專利名稱：伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法
技術領域：
本發明屬于微納米材料技術領域，尤其涉及一種伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法。
背景技術：
進入21世紀以來，納米材料及納米技術已被應用到社會各行各業，并在世界各地得到突飛猛進的發展，推動了科技進步和促進了經濟的大發展。可以說納米科技的發展已成為科技發展和經濟發展的制高點，誰率先掌握納米材料及其技術，誰就有可能獲得在某個行業、某個技術領域的率先發展，由此帶來經濟的先行大發展。比如，將某種材料進行納米化后，其性能與原來有著很大差異，那么這種新的功能材料就會應孕而生，該材料的附加值就會大幅增加，其社會效益、經濟效益將是十分顯著的。為此，世界各國都在積極地探索和尋找優質的原材料來制備納米材料，以期原材料帶來的奇跡誕生。伊蒙混層粘土既不是伊利石粘土，也不是膨潤土，而是由伊利石(水云母30 70%)和蒙脫石(膨潤土 20 49%)兩種粘土礦物組成，我國廣西省上思縣盛產該礦種。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種投資少、成本低、工藝簡單、適合規模化生產、產品質量優的伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，由伊蒙混層粘土原礦經粗選后用水浸泡，待其充分吸水后進行搗漿，靜置后用懸浮分離法將漿體的上面部分漿液分離出來，下面部分泥漿作脫色白土使用，即得伊蒙混層粘土微納米材料溶液。
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上述伊蒙混層粘土微納米材料溶液pH值在4 8。將上述漿液進行噴霧干燥，即得伊蒙混層粘土微納米材料干粉。上述用水浸泡固含量在10 50%。上述搗漿在2 8小時。上述靜置在12 36小時。上述伊蒙混層粘土微納米材料產品粒度100%小于75微米，其中至少45%小于200納米。針對納米材料技術突飛猛進和對新型材料的迫切需求，發明人選用廣西上思縣盛產的新型礦種伊蒙混層粘土為原料，分別采用干法和濕法，將伊蒙混層粘土經過適當的物理方法處理，制成了干品和濕品伊蒙混層粘土微納米材料，副產物還可用作脫色白土。該法無需粉磨等機械設備，直接由原礦制漿分離而得，投資少、成本低、工藝簡單、適合規模化生產。應用本發明所得的伊蒙混層粘土微納米材料產品質量優，包含了微米級和納米級顆粒，粒度100%小于75微米，其中至少45%小于200納米，也就是說顆粒尺寸一部分在微米范圍，而另一部分則在納米范圍，由此可獲得良好的特性(1)比表面積急劇增大，具有很強的吸附能力；(2)其分散性、懸浮性比原來大顆粒更能有效發揮；(3)作為礦物填料，它能改善橡膠、塑料的性能，如耐摩擦、耐老化、抗沖擊等，獲得的橡膠、塑料強度更高，耐老化時間更長，耐摩擦性能更佳等特點。這是因為水云母是魚鱗片狀的具有多微孔晶體結構，即便它的顆粒大小在微米級尺度范圍內，但它內部存在的精細結構(孔穴)卻是在納米尺度范圍內，因此同樣具有納米結構材料功能。
圖1是本發明伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法濕法工藝流程圖。圖2是本發明伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法干法工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1原料伊/蒙混層粘土來自廣西上思縣，其伊利石含量35%、蒙脫石含量49%。由伊蒙混層粘土原礦經粗選后用水浸泡(固含量在33%)，待其充分吸水后進行機械搗漿4小時，靜置24 小時后用懸浮分離法將漿體的上面部分漿液分離出來(下面部分泥漿作脫色白土使用)，即得伊蒙混層粘土微納米材料溶液(PH值4. 5)。用美國Micomeritics公司的SediGraph—III型X—光沉降粒度儀測試(分散劑用六偏磷酸鈉)，結果是粒度100%小于11. 3微米，其中45%小于200納米。實施例2原料伊/蒙混層粘土來自廣西上思縣，其伊利石含量50%、蒙脫石含量37%。由伊蒙混層粘土原礦經粗選后用水浸泡(固含量在25%)，待其充分吸水后進行機械搗漿8小時，靜置12小時后用懸浮分離法將漿體的上面部分漿液分離出來(下面部分泥漿作脫色白土使用)，即得伊蒙混層粘土微納米材料溶液(pH值5)。用美國Micomeritics公司的SediGraph-1II型X —光沉降粒度儀測試(分散劑用六偏磷酸鈉)，結果是粒度100%小于75微米，其中55%小于200納米。實施例3原料伊/蒙混層粘土來自廣西上思縣，其伊利石含量65%、蒙脫石含量26%。由伊蒙混層粘土原礦經粗選后用水浸泡(固含量在30%)，待其充分吸水后進行機械搗漿4小時，靜置24小時后用懸浮分離法將漿體的上面部分漿液分離出來(下面部分泥漿作脫色白土使用)，將上述漿液(pH值7)進行噴霧干燥，即得伊蒙混層粘土微納米材料干粉。用美國Micomeritics公司的SediGraph—III型X —光沉降粒度儀測試(分散劑用六偏磷酸鈉)，結果是粒度100%小于10. 6微米，其中46%小于200納米。實施例4原料伊/蒙混層粘土來自廣西上思縣，其伊利石含量70%、蒙脫石含量21%。由伊蒙混層粘土原礦經粗選后用水浸泡(固含量在45%)，待其充分吸水后進行機械搗漿3小時，靜置36小時后用懸浮分離法將漿體的上面部分漿液分離出來(下面部分泥漿作脫色白土使用)，將上述漿液(pH值6. 5)進行噴霧干燥，即得伊蒙混層粘土微納米材料干粉。
用美國 Micomeritics公司的SediGraph—III型X —光沉降粒度儀測試(分散劑用六偏磷酸鈉)，結果是粒度100%小于55微米，其中47%小于200納米。
權利要求
1.一種伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，其特征在于由伊蒙混層粘土原礦經粗選后用水浸泡，待其充分吸水后進行搗漿，靜置后用懸浮分離法將漿體的上面部分漿液分離出來，即得伊蒙混層粘土微納米材料溶液。
2.根據權利要求1所述的伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，其特征在于所述伊蒙混層粘土微納米材料溶液pH值在4 8。
3.根據權利要求1所述的伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，其特征在于將所述漿液進行噴霧干燥，即得伊蒙混層粘土微納米材料干粉。
4.根據權利要求1或3所述的伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，其特征在于所述用水浸泡固含量在10 50%。
5.根據權利要求4所述的伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，其特征在于所述搗漿在2 8小時。
6.根據權利要求4所述的伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，其特征在于所述靜置在12 36小時。
7.根據權利要求1或3所述的伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，其特征在于所述伊蒙混層粘土微納米材料產品粒度100%小于75微米，其中至少45%小于200納米。
全文摘要
本發明公開了一種伊蒙混層粘土微納米材料的制備方法，由伊蒙混層粘土原礦經粗選后用水浸泡，待其充分吸水后進行搗漿，靜置后用懸浮分離法將漿體的上面部分漿液分離出來(副產物還可用作脫色白土)，即得伊蒙混層粘土微納米材料溶液，微納米材料溶液經噴霧干燥即得微納米材料干粉。該法投資少、成本低、工藝簡單、適合規模化生產、產品質量優，具有很強的吸附能力、較好的分散性和懸浮性，用作礦物填料能改善橡膠、塑料的耐摩擦、耐老化、抗沖擊等性能。
文檔編號C01B33/40GK103043675SQ201310014329
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者胡天文, 羅建廣, 黃閃, 甘奇峰, 李麗 申請人:上思縣文德礦業科技咨詢服務有限公司, 羅建廣, 胡天文