膨潤土的加工是指利用各種方法、措施提高天然膨潤土的質(zhì)量，改變天然膨潤土的礦物結構，化學(xué)組成等以提高或改變膨潤土的物理性能和化學(xué)性能，擴大膨潤土的應用領(lǐng)域的工藝過(guò)程。包括膨潤土的提純、改性、干燥、鈉化等。
（1) 提純
膨潤土的提純方法一般分為化學(xué)提純方法和物理提純方法，其中物理提純方法又分為手選、風(fēng)選（干法提純）和水選（濕法提純）。
化學(xué)提純法即利用化學(xué)試劑與膨潤土中的雜質(zhì)礦物反應而將其除去的方法。通常是利用強堿與膨潤土中的石英和方石英雜質(zhì)反應進(jìn)而達到除去的目的。再利用連二亞硫酸鈉（俗稱(chēng)保險粉）或次硫酸鹽消除Fe2O3，達到對粘土漂白的效果。利用化學(xué)提純法可制得高純度的的膨潤土。
物理提純法中手選主要是用于原土蒙脫石含量較高的膨潤土。將開(kāi)采出來(lái)的礦石中大塊的廢石挑選出來(lái)，也可以根據應用領(lǐng)域的技術(shù)指標要求分地段、分層位采礦，分開(kāi)堆放后進(jìn)行單獨加工。
干法提純即采用風(fēng)選，是近年來(lái)普遍采用的膨潤土提純方法。風(fēng)選的一般要求是入料含蒙脫石達80%以上。先將礦石存放在料場(chǎng)上自然干燥，使其中水分降至25%以下，然后進(jìn)行粗碎至產(chǎn)品粒度達到30～40mm，并在250℃以下的溫度進(jìn)一步烘干，一般用氣流干燥和流態(tài)化干燥，時(shí)間不易過(guò)長(cháng)，使水分降到10%以下。最后對烘干的礦石進(jìn)行粉磨、分級、包裝。具體風(fēng)選的原則流程如下圖。
圖：膨潤土干法提純工藝流程圖
對于原礦中那些蒙脫石含量小于80%的中低品味膨潤土資源，則采用濕法提純工藝。濕法提純法是首先將膨潤土原礦破碎至小于5mm，加水攪拌制成約25%的礦漿，然后靜置是長(cháng)石、石英、碳酸鹽等砂質(zhì)礦物自然沉降，這樣制得的膨潤土即為陶瓷級原料。此外還可以在剩余的懸浮液中加入絮凝劑促進(jìn)蒙脫石的沉降，這樣可以得到更純的產(chǎn)品但是生產(chǎn)效率較低。將自然沉降后的懸浮液倒入螺旋分級器或其他水力分級機分離出剩余沙粒和碳酸鹽，剩余的懸浮液再進(jìn)入高速旋轉的離心沉降分離機，進(jìn)一步分離細粒碳酸鹽和長(cháng)石等雜質(zhì)。得到粒度小于5µm的膨潤土漿料或懸浮液，然后將漿料過(guò)濾、干燥、打散后即得到高純度的膨潤土產(chǎn)品。其中分離后的沉降物除去細粒碳酸鹽和長(cháng)石雜質(zhì)外還含有較多膨潤土，這部分膨潤土符合生產(chǎn)活性白土的要求，因此將其與一定量的酸反應后可生產(chǎn)白土。綜上所述濕法提純法的主要工藝流程如下圖。
圖：膨潤土濕法提純工藝流程圖
膨潤土的濕法提純方法還有電泳法。電泳法是將膨潤土加入水和分散劑后制成均勻的漿料，然后再利用電泳現象是具有負電荷的膨潤土顆粒聚集在陽(yáng)極，從而與雜質(zhì)分離達到提純的目的。電泳法要求膨潤土顆粒在2 µm以下，這種方法制得的膨潤土純度較高，但因為成本高的原因使這種方法在工業(yè)上難以得到廣泛的應用。
（2) 改性
膨潤土的表面改性是指根據對其應用的需要，用物理、化學(xué)、機械等方法對膨潤土的表面進(jìn)行處理，達到改變表面物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的目的。常使用的的方法有熱活化、酸活化、機械力活化等。
熱活化是指在不同的溫度下焙燒，通過(guò)揮發(fā)和燃燒使蒙脫石表面及結構層間的水分子和有機質(zhì)蒸發(fā)掉，使黏土礦物結構變疏松。同時(shí)，隨著(zhù)溫度的升高，黏土礦物的部分羥基脫失。裸露的在外的斷鍵增多使得礦物比表面積增大，膨潤土的活性提高。張培萍對熱活化前后的膨潤土進(jìn)行了差熱分析及紅外光譜分析。結果顯示200℃以?xún)让擅撌捌渌V物表面吸附水脫失；200～300℃之間蒙脫石層間水脫失；300～600℃ 之間有機物分解；600℃后蒙脫石結構中M-OH鍵部分斷裂，結構水開(kāi)始脫失；700℃后蒙脫石結構破壞，開(kāi)始形成新的物相。不同的焙燒溫度對膨潤土的比表面積和在有機溶液中的分散性也存在影響。下表是熱活化前后膨潤土比表面積的測定結果。
表：焙燒前后膨潤土比表面積對比數據
| 吸附劑 |
天然膨潤土 |
400℃焙燒土 |
450℃焙燒土 |
600℃焙燒土 |
700℃焙燒土 |
| 比表面積（m2/g) |
310 |
360 |
370 |
86 |
40 |
膨潤土比表面積面積隨著(zhù)焙燒溫度升高而增大，但當溫度超過(guò)450℃時(shí)焙燒膨潤土的比表面積則開(kāi)始減小，600 ℃時(shí)急劇下降。這是由于在450℃以下時(shí)，焙燒溫度的提高，蒙脫石及其他礦物表面的吸附水，蒙脫石的層間水脫失，有機物也不斷分解，蒙脫石層間通道不斷加大，比表面積不斷增大。但當溫度超過(guò)450 ℃以后，蒙脫石的結構水損失，繼而結構坍塌破壞，導致內表面積消失，所以膨潤土的比表面積反而減小。
不同溫度下焙燒的膨潤土在有機溶劑中的分散性不同，張培萍實(shí)驗表明，當焙燒溫度較低的時(shí)，膨潤土在有機溶劑中的分散性隨溫度的提高而增大，但當溫度超過(guò)600℃后焙燒土分散性開(kāi)始下降，700 ℃的焙燒土分散性開(kāi)始急劇下降。即膨潤土在400～450℃溫度下焙燒即能保證蒙脫石的結構不被破壞，又可使膨潤土具有足夠的活性以便與有機物吸附或結合。
膨潤土熱活化是與活化程度和焙燒時(shí)間有關(guān)，張培萍對不同焙燒時(shí)間的膨潤土在有機溶劑中分散性進(jìn)行了測定，結果顯示隨著(zhù)時(shí)間的增加焙燒膨潤土在有機溶劑中的分散性變好，但1h后逐漸趨于穩定，結果生產(chǎn)成本考慮，所以在膨潤土熱活化焙燒時(shí)間上選擇1h最佳。
綜上所述，膨潤土在高溫焙燒下，隨著(zhù)溫度的升高會(huì )逐漸失去表面吸附水、層間水、結構水，當溫度達到600℃以上后，蒙脫石的結構遭到破壞，層間的陽(yáng)離子也縮合到結構骨架上，使其失去離子交換能力。所以將膨潤土在400～450℃下焙燒1h既驅除了通道中的表面水，又保持了蒙脫石的結構完整，提高了吸附能力。
膨潤土酸活化是指利用各種酸（硫酸、鹽酸、硝酸、草酸等）以不同濃度在一定條件下對膨潤土進(jìn)行活化處理。目的是為了提高膨潤土產(chǎn)品的吸附性能，用于漂白、脫色、凈化等方面。酸活化還可以提高膨潤土的白度，所以工業(yè)上將酸活化后的膨潤土稱(chēng)為白土或漂白土。酸化改性膨潤土的機理是利用不同濃度的酸除去分布于蒙脫石孔道結構中的雜質(zhì)，如有機物等，使通道疏通后有利于吸附物質(zhì)的分散。
目前酸活化的方法主要 有干法和濕法兩種。干法相對較簡(jiǎn)單，即將一定細度的膨潤土（120～200目）浸漬于硫酸、鹽酸或磷酸溶液中充分混合，經(jīng)過(guò)擠壓后干燥，然后發(fā)散解聚得到活性白土產(chǎn)品。濕法是將酸溶液和膨潤土混合后在一定的水浴溫度下加熱攪拌一定時(shí)間，然后抽濾去液，并將濾后的膨潤土洗至中性，在150℃下干燥，然后打散解聚即可。
濕法酸活化中，酸液可以循環(huán)使用，并與熱活化共同作用，這樣既達到了更好的活化效果，也節約了生產(chǎn)成本。主要的工藝流程如下圖。
 圖：膨潤土循環(huán)活化酸浸流程圖
為了進(jìn)一步提高膨潤土的白度，可在酸活化的過(guò)程中加入其他漂白劑。造成膨潤土白度下降的主要原因是鐵氧化物，如赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦等。所以提高膨潤土白度的過(guò)程主要是一個(gè)除鐵的過(guò)程，由于Fe2O3和二價(jià)鐵離子的水合物不溶于水也不溶于稀酸，所以很難除去。但在漿料中加入適量漂白劑，它們就能直接與膨潤土中的三價(jià)鐵及其氧化物起反應，三價(jià)鐵還原成能溶于水的Fe2+，然后將其過(guò)濾，便達到了除鐵增白的效果。目前的酸法還原法漂白膨潤土常用的還原劑是連二亞硫酸鈉Na2S2O4(俗稱(chēng)保險粉）、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、水合肼（聯(lián)氨）和非硫系還原劑Pc。
（3）鈉化
鈉基膨潤土的工藝性能明顯優(yōu)于鈣基膨潤土，如吸水性、膨脹容量、陽(yáng)離子交換容量等。所以膨潤土的鈉化是其主要加工技術(shù)之一。膨潤土的鈉化主要是用Na+將膨潤土晶層間中可置換的陽(yáng)離子Ca2+或Mg2+置換出來(lái)，反應式如下：
Ca2+-蒙脫石+2Na+＝2Na+-蒙脫石+Ca2+
將鈣基膨潤土轉化為鈉基膨潤土。使用的鈉化劑只要有Na2CO3、NaF、NaCl、NaOH、Na2SO4、水玻璃和氟硅酸鈉等。MgCl2作為鈉化時(shí)的助劑。膨潤土鈉化的方法主要有擠壓法、懸浮液法（濕法）、堆場(chǎng)鈉化法（陳化法）。
擠壓法包括輪碾擠壓法（德國）、雙螺旋擠壓法（日本）、阻流擠壓法（中國）、對輥擠壓法（中國）等。在人工鈉化過(guò)程中，除了一定濃度的鈉離子外，還必須是施加一定的剪切力，由于鈣基膨潤土不溶于水且以集合體形式懸浮在水中，被鈉化后顆粒表面形成一層隔水膜又阻止顆粒內部鈣基膨潤土的進(jìn)一步鈉化，所以擠壓可以促進(jìn)鈉化過(guò)程的進(jìn)一步進(jìn)行。
懸浮液法是在配漿的同時(shí)向水中加入鈣基膨潤土和鈉化劑，一般是Na2CO3，然后長(cháng)時(shí)間預水化，是混合更加均勻，鈉化徹底。一般的工藝流程如下圖。
圖：膨潤土濕法鈉化工藝流程圖
堆場(chǎng)鈉化法則是在原礦堆場(chǎng)中，將2%～4%的Na2CO3撒在含水量大于25%的膨潤土原礦中，翻動(dòng)攪拌，混合碾壓，老化7～10天，然后干燥粉碎。
陳淑祥用鈣基膨潤土的鈉化改型主要以Na2CO3為改型劑，但效果不佳?，F利用NaF為改型劑，效果好于Na2CO3，改型后的膨潤土的膨脹容可達98mL/g。用NaF代替Na2CO3，在工藝條件無(wú)改變、成本無(wú)大提高的前提下，取得了良好效果，改變了目前改型鈉土低膨脹、低質(zhì)量的狀況。
歸鳳鐵在酸性膨潤土開(kāi)發(fā)的基礎上研究了鈉化劑、鈉化溫度、時(shí)間以及膨潤土的粒度對膨潤土鈉化時(shí)的影響，提出了在室溫下對300目酸性膨潤土用NaCl鈉化處理24小時(shí)，再經(jīng)噴霧烘干制備鈉基膨潤土的新工藝。
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