

（1）工艺大大简化，大大节约了成本。

（2）可以实现连续生产，储满一个分级池的时间与高速分散的时间一致，也就是说高速分散结束后立刻又可以引入新的悬浊液来开始反应，而不需要停顿。

（3）射流器来混合分散剂与矿料相对于传统的搅拌法效率更高，而且射流器的流量可控，可以调节射流器的流量来控制悬浊液在分级静置池的静置时间。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的结构示意图；

图2示意性示出了本实用新型中分级静置池2的示意图；

图3示意性示出了图1中A部分的放大图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-射流器，11-进液侧管，12-主管道，13-进粉侧管，14-料盒，15-混合段，16-出水段，2-分级静置池，21-挡板，22-静置池，23-阀门，24-隔板，31-电动机，32-传动轴，33-搅拌桨，34-超声波发生器，35—出水口，36-双层机壳。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实用新型的原理是：钙基蒙脱石在水中的分散性远低于钠基蒙脱石，钙基蒙脱石在水中单个晶体有轻微膨胀，基本保持定向聚集的束状，因此预处理的目的就是使钙基蒙脱石在水中能够充分分散，以便进行柱撑反应时离子交换更加容易；而蒙脱石在水中会发生类质同相置换过程，使其表面有剩余的负电荷，边缘吸引正电荷而带正电，因此在水中分散后，容易形成卡房结构，连接更紧密，因此本实施例中选择添加分散剂来分散，但是常用无机分散剂不易去除，因此选择乙醇作分散剂，乙醇在后期烘干时能够被除去，而且乙醇是极性分子可以平衡蒙脱石中的电荷，同时高速分散器的高速搅拌桨33可以产生强大的剪切力将较大的蒙脱石块进行破碎，较小的颗粒通过超声波的空化作用将其破碎，从而破坏蒙脱石溶于水产生的卡房结构，使其分散更均匀。

如图1~3所示的是一种制备柱撑蒙脱石的预处理设备，包括射流混合部、分级静置池2、高速分散器三个部分，通过射流混合部将水、分散剂、蒙脱石混合均匀，然后通过经过分级静置池2静置设定时间后，流入高速分离器中分散，在高速分散器中先经过搅拌桨33搅拌，再经过超声波处理，保证矿料能够得到充分的破碎。

射流混合部包括混合池、射流器1，射流器1是现有技术，用于将物料充分混合，本实用新型的创新之处在于：在射流器1的出水段16接入一根侧管，实现三种物料的混合；水从主管道12高速通入射流器1中，主管道12轴线与射流器1的中轴线重合，两根侧管分别是进液侧管11以及进粉侧管13，进粉侧管13的管道上设置有料盒用于盛装蒙脱石粉末，料盒可拆卸安装在进粉侧管13上，料盒与侧管连通，使得粉末状的矿料能随气体流动进入射流器1中，当高速水流从主管道12射出时，经过混合段15后从出水段16流出，高速流动的水会带走管内的气体使射流器1内部为压力降低，在大气压力下外界气体从进粉侧管13高速吸入射流器1中，高速吸入射流器1中的气体又会将料盒中的蒙脱石粉末带入射流器1中，蒙脱石粉与水在射流器1的混合段15进行混合，混合段15的半径与主管道12的半径一致，粉末在混合段15会与水强制混合，而后经出水段16排出；出水段16半径大于主管道12半径，而且进液侧管11也设置在射流器1出水段16，如图3所示，进液侧管11向射流器1中通入乙醇，进液侧管11上还设置有阀门23，用来控制进液侧管11的进液量，保证混合后悬浊液中分散剂的占比，进液侧管11的液态分散剂会随射流器1射出的高速水流进入混合池中，在高速水流与混合池的碰撞过程中被混合均匀；混合池主要是用于盛装混合后的悬浊液，射流器1混合时吸入的空气也在混合池中释放，另外混合池靠近分级静置池的面的高度低于其他面，并高于分级静置池，当混合池被充满时，悬浊液可以从这个更低的面溢流至分级静置池中。

如图2所示，（图中未标识出222）分级静置池2是由若干静置池22彼此连接而成，静置池22的高度从左侧混合池到右侧出口依次递减，宽度依次增加，而且每个分级池的容量相同，最高的静置池与混合池连接，而且分级静置池2左右两侧设置有挡板21，挡板21的作用是避免水从静置池22的两侧溢出，每个静置池22中还设置有隔板24，隔板24的高度高于所在静置池22的高度，隔板24将静置池22分隔成两个底部连通左右两个部分，使得从左侧高一级静置池22中进入的悬浊液必须经底部通孔进入同一静置池22的右侧部分才能流入下一级静置池22，不使用隔板24的话，当每个静置池22储满液体，后进入静置池22的悬浊液会从上方直接进入下一级，使部分悬浊液得不到充分的静置就被排出，最后一级静置池22的底部设有阀门23控制的出水口35，当最后一级静置池22快装满时打开阀门23，排空以后关闭阀门23继续承接液体。

需要说明的是：分级静置池2之间的连接是指二者接触且一个面完全重合成为共用面，使得高一级的分级静置池2中的水溢出后能够紧贴着共用面进入下一级的静置池22中；

最后一级静置池22的出水口35接入高速分散器中，高速分散器包括双层机壳36、电动机31、搅拌桨33、超声波发生器34，其中电动机31设置在双层机壳36顶部，通过传动轴32连接搅拌桨33并带动双层机壳内的搅拌桨33高速旋转；在双层机壳36的夹层中设置有超声波发生器34，超声波发生器34是现有技术，设置在夹层中，若干超声波发生器34共同向机壳内壳体以同一频率发出微小震动，从而形成超声波，在双层机壳36侧面设置有出水口35，处理后的悬浊液由此离开高速分离器，超声波发生器34与搅拌桨33分开控制，可根据具体工艺灵活使用。

具体工作模式是：由于射流器1的流量可调，而且混合池以及分级静置池2的容量相同，所以可以根据所需要静置的时间来确定射流器1的流量，本实施例以静置9~10小时为例进行说明，调节射流器1的流量，使得射流器1注满混合池的时间为2小时，由于混合池与每个静置池22的容量都是相同的，所以混合池中溢出的水量与射流器1的流量相同，注满每一级静置池22的时间相同均为两个小时，本实施例设置了4个静置池22，因此从悬浊液注满最后一级静置池22的时间刚好为10个小时，因此需要静置9~10小时的悬浊液可以每两个小时提取一次，大大节省了静置时间。

为了保证混合池中悬浊液含量的精确，料盒中蒙脱石矿粉的量为一个混合池体积的溶液所需要的添加的量，料盒的更换频率与射流器1注满混合池的时间相同，更换一次需要将料盒中剩余的矿粉倒入混合池中，保证浑浊液成分的精确，也方便后期实施。

作为一种优选的实施例，蒙脱石矿粉的粒度为200目，分散剂采用浓度为10%的乙醇溶液，料浆浓度为5g/L。

作为一种优选的实施例，采用以下的工艺参数能够获得更好的实验效果，静止时间为2h，高速分散30分钟，超声波处理1小时，射流器的流量以及混合池的容量可以根据所需产量自行调节，此处不做详细说明。

在本实施例中，所述射流器、超声波发生器及其电路连接、电动机、搅拌桨为现有技术，可以直接购买，因此不作详细说明。