可连续生产的黏土解离‑改性‑干燥一体化装置的制作方法

本实用新型属于黏土加工设备技术领域，具体涉及一种可连续生产的黏土解离-改性-干燥一体化装置。

背景技术：

黏土为天然微纳米材料，具有优异的吸附、载体和增韧补强等性能，在水处理、催化剂载体以及功能复合材料等领域具有广泛的应用。但是，由于氢键和范德华力的作用，天然黏土常以聚集体形式存在，故其微纳米特性难以有效的发挥。因而，黏土的分散解离已成为制约黏土高值化应用的主要瓶颈之一。

虽然目前黏土的解离工艺和设备已初步成型，但主要集中在湿法解离或干法粉碎，且现有的黏土解离设备往往结构比较复杂、连续化生产效率低、能耗大、成本较高。王富平曾设计了一种双螺旋混炼挤压机用于膨润土分散，使用双螺旋带搅拌并向前输送物料，其分散作用主要是靠在混炼腔内引入的阻尼板。当物料行进到阻尼板时，由于过流面积减小，物料在此形成涡流区，从而物料之间相互挤压和剪切达到分散目的。由于物料推进速度有限，决定涡流分散程度不会太高，而且双螺旋带之间没有有效的剪切力，因此整体作用力较弱，难以达到微纳米化解离。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种可连续生产的黏土解离-改性-干燥一体化装置，结构简单，低能耗，低成本。

本实用新型的技术解决方案是：该一体化装置包括黏土定量投入器、改性剂定量投入器、啮合同向双螺杆挤出机和回转滚筒干燥器，啮合同向双螺杆挤出机的前端安装混料斗，混料斗连通黏土定量投入器和改性剂定量投入器，啮合同向双螺杆挤出机的后端设出料口，出料口连通进料斗，进料斗安装在回转滚筒干燥器的前端，回转滚筒干燥器的后端设排气口和出料口，整体构成可连续生产的黏土解离-改性-干燥一体化装置。

其中，所述的啮合同向双螺杆挤出机的挤出温度在50 ~ 200℃之间可控，长径比在32 ~ 60之间可调。

其中，所述的回转滚筒干燥器为夹套间接加热型、主体略倾斜并能回转的圆筒干燥器。

其中，所述的回转滚筒干燥器有可收集蒸汽的排气孔。

使用时，将溶剂充分浸泡后的黏土和改性剂按比例分别经黏土定量投入器和改性剂定量投入器加入啮合同向双螺杆挤出机，通过螺杆长径比和挤出温度的调控获得解离和改性，再将挤出后的黏土通过回转滚筒干燥器加热干燥，得微纳米化的改性黏土粉体。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型为黏土解离-改性-干燥一体化装置，采用啮合同向双螺杆挤出机，其解离作用力为大面积啮合的双螺杆之间的切磋力，该作用力不仅具有较好的蓬松化效率，而且对溶剂深度浸润和挤压过程中的溶剂化效应发挥（保护晶体结构、提升解离效率）都有非常良好的促进作用。

2、工作中，只需通过调节螺杆间距、转速和长径比参数，就可以精细调控解离力度。

3、本实用新型结构简单，过程易于控制，生产效率高，能耗小，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1黏土定量投入器；2改性剂定量投入器；3啮合同向双螺杆挤出机；4混料斗；5出料口；6回转滚筒干燥器；7进料斗；8排气口；9出料口。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好的理解本申请中的技术解决方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本申请中的一部分实施例，并不是全部实施例，其不应理解为是对本技术解决方案的限定。

如图1所示，该一体化装置包括黏土定量投入器1、改性剂定量投入器2、啮合同向双螺杆挤出机3和回转滚筒干燥器6，啮合同向双螺杆挤出机3的前端安装混料斗4，混料斗4连通黏土定量投入器1和改性剂定量投入器2，啮合同向双螺杆挤出机3的后端设出料口5，出料口5连通进料斗7，进料斗7安装在回转滚筒干燥器6的前端，回转滚筒干燥器6的后端设排气口8和出料口9，整体构成可连续生产的黏土解离-改性-干燥一体化装置。

其中，所述的啮合同向双螺杆挤出机的挤出温度在50 ~ 200℃之间可控，长径比在32 ~ 60之间可调。

其中，所述的回转滚筒干燥器为夹套间接加热型、主体略倾斜并能回转的圆筒干燥器。

其中，所述的回转滚筒干燥器有可收集蒸汽的排气孔。

实施例1：100目凹土预先在异丙醇溶液中浸泡3小时，异丙醇是凹凸棒石黏土质量的 2倍；将经异丙醇浸泡处理后的凹凸棒石和异丙醇溶解的十六烷基三甲基溴化铵按比例加入啮合同向双螺杆挤出机，所述凹凸棒石与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为100:3，

控制挤出温度为70℃，长径比为40；再将挤出后的凹凸棒石加入回转滚筒干燥器中90℃干燥，得软团聚状态的微纳米化改性凹凸棒石黏土粉体，异丙醇蒸汽从排气孔导出冷凝回收。

实施例2：100目海泡石预先在水中浸泡2小时，水是海泡石质量的3倍；将在水中浸泡后的海泡石和硬脂酸按比例加入啮合同向双螺杆挤出机，所述海泡石与硬脂酸的质量比为100:4，控制挤出温度为90℃，长径比为32；再将挤出后的海泡石加入回转滚筒干燥器中110℃干燥，得软团聚状态的微纳米化改性海泡石黏土粉体，水蒸汽从排气孔导出冷凝回收。

实施例3：200目凹土预先在N,N-二甲基甲酰胺溶液中浸泡3小时，N,N-二甲基甲酰胺是凹土质量的2倍；将经N,N-二甲基甲酰胺浸泡处理后的凹土和γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）按比例加入啮合同向双螺杆挤出机，所述凹土与γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）的质量比为100:3，控制挤出温度为140℃，长径比为60；再将挤出后的凹土加入回转滚筒干燥器中160℃干燥，得软团聚状态的微纳米化改性凹土粉体，N,N-二甲基甲酰胺蒸汽从排气孔导出冷凝回收。