無(wú)機凝膠是一種高附加值的膨潤土深加工產(chǎn)品，可作為觸變劑、增稠劑、分散劑、懸浮劑、穩定劑等廣泛應用于日化、制藥、洗滌、陶瓷、玻璃、造紙、鑄造、電池等行業(yè)。
生產(chǎn)無(wú)機凝膠能為企業(yè)帶來(lái)較高的利潤，而我國豐富的膨潤土資源又為無(wú)機凝膠的生產(chǎn)提供了龐大的原料基礎，隨著(zhù)無(wú)機凝膠生產(chǎn)技術(shù)的提高和市場(chǎng)應用的不斷拓展，無(wú)機凝膠將成為一種有著(zhù)廣泛應用前景的膨潤土深加工產(chǎn)品。
無(wú)機凝膠制備過(guò)程主要包括膨潤土原礦提純、鈉化改型、磷化改性及膠化四大工序，其中選礦提純是膨潤土生產(chǎn)無(wú)機凝膠的關(guān)鍵。
膨潤土生產(chǎn)無(wú)機凝膠工藝
1、膨潤土原礦的提純
膨潤土的提純效果直接影響著(zhù)凝膠產(chǎn)品的質(zhì)量，其提純方法有干法和濕法兩種。
干法適用于蒙脫石含量大于80%的礦石，但因空氣污染嚴重，產(chǎn)品質(zhì)量難以控制而較少采用。對于原礦中蒙脫石含量在30%～80%的低品位膨潤土，要獲得更高純度的膨潤土，往往采用濕法提純。
濕法提純主要利用膨潤土具有良好的親水性和蒙脫石晶胞細小能在水介質(zhì)中充分分散的原理，使雜質(zhì)與蒙脫石分離開(kāi)來(lái)。
濕法提純蒙脫石含量可達90%左右，進(jìn)一步提純難度較大。特別是當膨潤土中夾雜著(zhù)少量的微細石英、長(cháng)石和云母等雜質(zhì)礦物時(shí)，這些雜質(zhì)與蒙脫石顆粒緊密共生，難以分離。此時(shí)，可采用添加化學(xué)試劑與膨潤土中的雜質(zhì)礦物發(fā)生化學(xué)反應而將其除掉的方法。通常是利用強堿去除方英石和石英。
2、鈉化改型
在無(wú)機凝膠的制備過(guò)程中要將鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土，因為鈉基膨潤土較鈣基膨潤土具有更高的吸水率和熱穩定性、更強的可塑性和粘結性、以及更優(yōu)異的膠體懸浮液觸變性和潤滑性。
鈣基膨潤土中蒙脫石層間所吸附的陽(yáng)離子，主要為Ca2+、Mg2+，這種吸附離子與晶體的聯(lián)結不很牢固，易被低價(jià)Na+離子所置換，從而完成鈣基膨潤土的鈉化改型。
膨潤土鈉化改型的方法有兩類(lèi)：一是半干法，即往膨潤土干料中加入溶解的鈉鹽，借助外加的高能量機械力的擠壓將Na+強制引入蒙脫石層間。這種方法較難使膨潤土充分鈉化，一般適用于性能要求不高的造漿土等。
二是濕法，即懸浮液法，在水介質(zhì)中添加鈉鹽并不斷攪拌，使蒙脫石充分分散、膨脹而實(shí)現鈉化。該法易得到高質(zhì)量鈉基膨潤土。
3、磷化改性
磷化改性的目的是為了清除因蒙脫石表面的負電性和邊緣的正電性相互吸引所造成的“卡房式”結構。這種結構對一些細小的固體雜質(zhì)起著(zhù)支托和包裹作用，使之很難除去。
常用的磷化劑有六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉等。
4、膠化
膠化是制備膨潤土凝膠的關(guān)鍵性一步。由于磷化改性后礦漿粘度降低，觸變性變差，因此必須用高價(jià)陽(yáng)離子與磷酸根反應以除去磷酸根，使蒙脫石顆粒重新締合形成凝膠。
常用的膠凝劑有輕質(zhì)氧化鎂、鎂鹽、高價(jià)鋁鹽等。
時(shí)間：7月10-12日，地點(diǎn)：北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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