专利名称：蒙脱土矿原料的制取方法及其制取系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒙脱土矿原料的制取方法及其制取系统。
背景技术：
蒙脱土矿是一种用途很广的化工原料，但蒙脱土矿含有很多杂质，不能直接使用。因此，必须将其提纯。现有纯化蒙脱土方法，是采用叶片搅拌机，即是由电机转动带动叶片转动，把蒙脱土矿原料慢慢分散在水中，使之成为悬浮液，再经过滤、干燥而得到纯蒙脱土。这种方法，制取时间较长，生产效率不高，而且难以将蒙脱土矿粉原料中粗颗粒再粉碎，原料的一次性利用率过低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种蒙脱土矿原料的制取方法及·其制取系统。该方法及其制取系统制取时间短，效率高，制取的蒙脱土矿原料的纯度高质量好。本发明的蒙脱土矿原料的制取方法包括蒙脱土与溶剂的混合分散处理，制作蒙脱土悬浮液，所述蒙脱土与溶剂的混合分散处理是对所述蒙脱土与溶剂的混合液进行一次或多次超声波分散处理，制作蒙脱土悬浮液。所述一次超声波分散处理包括对按一定比例加入插层剂之后的蒙脱土与溶剂的混合液进行超声波分散处理，制作蒙脱土悬浮液，再由蒙脱土悬浮液经相应的后续处理制取纯化蒙脱土。所述多次超声波分散处理包括对经第一次超声波分散处理制作的蒙脱土悬浮液直接或经除杂质后加热至一定的温度、再按一比例加入插层剂后进行一定时长的第二次超声波分散处理，制作蒙脱土悬浮液，由该蒙脱土悬浮液经相应的后续处理制取纯化蒙脱土。所述第二次超声波分散处理之前对经第一次超声波分散处理制作的蒙脱土悬浮液进行加热的温度为40-95度。所述插层剂的加入是在蒙脱土与溶剂混合的同时或之后进行；所述溶剂包括水或有机溶剂。所述超声波分散处理的时间为2-300分钟；所述超声波频率为O. 5kHz-4MHzο所述超声波分散处理包括自分散处理槽内或外侧任意方向对其内蒙脱土与溶剂的混合液施加超声波。本发明的蒙脱土矿原料的制取系统包括蒙脱土与溶剂的分散处理槽，对应于所述分散处理槽或其内蒙脱土与溶剂的混合液设有一超声波发生器，所述超声波发生器通过相应的管路和单向控制阀与所述超声波发生器相连接，所述超声波发生器分别经管路与设有成品输出口的处理存放室和高压泵连接，所述处理存放室还与高压泵通过一回流控制阀和相应的管路相互连接，所述高压泵还经溶剂控制阀和相应的管路与溶剂存放室连接，所述高压泵和溶剂存放室的连接管路上设有流量计，所述超声哨片室与高压泵的连接管路上分别设有压力表和泵输出控制阀。所述超声波发生器包括压电换能器、磁致伸缩换能器或流体哨片，所述超声波发生器产生的超声波频率为O. 5kHz 4MHz。本发明通过以超声波方法及其制取系统利用超声波能量可快速将蒙脱土均匀分散在水中或有机溶剂中，而且能把蒙脱土粗颗粒进一步粉碎到微米级甚至于纳米级颗粒；能获得优质蒙脱土化工原料，其系统构成简单。
图I为实现本发明提纯方法的超声波处理系统原理结构示意图；图2为本发明超声波处理系统另一实施例原理结构不意图；图3为本发明超声波处理系统再一实施例原理结构示意图。
具体实施例方式现通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。本发明蒙脱土矿原料的超声波制取系统如图I所示，超声波电源I经连接线2与包括压电晶体换能器或磁致伸缩换能器构成的超声波发生器3连接，分散处理槽5对应设于超声波发生器3的下方；超声波发生器3通过其探入分散处理槽5中的水或有机溶剂7内的变幅杆4，对分散处理槽5内的蒙脱土与溶剂的混合液施加超声波，以对溶剂中的蒙脱土的超声波分散处理，实现蒙脱土原料6的粉碎。超声波电源I的频率连续可调，以调整超声波的处理频率。本发明的另一超声波制取系统如图2所不,本处理系统的分散处理槽5置于超声波发生器3的上方,超声波通过位于自分散处理槽5下底部的超声槽输出施加于分散处理槽5内的溶剂中的蒙脱土原料6。其余结构等与上述系统类同。本发明的再一超声波制取系统如图3所示，本制取系统由一液体超声哨片室11产生超声波。超声哨片室11分别经管路与处理存放室17和高压泵12连接；同时，处理存放室17与高压泵12通过一回流控制阀13和相应的管路相互连接，处理存放室17成品输出口设有输出控制阀16 ;高压泵12通过管路与溶剂存放室10连接，在连接于高压泵12和溶剂存放室10的管路上分别设有一溶剂控制阀9和一流量计8，在超声哨片室11与高压泵12连接的管路上分别设有一压力表15和泵输出控制阀18 ;分散处理槽5位于超声哨片室11的上方通过相应的管路和单向控制阀14与超声哨片11相连接。本发明的蒙脱土矿原料的制取方法是先对蒙脱土与水或有机溶剂的混合液进行超声波分散处理，以蒙脱土与水按I :2 I :10(可为重量比)的比例置于分散处理槽中，自分散处理槽的底部、上部、或侧部等位置对分散处理槽中的蒙脱土与水、或与有机溶剂的混合液施加一定频率(如lkHz-3MHz)、一定时间、和能量的超声波，制作蒙脱土悬浮液；再可按现有的包括除杂质、过滤、和干燥等相应的后续处理方法进行处理制取获得纯化蒙脱土粉体。本发明进行超声波处理的蒙脱土与水、或与有机溶剂的混合液可以为加入插层剂的混合液，也可以是加热至一定温度再加入插层剂的混合液。
本发明其超声波分散处理的次数可以为一次或多次，对于多次超声波分散处理是对前次超声波分散处理制作的蒙脱土与水或与有机溶剂的混合液，再次进行相应的超声波分散处理，最后可用现有相应的后续处理方法进行处理制取获得纯化蒙脱土粉体。本发明的蒙脱土矿原料的制取方法可以使用上述任一制取系统实施例实施。其具体制取实施例I
取蒙脱土 200g放入分散处理槽内，然后于分散处理槽内放入水800g，控制超声波发生器输出频率为20 kHz、功率200W对分散处理槽内蒙脱土水溶液施以15分钟超声波处理，得到蒙脱土在水中均匀分散的蒙脱土悬浮液，通过静止20分钟，除杂、过滤、干燥等得到纯化蒙脱土粉体。实施例2
蒙脱土与水的固液重量比为1:10或I :5，其余与上述实施例2相同，得到纯化蒙脱土粉体。 实施例3
本实施例是在上述实施例基础上，仅将IOOOml的乙醇、甲醇、甲苯、苯，丙酮、乙醚或汽油取代800克水，其余完全按实施例I的参数、工艺和方法进行超声波分散处理，得到纯化蒙脱土粉体。实施例4
取蒙脱土 300g，乙醇2000g置于分散处理槽内，使用功率为200W、频率为15kHz的超声波进行分散处理30分钟，得到蒙脱土悬浮液，静止沉淀、过滤、压榨出乙醇再干燥，获得提纯的蒙脱土粉体。实施例5
本实施例的制取方法使用如图3所示的超声波处理系统进行。首先取IOkg蒙脱土原料放入分散处理槽5内，打开溶剂控制阀9，让溶剂存放室10的水流入高压泵12，同时通过流量计8记录其初始流量值；启动高压泵12，同时打开泵输出控制阀18，水从高压泵12进入超声哨片室11，将高压泵12输出水压调节为10个大气压(水压表指示)，打开单向控制阀14，使蒙脱土原料从分散处理槽5中慢慢进入超声哨片室11，由超声哨片室11发生的超声波对分散处理槽5内的蒙脱土与水的混合液进行第一次超声波分散处理。第一次超声波分散处理的蒙脱土悬浮液送入处理存放室17，再经回流控制阀13加送入高压泵12，由高压泵12经泵输出控制阀18和流量计8计量送回到超声哨片室11，进行第二次超声波分散处理；按要求，IOOkg蒙脱土原料(粉)放入600kg水，放入水总量到标准后，关闭溶剂存放室的溶剂控制阀9 ;如此循环处理I小时后，关闭高压泵12的回流控制阀13，最终处理完的均匀蒙脱土悬浮液从处理存放室17的成品输出口 15通过输出控制阀16输出，再经过滤、除去水分、干燥等后续处理得到纯化的蒙脱土粉。超声波频率可以为30 KHz、60KHz、或1MHz。实例6
将上述1-5中任一实施例制取方法通过一次超声波分散处理获得的蒙脱土悬浮液经静置沉淀、除杂和过滤后加热到80°C，再以常规比例加入插层剂按上述任一实施例的工艺、方法等进行第二次约30分钟的超声波分散处理，排水、干燥该经二次超声波处理制作的蒙脱土悬浮液，即得改性蒙脱土化工原料。实例7于通过本发明方法一次超声波分散处理获得的蒙脱土悬浮液按相应的比例直接加入插层剂进行按上述任一实施例的工艺、方法等进行第二次超声波分散处理，之后再经静止、除杂、过滤、干燥得到改性蒙脱土化工原料。其余工艺操作方法等可与实施例6类同。实例8
本实施例中，蒙脱土以水与插层剂、或有机溶剂与插层剂同时加入分散处理槽内，其余工艺、方法、步骤和操作均可与上述任一实施例制取方法类同。得到改性蒙脱土化工原料。本发明的插层剂可以为包括烷基铵盐、季胺盐、吡啶类衍生物如十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十二烷基三甲基氯化铵(DTAB)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十八烷基胺(ODA);以及阴离子表面活性剂十_■烧基横酸纳(SDS)、十_■烧基硫酸纳、ct -稀经横酸盐和十_■烧基苯横酸纳,础唳、娃油等的阳离子表面活性剂。基于本蒙脱土矿原料的制取方法及超声波处理系统的技术方案的其他变形产品 均属于本发明的保护范围；上述实施例并非本发明的具体实施方式
的穷举。
权利要求
1.一种蒙脱土矿原料的制取方法，包括蒙脱土与溶剂的混合分散处理，制作蒙脱土悬浮液，其特征是所述蒙脱土与溶剂的混合分散处理是对所述蒙脱土与溶剂的混合液进行一次或多次超声波分散处理，制作蒙脱土悬浮液。
2.根据权利要求I所述蒙脱土矿原料的制取方法，其特征是所述一次超声波分散处理包括对按一定比例加入插层剂之后的蒙脱土与溶剂的混合液进行超声波分散处理，制作蒙脱土悬浮液，再由蒙脱土悬浮液经相应的后续处理制取纯化蒙脱土。
3.根据权利要求I所述蒙脱土矿原料的制取方法，其特征是所述多次超声波分散处理包括对经第一次超声波分散处理制作的蒙脱土悬浮液直接或经除杂质后加热至一定的温度、再按一比例加入插层剂后进行一定时长的第二次超声波分散处理，制作蒙脱土悬浮液，由该蒙脱土悬浮液经相应的后续处理制取纯化蒙脱土。
4.根据权利要求3所述蒙脱土矿原料的制取方法，其特征是所述第二次超声波分散处理之前对经第一次超声波分散处理制作的蒙脱土悬浮液进行加热的温度为40-95度。
5.根据权利要求2或3所述蒙脱土矿原料的制取方法，其特征是所述插层剂的加入是在蒙脱土与溶剂混合的同时或之后进行；所述溶剂包括水或有机溶剂。
6.根据权利要求1、2或3所述蒙脱土矿原料的制取方法，其特征是所述超声波分散处理的时间为2-300分钟；所述超声波频率为O. 5kHz-4MHzο
7.根据权利要求1、2或3所述蒙脱土矿原料的制取方法，其特征是所述超声波分散处理包括自分散处理槽内或外侧任意方向对其内蒙脱土与溶剂的混合液施加超声波。
8.一种蒙脱土矿原料的制取系统，包括蒙脱土与溶剂的分散处理槽，其特征是对应于所述分散处理槽或其内蒙脱土与溶剂的混合液设有一超声波发生器，所述超声波发生器通过相应的管路和单向控制阀与所述超声波发生器相连接，所述超声波发生器分别经管路与设有成品输出口的处理存放室和高压泵连接，所述处理存放室还与高压泵通过一回流控制阀和相应的管路相互连接，所述高压泵还经溶剂控制阀和相应的管路与溶剂存放室连接，所述高压泵和溶剂存放室的连接管路上设有流量计，所述超声哨片室与高压泵的连接管路上分别设有压力表和泵输出控制阀。
9.根据权利要求8所述蒙脱土矿原料的制取系统，其特征是所述超声波发生器包括压电换能器、磁致伸缩换能器或流体哨片，所述超声波发生器产生的超声波频率为O.5kHz 4MHz。
全文摘要
本发明公开了一种制取时间短，效率高,及其制取的蒙脱土矿原料的纯度高质量好的蒙脱土矿原料的制取方法及其制取系统。该制取方法包括蒙脱土与溶剂的混合分散处理，制作蒙脱土悬浮液，所述蒙脱土与溶剂的混合分散处理是对所述蒙脱土与溶剂的混合液进行一次或多次超声波分散处理，制作蒙脱土悬浮液。该制取系统包括相互对应的分散处理槽和超声波发生器，高压泵、溶剂存放室、处理存放室和相应的控制阀。
文档编号C01B33/20GK102897780SQ20121037102
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者毛宇辰, 易孙逊, 毛先华, 金建华 申请人:江西大有科技有限公司