本发明涉及钠化处理技术领域,尤其涉及一种钠化膨润土及其制备方法。
背景技术:
膨润土是粘土的一种,它的主要成分为蒙脱土,属于层状结构的含水硅铝酸盐矿物。由于它本身具有阳离子可交换特征,因此可以按所需用途制成不同系列的有机膨润土。有机膨润土常被作润滑剂的稠化剂、涂料的助剂、油漆的防沉降剂和增稠剂、石油钻井的解卡剂等。
我国的膨润土资源极为丰富,大部分膨润土矿以钙基膨润土为主,而且品位低的钙基膨润土占多数;钠基膨润土的储藏量较少,但是钠基膨润土比钙基膨润土的性能要好,因此,为了提高钙基膨润土的性能,需要对钙基膨润土进行钠化改性处理。常规进行钙基膨润土钠化改性处理的方法,是将碳酸钠直接加入钙基膨润土原矿中,钠化后烘干和磨粉。
目前,主要采用人工钠基工艺将钙基膨润土改性为钠基膨润土。钠基剂可以是碳酸钠、氟化钠和硫酸钠等,但从经济上考虑,碳酸钠是最好的钠基剂。钠基过程中,膨润土与碳酸钠发生反应形成的碳酸钙不溶于水,促进了反应向右进行,形成了钠基膨润土,但是,由于钙离子电势较强,膨润土有优先吸附钙离子能力,因此,上面的反应是可逆的,不可能达到100%的钠基,进而导致了钠基不均匀和钠基效果不充分的缺陷。
技术实现要素:
本发明的实施例提供一种钠化膨润土及其制备方法,本发明首先酸化膨润土,提高了膨润土的吸收性,稳定性和润滑性;制备的所述钠化膨润土具有较好的触变性、润滑性、热稳定性、较高的可塑性、较强的粘结性、热湿拉强度和干压强度高的特点,能够满足各类生产需求。。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
本发明的实施例提供一种钠化膨润土,包括以下的重量份数的原料制备而成:钙基膨润土90-98份,钠盐1-10份,增粘剂1-3份,增效剂0.5-2份,润滑剂0.01-1份。
进一步的,所述的钠化膨润土是以下重量份数的原料制备而成:钙基膨润土93-95份,钠盐3-8份,增粘剂1.5-2份,增效剂0.8-1份,润滑剂0.03-0.1份。
进一步的,所述钠盐是碳酸钠,硅酸钠,氟化钠,草酸钠,醋酸钠,磷酸类钠盐,聚丙烯酸钠,氢氧化钠,氯化钠,硫代硫酸钠,纤维素钠中的一种或多种混合物。
进一步的,所述增粘剂是氧化镁,氢氧化镁中的一种。
进一步的,所述增效剂是聚丙烯酰胺,丙烯酰胺中的一种。
进一步的,所述润滑剂是羟丙基甲基纤维素,羧甲基纤维素,微晶纤维素,羧甲基纤维素钠,羟甲基纤维素钠中的一种或多种混合物所述膨润土是钠基膨润土,锂基膨润土中的一种。
本发明还提供了一种钠化膨润土的制备方法,包括:
s1、将钙基膨润土在稀硫酸中酸化1-3小时,在250-350℃条件下焙烧1-3小时,得到酸化膨润土;
s2、将所述酸化膨润土与钠盐混合,加水浸泡24-72小时后,在80-100℃条件下烘干1-3小时,得到钠化膨润土半成品;
s3、将所述钠化膨润土半成品与增粘剂,增效剂,润滑剂混合,在15-35℃条件下孕育时间为3-7天,得到所述钠化膨润土。
进一步的,所述稀硫酸是由以下的重量份数的原料制备而成:98%浓硫酸1-5份,水95-99份。
进一步的,所述钙基膨润土和稀硫酸的重量比例是60-85:15-40。
本发明实施例提供的一种钠化膨润土及其制备方法,具有以下优点:
(1)制备工艺简单可行,方法简单易控,制备成本低;(2)采用先酸化后复合的制备方法,避免硫酸与其他组分的化学反应,同时,酸化后的膨润土吸收性,稳定性,润滑性都得到了较大的提高;(3)本发明制备的所述钠化膨润土具有较好的触变性、润滑性、热稳定性、较高的可塑性、较强的粘结性、热湿拉强度和干压强度高的特点;(4)适用范围广,能够满足各类生产需求。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种钠化膨润土,由下列重量份数的原料制备而成:钙基膨润土90-93份,聚丙烯酸钠1-1.5份,氧化镁1-1.5份,聚丙烯酰胺0.5-0.8份,羟丙基甲基纤维素0.01-0.03份。
一种钠化膨润土制备方法,包括:
s1、将钙基膨润土在稀硫酸中酸化1小时,在250℃条件下焙烧3小时,得到酸化膨润土;
s2、将所述酸化膨润土与聚丙烯酸钠混合,加水浸泡24小时后,在80℃条件下烘干3小时,得到钠化膨润土半成品;
s3、将所述钠化膨润土半成品与氧化镁,聚丙烯酰胺,羟丙基甲基纤维素混合,在15℃条件下孕育时间为7天,得到所述钠化膨润土。
其中,所述稀硫酸是由以下的重量份数的原料制备而成:98%浓硫酸1-3份,水97-99份;所述钙基膨润土和稀硫酸的重量比例是60:15。
实施例2
一种钠化膨润土,由下列重量份数的原料制备而成:钙基膨润土90-93份,聚丙烯酸钠1-1.5份,氧化镁1-1.5份,聚丙烯酰胺0.5-0.8份,羟丙基甲基纤维素0.01-0.03份。
一种钠化膨润土制备方法,包括:
s1、将钙基膨润土在稀硫酸中酸化1小时,在350℃条件下焙烧1小时,得到酸化膨润土;
s2、将所述酸化膨润土与聚丙烯酸钠混合,加水浸泡72小时后,在100℃条件下烘干1小时,得到钠化膨润土半成品;
s3、将所述钠化膨润土半成品与氧化镁,聚丙烯酰胺,羟丙基甲基纤维素混合,在35℃条件下孕育时间为3天,得到所述钠化膨润土。
其中,所述稀硫酸是由以下的重量份数的原料制备而成:98%浓硫酸3-5份,水95-97份;所述钙基膨润土和稀硫酸的重量比例是85:40。
实施例3
一种钠化膨润土,由下列重量份数的原料制备而成:钙基膨润土93-95份,聚丙烯酸钠3-8份,氧化镁1.5-2份,聚丙烯酰胺0.8-1份,羟丙基甲基纤维素0.03-0.1份。
一种钠化膨润土制备方法,包括:
s1、将钙基膨润土在稀硫酸中酸化1小时,在250℃条件下焙烧3小时,得到酸化膨润土;
s2、将所述酸化膨润土与聚丙烯酸钠混合,加水浸泡24小时后,在80℃条件下烘干3小时,得到钠化膨润土半成品;
s3、将所述钠化膨润土半成品与氧化镁,聚丙烯酰胺,羟丙基甲基纤维素混合,在15℃条件下孕育时间为7天,得到所述钠化膨润土。
其中,所述稀硫酸是由以下的重量份数的原料制备而成:98%浓硫酸1-3份,水97-99份;所述钙基膨润土和稀硫酸的重量比例是60:15。
实施例4
一种钠化膨润土,由下列重量份数的原料制备而成:钙基膨润土93-95份,聚丙烯酸钠3-8份,氧化镁1.5-2份,聚丙烯酰胺0.8-1份,羟丙基甲基纤维素0.03-0.1份。
一种钠化膨润土制备方法,包括:
s1、将钙基膨润土在稀硫酸中酸化1小时,在350℃条件下焙烧1小时,得到酸化膨润土;
s2、将所述酸化膨润土与聚丙烯酸钠混合,加水浸泡72小时后,在100℃条件下烘干1小时,得到钠化膨润土半成品;
s3、将所述钠化膨润土半成品与氧化镁,聚丙烯酰胺,羟丙基甲基纤维素混合,在35℃条件下孕育时间为3天,得到所述钠化膨润土。
其中,所述稀硫酸是由以下的重量份数的原料制备而成:98%浓硫酸3-5份,水95-97份;所述钙基膨润土和稀硫酸的重量比例是85:40。
实施例5
一种钠化膨润土,由下列重量份数的原料制备而成:钙基膨润土95-98份,聚丙烯酸钠8-10份,氧化镁2-3份,聚丙烯酰胺1-2份,羟丙基甲基纤维素0.1-1份。
一种钠化膨润土制备方法,包括:
s1、将钙基膨润土在稀硫酸中酸化1小时,在250℃条件下焙烧3小时,得到酸化膨润土;
s2、将所述酸化膨润土与聚丙烯酸钠混合,加水浸泡24小时后,在80℃条件下烘干3小时,得到钠化膨润土半成品;
s3、将所述钠化膨润土半成品与氧化镁,聚丙烯酰胺,羟丙基甲基纤维素混合,在15℃条件下孕育时间为7天,得到所述钠化膨润土。
其中,所述稀硫酸是由以下的重量份数的原料制备而成:98%浓硫酸1-3份,水97-99份;所述钙基膨润土和稀硫酸的重量比例是60:15。
实施例6
一种钠化膨润土,由下列重量份数的原料制备而成:钙基膨润土95-98份,聚丙烯酸钠8-10份,氧化镁2-3份,聚丙烯酰胺1-2份,羟丙基甲基纤维素0.1-1份。
一种钠化膨润土制备方法,包括:
s1、将钙基膨润土在稀硫酸中酸化1小时,在350℃条件下焙烧1小时,得到酸化膨润土;
s2、将所述酸化膨润土与聚丙烯酸钠混合,加水浸泡72小时后,在100℃条件下烘干1小时,得到钠化膨润土半成品;
s3、将所述钠化膨润土半成品与氧化镁,聚丙烯酰胺,羟丙基甲基纤维素混合,在35℃条件下孕育时间为3天,得到所述钠化膨润土。
其中,所述稀硫酸是由以下的重量份数的原料制备而成:98%浓硫酸3-5份,水95-97份;所述钙基膨润土和稀硫酸的重量比例是85:40。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于设备实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。