Способ активирования смектитной глины (варианты) и активированная смектитная глина

 

Сущность изобретения: предложен способ активирования смектитной глины для придания ей способности к набуханию и/или диспергированию в водном растворе электролита и активированная смектитная глина, причем способ включает предварительное добавление достаточного количества апротонного полярного растворителя, имеющего более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, (например, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, этиленкарбонат, пропиленкарбонат или диметилсульфоксид), к водному раствору электролита, в котором глины, (или предварительно суспендированные глины) подвергают набуханию и/или диспергированию, или обработку глин, которые подвергают набуханию и/или диспергированию, этим соединением. 4 с. и 8 з. п. ф-лы, 9 табл.

Изобретение относится к способу активирования смектитных глин и активированным смектитным глинам, полученным данным способом. В частности, изобретение относится к способу придания смектитным глинам способности к набуханию и/или диспергированию в водном растворе, содержащем растворенный в нем неорганический электролит, таком как солевой раствор (например, морская вода) или система цемент/вода (например, строительный раствор или бетон), в котором не могут набухать смектитные глины, и к активированным смектитным глинам, полученным данным способом.

Бентонит, содержащий большей частью минеральный глинистый монтмориллонит, является типичным представителем смектитных глин. Он обладает высокой способностью к набуханию или диспергированию в воде, увеличиваясь в объеме после набухания в воде в несколько раз по сравнению со своим собственным объемом, образуя полутвердый гель или высоковязкую коллоидную дисперсию. Однако среда, в которой бентонит проявляет такую высокую способность к набуханию или диспергированию, представляет собой чистую воду, не содержащую электролита или содержащую его небольшое количество, и до настоящего времени не существует способа, обеспечивающего набухание смектитных глин, таких как бентонит, в водном растворе электролита, содержащем неорганический электролит в высокой концентрации, таком как соляной раствор (например, морская вода), система строительный раствор-вода или система бетон-вода. Общепринятый способ диспергирования смектитных глин, например бентонита, в таком водном растворе электролита включает осуществление набухания смектитных глин в чистой воде с последующим диспергированием и добавление к дисперсному раствору анионного поверхностно-активного вещества, такого как алкилсульфонат натрия, алкансульфонат натрия или гумат натрия; конденсированный фосфат, такой как пирофосфат натрия или гексаметафосфат натрия (?); или полиэлектролит, такой как полиакрилат натрия или продукт частичного гидролиза полиакриламида, для того, чтобы увеличить электростатическую силу отталкивания между частицами глины, в результате чего происходит диспергирование частиц с образованием коллоида. Так как диспергированный раствор, полученный таким способом, обладает недостаточной вязкостью, обычно в случае, когда требуется высокая вязкость, увеличивают вязкость до желаемого уровня добавлением большого количества дорогостоящего вещества, такого как ксантановая смола. До настоящего времени не существует способов, позволяющих смектитной глине полностью проявить свою характерную способность к набуханию в водном растворе электролита. Например, в литературе [1] показано, что набухание натриевого монтмориллонита в водном растворе хлорида натрия с концентрацией не менее 0,3 N (около 1,8 маc.) ограничивается набуханием кристаллов.

Хотя смектитные глины используют в промышленности благодаря их способности к так называемому осмотическому набуханию, сопровождаемому значительным увеличением объема, намного превосходящим кристаллическое набухание, смектитные глины не обладают способностью к осмотическому набуханию в водном растворе электролита вследствие эффекта обезвоживания и эффекта нейтрализации заряда электролита на коллоидных частицах.

В литературе [2] исследовали набухание монтмориллонита в полярной органической жидкости, дипольный момент которой приблизительно равен дипольному моменту воды и относительная диэлектрическая проницаемость которой много больше относительной диэлектрической проницаемости воды, и обнаружили, что монтмориллонит проявляет осмотическое набухание только в формамиде HCO-NH₂ и N-метилформамиде NCO-NH(CH₃). Однако авторы настоящего изобретения убеждены в том, что эти жидкости не способны активировать смектитные глины для придания им способности к осмотическому набуханию в водном растворе электролита. Эти органические растворители, имея высокую относительную проницаемость, являются протонными растворителями, что явно следует из их молекулярных формул, и потому предполагается, что они ведут себя как вода по отношению к электролиту.

Активирование органического аммониевого бентонита, полученного путем катионообмена бентонита с ионом аммония жирных кислот с большой длиной цепи, например, ионом октадециламмония, можно осуществить путем добавления вещества с высокой полярностью и малым молекулярным весом, такого как метанол или этанол, с получением бентонита, обладающего способностью к существенному набуханию в органической жидкости, как сообщается в литературе [3] В настоящее время органический бентонит аммония, называемый органофильным бентонитом, поставляется на рынок в качестве загустителя красок или типографских красок или как средство для желатинирования густых смазочных материалов под коммерческим названием "Organite" (производства Nihon Yuki Nendo К.К.), "Orben" (производства Shiraishi Kogyo К.К.), "Bentone" (производства Southern Clay Products, Inc.). При применении такого органофильного бентонита широко распространено комбинированное использование его с высокополярной добавкой, такой как метанол, этанол, ацетон или пропиленкарбонат. Однако, являясь сильным водоотталкивающим веществом, органофильный бентонит применим только к жидкостям с низкой или средней полярностью, таким как уайт-спирит, толуол, ксилилен, диоктилфталат или нефтяные смазочные масла, и является по существу несмачиваемым, ненабухающим и недиспергируемым в водном растворе электролита, таком как солевой раствор или цементная суспезия.

Способность бентонита к набуханию и образованию коллоидных дисперсий в композициях с чистой водой находит применение при земляных работах в качестве стабилизирующей жидкости при бурении почвы, или в качестве буровой жидкости бурении нефтяных скважин, геотермальных скважин, колодцев и т.д. Однако стабилизирующая жидкость для бурения твердых пород на основе бентонита или буровой раствор подвергается серьезному ухудшению свойств при вступлении в контакт с соленой подземной водой (т.е. солевым раствором) при бурении в открытом море на континентальном шельфе или в прибрежной зоне.

Бентонит используется в жидком цементном растворе для предотвращения осаждения цемента, однако частицы бентонита подвергаются флоккуляции вследствие воздействия щелочи, вымываемой из цемента, что затрудняет регулирование текучести жидкого цементного раствора. Более того, становится невозможным вводить бентонит в жидкий цементный раствор в высокой концентрации для улучшения герметизирующей способности.

Набухающие глины, такие как бентонит, имеют большое значение в качестве компонента при создании земляной площадки, непроницаемой для воды, и используются как герметик для предотвращения утечки воды через боковые стенки или дно of рисовых полей, водоемов и прудов. Они также находят применение в качестве непроницаемых кондиционирующих грунтовых слоев для предотвращения загрязнения, поступающего с водой из свалок промышленных отходов. В каждом области применения они эффективны только для чистой воды, и их непроницаемость в отношении воды недостаточна, чтобы противостоять действию солевого раствора, такого как морская вода.

Способ наложения герметизирующих слоев из геосинтетической глины используется для защиты подземных сооружений от проникновения подземных вод, при этом герметизирующие слои геосинтетической глины представляют собой слоистый материал, состоящий из геомембраны, изготовленной из прочной синтетической смолы и слоя мелких частиц бентонита. При использовании в местах, подверженных воздействию солевого раствора, такого как морская вода, негерметизирующие слои геосинтетической глины необходимо подвергать набуханию заранее под действием чистой воды, что затрудняет осуществление способа.

Вышеупомянутые практические недостатки смектитных глин приписывают тому факту, что минеральная смектитная глина, главный компонент смектитных глин, относится к гидрофобным коллоидам и по существу осаждается в виде хлопьев под воздействием электролита, переставая быть коллоидным раствором.

Задачей настоящего изобретения является создание способа, позволяющего устранить вышеуказанные недостатки смектитных глин, а также активированные смектитные глины, лишенные этих недостатков. Иными словами, задачей изобретения является создание такого способа активирования смектитных глин, который бы придавал им способность к набуханию и/или диспергированию в водном растворе электролита в такой же степени, как в чистой воде, а также активированные смектитные глины.

Способность смектитной глины к набуханию в воде объясняется взаимодействием между обмениваемыми катионами (например, ионом натрия, ионом магния и ионом кальция) и молекулами воды, которые присутствуют в межслойном пространстве слоистой кристаллической решетки и на поверхностях кристаллических слоев. Более конкретно, на обмениваемые катионы в пространстве между слоями совместно действуют силы гидратации со стороны молекул воды, дипольный момент молекул воды, сила водородной связи между атомами водорода и атомом кислорода в молекулах воды, электростатическое притяжение между обмениваемыми катионами и отрицательно заряженными слоями кристаллической решетки и тому подобное.

В настоящем изобретении стояла задача найти вещество, способное увеличивать набухаемость смектитных глин в водном растворе электролита, среди группы полярных веществ, имеющих сильное сродство к неорганическим катионам, позволяющее им растворять неорганические электролиты, а также обладающих способностью растворять воду в любом количестве или растворяться в воде в любом количестве. В результате было обнаружено, что N,N-диметилформамид, этиленкарбонат, пропиленкарбонат и диметилсульфоксид удовлетворяют этим требованиям. Все эти органические вещества имеют большую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, и, как это явно следует из их молекулярной структуры, являются апротонными растворителями, не обладающими способностью отдавать атом водорода.

Задача настоящего изобретения может быть решена при использовании способа активации смектитных глин, в котором смектитные глины превращают в порошок, гранулы или водосодержащую пасту, добавляют к ней в виде жидкости или водного раствора достаточное количество по меньшей мере одного апротонного растворителя, имеющего большую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, такого как N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, этиленкарбонат, пропиленкарбонат и диметилсульфоксид, и тщательно перемешивают до поглощения растворителя смектитными глинами.

Другим способом является способ активации смектитных глин, в котором превращенные в порошок смектитные глины добавляют к водному раствору электролита, содержащего предварительно растворенное в нем достаточное количество апротонного полярного растворителя, обладающего более высокой относительной диэлектрической проницаемостью, чем спирты.

Еще одним способом является способ активации смектитных глин, в котором превращенные в порошок смектитные глины добавляют к водному раствору электролита, чтобы получить суспензию флокулированных частиц, и затем добавляют к суспензии достаточное количество апротонного полярного растворителя, имеющего более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты.

Другой целью настоящего изобретения являются активированные смектиты (включая синтетический силикат, имеющий структуру смектита), которые абсорбировали соответствующее количество апротонного полярного растворителя, обладающего более высокой относительной диэлектрической проницаемостью, чем спирты.

Смектитные глины, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают глинистые минералы, такие как монтмориллонит, бейделлит, нонтронит, сапонит, гекторит и стевенсит, природные глины, содержащие эти глинистые минералы как существенный элемент, и синтетические силикаты (например, Лапонит), имеющие сходную слоистую кристаллическую структуру.

Апротонные полярные растворители, имеющие более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, являются веществами, которые характеризуются сильной полярности, не обладают свойствами отдавать протон и имеют более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, например, это вещества, содержащие аминогруппу, имеющую в качестве заместителя диметил, например, такие как N,N-диметилформамид (в дальнейшем сокращенно ДМФА), N,N-диметилацетамид (ниже сокращенно ДМАА), 1,2-диол эфиры угольной кислоты, например, этиленкарбонат и пропиленкарбонат, и вещества, не имеющие атом водорода, связанный с атомом кислорода, например, диметилсульфоксид (далее сокращенно ДМСО). В настоящем изобретении этиленкарбонат и пропиленкарбонат являются особенно предпочтительными в качестве апротонного полярного растворителя. Химические формулы и относительная диэлектрическая проницаемость этих органических веществ приведены в таблице 1. Указанные характеристики метилового спирта, этилового спирта и воды также приведены для сравнения.

Способность к набуханию смектитных глин в водном растворе электролита может быть оценена любым из следующих четырех способов.

1) Образец порошка глины весом 2 г добавляли маленькими порциями к 100 мл водного раствора электролита и оставляли до выпадения осадка. По объему образца по истечение 24 ч судили о способности к набуханию. Тест проводили в соответствии с методикой, описанной в литературе [5] 2) Образец порошка глины весом 2 г добавляли к 100 мл водного раствора электролита, после чего тщательно встряхивали. После этого измеряли объем осадка после 24-часового отстаивания.

3) Границу жидкого состояния образца глины измеряли, используя водный раствор электролита, в соответствии с методикой, описанной в литературе [6] 4) В смесителе приготавливали дисперсию или суспензию образца глины и измеряли изменение вязкости. Дополнительно дисперсию или суспензию подвергали фильтрации при постоянном давлении, и по скорости фильтрации получали информацию относительно способности к образованию дисперсии.

Используемое количество апротонного полярного растворителя не может быть в общем случае конкретизировано, потому что оно изменяется в зависимости от типа и концентрации электролита в растворе электролита и от типа и способа добавления апротонного полярного растворителя. Несмотря на отсутствие конкретных пределов, апротонный полярный растворитель обычно используют в количестве по меньшей мере 5 мас. ч. предпочтительно по меньшей мере 10 мас. ч. особенно предпочтительно от 10 до 100 мас. ч на 100 мас. ч. смектитных глин.

Водный раствор электролита, который может быть использован в настоящем изобретении, включает водные растворы, содержащие различные электролиты, такие как морская вода, цементный шлам, моча и водные растворы кислот и щелочей.

Апротонный полярный растворитель, имеющий более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, находится между слоями кристаллической структуры смектитной глины вместе c неорганическим электролитом вследствие действия апротонного полярного растворителя, а также образует ассоциаты с молекулами воды посредством дипольной ассоциации без освобождения протона, ослабляя тем самым электростатическое притяжение между катионами и поверхностями слоев кристаллов смектитной глины. В результате смектитная глина проявляет способность к осмотическому набуханию в водном растворе электролита.

Настоящее изобретение далее проиллюстрировано более подробно на примерах, однако следует понимать, что настоящее изобретение этим не ограничивается. Если не указано особо, все части и проценты являются массовыми.

Пример 1 В смеситель для известкового раствора поместили 400 г портланд-цемента и 100 г бентонита ("Asama", производства Hojun Kogyo Co. Ltd.). После размешивания в течение 5 мин к полученной смеси добавили водопроводную воду в количестве 1 л, и размешивание продолжали в течение 5 мин. К этому было добавлено предписанное количество 50%-ного водного раствора этиленкарбоната и далее размешивание было продолжено. Изменение вязкости с течением времени измеряли на вискозиметре Funnel'a. Полученные результаты представлены ниже в таблице 2. Как видно из результатов таблицы 2, добавление этиленкарбоната к цементному шламу, содержащему бентонит, активирует бентонит к проявлению им способности к набуханию. Видно также, что жизнеспособность цементного шлама может контролироваться регулированием количества добавленного этиленкарбоната. Вариант реализации изобретения, приведенный в примере 1, особенно эффективен при использовании богатых бентонитом составов для жидких цементных растворов.

Пример 2 К 1000 г бентонита, содержащего 8% мас. воды ("Superclay" производства Hojun Kogyo Co. ltd.), изготовленного в Вайоминге, США, было добавлено 450 мл воды и предписанное количество 1,4-диоксана, этиленгликоля, формамида, N-метилформамида, ДМФА, ДМАА, ацетамида или пропиленкарбоната. После тщательного перемешивания смесь была пропущена через гранулятор-экструдер, высушена при постоянной температуре в электрической сушилке с продувкой при температуре 60^oC и измельчена в ударной мельнице Micron Bantam Mill (производства Hosokawa К. К.), до размера частиц 200 меш. Способность к набуханию полученного порошка, измеренная в искусственной морской воде с указанным ниже составом, приведена в таблице 3.

Состав искусственной морской воды: Хлорид натрия 2,453 мас.

Хлорид магния 0,520 мас.

Хлорид кальция 0,116 мас.

Хлорид калия 0,0695 мас.

Сульфат натрия 0,409 мас.

Гидрокарбонат натрия 0,0201 мас.

Бромид калия 0,0101 мас.

Электрическая проводимость 45300 мк С/см (25^oC) pH 7,85 (25^oC).

Как следует из данных таблицы 3, только глина, обработанная апротонным полярным растворителем, имеющим более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирт, т.е. ДМФА, ДМАА или пропиленкарбонат, проявляет высокую способность к набуханию.

Пример 3 Граница жидкого состояния бентонита, обработанного 30% пропиленкарбоната как в примере 2, и необработанного бентонита измеряли с использованием естественной (природной) морской воды, взятой на берегу Teradomari Seashore, Niigata, Япония (электрическая проводимость 48500 мк С/см (12^oC), pH: 8,3 (14^oC), сухой остаток: 3,69%). В результате граница жидкого состояния необработанного бентонита составила 218% в то время как для бентонита, обработанного 30% пропиленкарбоната, она составила 401% что демонстрирует, что активированный в соответствии с настоящим изобретением бентонит имеет высокую границу жидкого состояния, представляя собой значительно более набухающий бентонит.

Активированный в соответствии с настоящим изобретением бентонит, имеющий высокую границу жидкого состояния в морской воде, полезен как стабилизатор почвы, придавая водонепроницаемые свойства грунту в прибрежных зонах.

Пример 4 К 500 мл морской воды, взятой из Японского моря, было добавлено 60 г каждого из образцов обработанного бентонита, приготовленного аналогично примеру 2, для сравнения добавляли тот же необработанный бентонит, что и в примере 2, и смесь размешивали в смесителе Hamilton Beach (производства Hamilton Beach Inc. высокоскоростной ротационный смеситель) в течение 20 мин с получением суспензии. Вязкость суспензии измеряли вискозиметром Fann ("Model 35SA" производства Fann Instrument Corp.) при 600 об/мин, 25^oC. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Составы с активированным бентонитом в соответствии с примером 4 полезны при использовании в качестве стабилизаторов при бурении в прибрежных зонах, где подземные воды имеют примесь морской воды.

Пример 5 К 60 г бентонита ("Suporclay", производства Hojun Kogyo К.К.), изготовленного в Вайоминге, добавили 18 г ДМСО, которое и было поглощено бентонитом. В обработанный таким образом бентонит добавили 500 мл морской воды из Японского моря, и смесь размешивали в смесителе Hamilton Beach в течение 20 мин с получением суспензии. Для сравнения была приготовлена суспензия из необработанного бентонита. Измерение кажущейся вязкости и фильтрацию проводили в соответствии с методом тестировать бентонита, разработанном в Petroleum Institute (Институте нефти), США. Полученные результаты показаны в таблице 5.

Данные Таблицы 6 ясно демонстрируют положительное действие настоящего изобретения на вязкость и устойчивость суспензии к фильтрации.

Пример 6
Тщательно перемешали 20 г портланд-цемента и 25 мл водопроводной воды в течение 1 мин с получением цементного шлама. К нему добавили 5 г синтетического силиката со смектической структурой ("Laponite RD", производства Laporte Industries, Ltd. UK), после чего тщательно размешали с получением шлама портланд-цемент-Laponite. Этот шлам использовали в качестве неактивированного образца.

Приготовили шлам, имеющий тот же состав, и добавили к нему 1 г пропиленкарбоната. Смесь размешали и исследовали изменение вязкости с течением времени. Полученные результаты показаны ниже в таблице 7. Как видно из данных таблицы 6, Laponite RD активируется в цементном шламе и проявляет заметнее набухание, тем самым быстро приводя шлам в пастообразное состояние.

Шлам, приготовленный при тщательном размешивании в течение 1 мин смеси 20 г вышеуказанного цемента и 25 мл водопроводной воды и последующем добавлении к ней 1 г пропиленкарбоната, имел вязкость 400 сПуаз по прошествии 120 мин. Это ясно подтверждает то, что пропиленкарбонат не увеличивает вязкость цементного шлама, а активирует Laponite.

Пример 7
Двадцать частей пропиленкарбоната были поглощены 100 частями синтетического силиката смектитного типа Laponite RD таким же образом, как в примере 2. Пять граммов полученного активированного синтетического силиката добавили к цементному шламу, состоящему из 20 г портланд-цемента и 25 мл воды и приготовленному так же, как в примере 6, и размяли. Смесь находилась в пастообразном состоянии в течение 10 мин после добавления. После этого вязкость смеси увеличилась и через 18 мин после добавления смесь превратилась в строительный раствор с нулевой текучестью, который можно было бы использовать при работе со шпателем.

Пример 8
Способность к набуханию образцов активированного пропиленкарбонатом бентонита, приготовленных аналогично Примеру 2, измеряли в 1N водном растворе серной кислоты. Полученные результаты представлены ниже в таблице 7.

Из данных таблицы 8 видно, что активированный в соответствии с настоящим изобретением бентонит проявляет высокую способность к набуханию даже в 1N водном растворе серной кислоты.

Затем способом, аналогичным описанному выше, измеряли способность к набуханию тех же образцов в 0,5N водном растворе гидроокиси натрия. Полученные результаты представлены в таблице 8.

Из приведенных выше результатов видно, что активированный в соответствии с настоящим изобретением бентонит проявляет высокую способность к набуханию также и в вводном растворе сильной щелочи.

Поэтому активированный в соответствии с настоящим изобретением бетонит может быть использован в качестве средства для желатизации или в качестве загустителя средств обработки поверхности металлов или средств для удаления старого лакокрасочного покрытия.

Пример 9
Моча домашнего скота или домашних животных представляет собой водный раствор, в котором растворено большое количество различных сортов электролитов. Поэтому в настоящем изобретении оптимальным ниже способом приготовили специальную жидкость для тестирования, которая моделировала бы мочу домашних животных ( искусственная моча), и исследовали способность к набуханию в данной тестирующей жидкости и границу жидкого состояния в этой жидкости бетонита, обработанного 30% пропиленкарбоната аналогично примеру 2, и необработанного бетонита.

Полученные результаты представлены в таблице 9, из которой видно, что обработанный бентонит имеет заметно более высокую способность к набуханию и границу жидкого состояния в искусственной моче. Эти результаты показывают, что обработанный в соответствии с настоящим изобретением бентонит полезен может быть использован в качестве поглотителя жидких отходов животных, таких как моча домашних животных.

Приготовление искусственной мочи.

Составы мочи различных животных описаны, например, в литературе [7-9] Принимая во внимание эти публикации, искусственную мочу, использованную в вышеупомянутом тесте, приготавливали следующим способом. Хлорид кальция (0,052 г), 0,248 г хлорида магния, 57,6 г дигидрофосфата, 8,3 г 29% водного раствора аммиака и 20 г мочевины растворили в дистиллированной воде с получением 1 л раствора. Полученная искусственная моча имела электрическую проводимость 27600 мкС/см (23^oC) и pH 6,6 (23^oC).

Настоящее изобретение, в соответствии с вышеприведенным описанием позволяет достичь следующих результатов.

При проведении операции, в соответствии с которой порошкообразную смектитную глину, такую как бентонит, добавляют прямо к цементному шламу, набухание глины затруднено из-за присутствия высококонцентрированного щелочного электролита, элюированного из цемента и она смешивается с цементным шламом в виде хлопьеобразных (флокулированных) частиц, при этом вязкость остается низкой. Поэтому может быть приготовлен цементный шлам, имеющий высокое содержание смектитной глины. Последующее применение способа в соответствии с настоящим изобретением к цементному шламу позволяет получить богатую смектитной глиной суспензию с жизнеспособностью, регулируемой в произвольных пределах. При таком применении возможна доставка сухой смеси цемента и порошкообразной смектитной глины к местам строительства.

При бурении в прибрежных областях стабилизирующая жидкость может быть приготовлена с использованием морской воды или подземной воды, имеющей примесь морской, которую обычно нельзя использовать.

Герметизирующие слои из геосинтетической глины, используемые в качестве водной преграды или водонепроницаемых материалов при производстве земляных работ, недостаточно эффективны при воздействии солевого раствора, такого как морская вода. Применение активированной в соответствии с настоящим изобретением глины в качестве материала герметизирующих слоев обеспечивает полную водонепроницаемость герметизирующих слоев из геосинтетической глины.

Смесь из активированной в соответствии с настоящим изобретением глины и грунта делает грунт полностью непроницаемым для солевого раствора.

Применение чистого смектита, полученного путем влажного ультрацентрифугирования, в качестве смектитной глины позволяет контролировать гелеобразование или реологическое поведение различных растворов электролита в производстве химических особо чистых препаратов.

Применение настоящего изобретения дает хорошие результаты в тех отраслях промышленности, где отказались от использования смектитных глин из-за трудности достижения значительного набухания или коллоидной дисперсии в растворе электролита по причине водоотталкивающих свойств коллоидных частиц этих глин.

Несмотря на то, что изобретение было детально описано и проиллюстрировано на конкретных примерах, квалифицированному специалисту понятно, что в изобретение могут быть внесены различные изменения и модификации без отступления от его сущности и не выходя за рамки изобретения.

Формула изобретения

1. Способ активирования смектитной глины, отличающийся тем, что он включает обработку смектитной глины по меньшей мере одним апротонным полярным растворителем, имеющим более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, с получением смектитной глины, способной к набуханию и/или диспергированию в водном растворе электролита.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что апротонный полярный растворитель, имеющий более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, выбирают из группы, включающей N, N-диметилформамид, N, N-диметилацетамид, этиленкарбонат, пропиленкарбонат и диметилсульфоксид.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смектитной глины используют синтетический силикат, имеющий смектическую структуру.

4. Способ активирования смектитной глины для придания ей способности к набуханию и/или диспергированию в водном растворе электролита, отличающийся тем, что он включает предварительное добавление к водному раствору электролита по меньшей мере одного апротонного полярного растворителя, имеющего более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что апротонный полярный растворитель выбирают из группы, включающей N, N-диметилформамид, N, N-диметилацетамид, этиленкарбонат, пропиленкарбонат и диметилсульфоксид.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве смектитной глины используют синтетический силикат, имеющий смектическую структуру.

7. Способ активирования смектитной глины для придания ей способности к набуханию и/или диспергированию в водном растворе электролита, отличающийся тем, что включает предварительное добавление смектитной глины к водному раствору электролита с получением суспензии смектитной глины и затем добавление к суспензии смектитной глины по меньшей мере одного апротонного полярного растворителя, имеющего более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что апротонный полярный растворитель, имеющий более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, выбирают из группы, включающей N, N-диметилформамид, N, N-диметилацетамид, этиленкарбонат, пропиленкарбонат и диметилсульфоксид.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве смектитной глины используют синтетический силикат, имеющий смектическую структуру.

10. Активированная смектитная глина, способная к набуханию и/или диспергированию в водном растворе электролита, отличающаяся тем, что она получена обработкой смектитной глины по меньшей мере одним апротонным полярным растворителем, имеющим более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты.

11. Глина по п.10, отличающаяся тем, что апротонный полярный растворитель, имеющий более высокую относительную диэлектрическую проницаемость, чем спирты, выбирают из группы, включающей N, N-диметилформамид, N, N-диметилацетамид, этиленкарбонат, пропиленкарбонат и диметилсульфоксид.

12. Глина по п.10, отличающаяся тем, что в качестве смектитной глины используют синтетический силикат, имеющий смектическую структуру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3