Способ получения активированного порошкообразного бентонита

Изобретение относится к технологии получения порошка активированного бентонита, который используется в бурении, металлургии, строительстве, процессах адсорбции и катализа. Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности, а также сокращение продолжительности процесса активации за счет сокращения используемого оборудования в производстве активированного порошкообразного бентонита. В предлагаемом способе после измельчения в валковой дробилке при комнатной температуре бентонит сначала переводят в пропеллерную мешалку при заданном соотношении глина-вода и интенсивно перемешивают в течение одного часа до получения однородной суспензии, а затем в полученную суспензию добавляют Na2CO3 в количестве 1,5-2% от массы бентонита и перемешивают еще 30 мин. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность и упростить технологию получения активированного порошкообразного бентонита, а также сократить продолжительность процесса активации. 2 пр., 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии получения порошка активированного бентонита, который используется в бурении, металлургии, строительстве, процессах адсорбции и катализа.

Известен способ активации глинистых материалов в две стадии. На первой - в увлажненный глинистый материал в процессе перемешивания в качестве активатора вводят простые соли и\или основания натрийсодержащих соединений с целью замещения катионами натрия катионов кальция, адсорбированных на поверхности глин. На второй стадии в условиях перемешивания вводятся комплексообразующие соединения натрия с целью замещения катионами натрия оставшихся в бентоните катионов магния и железа. Количество вводимых активаторов определяют по формулам, которые учитывают состав и концентрацию обменных катионов. После завершения второй стадии бентонитовая паста высушивается, затем размалывается в шаровой мельнице и используется в производстве литейных форм [Патент РФ 32044587, В22С 1/00, опубл. 27.09.1995]. Недостатками данного способа является сложность технологии активации в две стадии и использование двух видов соли.

Известен способ активации бентонитовой глины путем смешивания ее при влажности 20-45% с натрийсодержащими реагентами - активаторами. В ходе этого процесса действием пара повышают влажность и температуру смеси до 40-75°C. При этом повышается растворимость активатора и скорость диффузии катионов натрия к обменным позициям. Активированный бентонит высушивают до остаточной влажности 10%, измельчают и определяют физико-механические и коллоидно-химические свойства. [Патент РФ №2199504, С04В 33/04, опубл. 02.27.2003]. Предложенный способ трудоемкий, так как требует непрерывного контроля и регулирования водяным паром влажности и температуры бентонитовой глины, что осложняется при больших объемах активируемой глины, имеющее место в производственных условиях.

Известен способ получения активированного бентонита, включающий предварительное дробление бентонитовой глины и последующий совместный помол ее с ромбическим кристаллогидратом соды Na2CO3 H2O (или минералом - термонатрит) в количестве 1,5-2% от массы глины в течение 0,5-1,0 ч. [Патент РФ №2297434, С1, С04В 33/04, опубл. 20.04.2007]. Недостатками данного способа являются необходимость создавать самостоятельную технологию для производства активатора Na2CO3 H2O и требование получать фракции частиц бентонита размерами 0,071-0,08 мм для совместного помола натрийсодержащего активатора и глины,

В качестве прототипа принят способ активации бентонитовой глины, включающий измельчение ее в валковой дробилке, химическое модифицирование в два этапа солью натрия (1,25%) в водной среде при комнатной температуре и соотношении глины и воды 1:1,35. Первый этап предусматривает 40-50 минутное перемешивание глины, воды и соли натрия в шаровой мельнице мокрого помола. Для второго этапа суспензия бентонита с активатором из шаровой мельницы переводится в емкость с пропеллерной мешалкой и продолжают активацию 120 минут. Затем суспензию подают в башенную распылительную сушилку для получения порошка. [Патент РФ №2101258, C1, С04В 33/04, опубл. 10.01.1998]. Недостатками указанного способа являются трехчасовая продолжительность процессов активации и диспергирования бентонита в присутствии активатора, являющегося коагулянтом и противодействующего измельчению глины, а также наличие в технологии энергоемкого этапа мокрого помола глины в шаровой мельнице низкой эффективности в условиях действия коагулянта.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности технологии, а также сокращение продолжительности процесса активации за счет сокращения используемого оборудования в производстве активированного порошкообразного бентонита.

Технический результат достигается за счет предлагаемого способа, где, после измельчения в валковой дробилке при комнатной температуре, бентонит сначала переводят в пропеллерную мешалку при заданном соотношении глина-вода и интенсивно перемешивают в течение одного часа до получения однородной суспензии, а затем в полученную суспензию добавляют Na2CO3 в количестве 1,5-2% от массы бентонита и перемешивают еще 30 мин.

Бентонит после измельчения в валковой дробилке при комнатной температуре переводят в пропеллерную мешалку при заданном соотношении глина-вода (например, 1:1,35) и интенсивно перемешивают в отсутствии Na2CO3 до получения однородной суспензии. При этом за период менее часа происходит диспергирование глины мешалкой и водой (распускание) и рост удельной поверхности частиц бентонита. После этого с целью активирования глины в пропеллерную мешалку в процессе перемешивания подается Na2CO3 в количестве 1,5-2% от массы бентонита. При этом высокая удельная поверхность частиц бентонита в суспензии способствует повышению скорости катионного обмена и быстрому снижению концентрации коагулирующих катионов на твердой поверхности. Процесс активации завершается через 30 минут после введения Na2CO3. Далее суспензия подается на башенную распылительную сушилку.

Зависимости коллоидальности бентонита от концентрации Na2CO3 и времени активации представлены на фиг. 1 и фиг. 2.

Порошкообразный бентонит, полученный предлагаемым способом, по сравнению с прототипом, имеет более высокий индекс набухания (Табл. 1).

Пример 1

40 г природной бентонитовой глины, измельченной в валковой дробилке до размера кусков не более 7 мм и влажностью 20% смешивается с водой при соотношении бентонита и воды 1:1,35, получая концентрированную суспензию. Далее суспензию подвергают перемешиванию в емкости с 3-х лопастной пропеллерной мешалкой в течение 60 мин. За это время куски бентонита успевают диспергироваться. Далее в суспензию добавляют 2% Na2CO3 и продолжают перемешивание еще на 30 мин. Затем бентонит высушивается.

Пример 2

Один килограмм природной бентонитовой глины, измельченной в валковой дробилке до размера кусков не более 7 мм и влажностью 20% смешивается с водой при соотношении бентонита и воды 1:1,35, получая концентрированную суспензию. Далее суспензию подвергают перемешиванию в емкости с лопастной пропеллерной мешалкой в течение 60 мин. За это время куски бентонита успевают диспергироваться. Далее в суспензию добавляют 2% Na2CO3 и продолжают перемешивание еще в течение 30 мин. Затем бентонит высушивается.

Способ получения активированного порошкообразного бентонита, включающий измельчение глины в валковой дробилке, последующее диспергирование и активирование солью натрия в пропеллерной мешалке при соотношении глины и воды 1:1,35, сушку полученной суспензии в башенной распылительной сушилке, отличающийся тем, что после измельчения в валковой дробилке при комнатной температуре бентонит сначала переводят в пропеллерную мешалку при заданном соотношении глина-вода и интенсивно перемешивают в течение одного часа до получения однородной суспензии, а затем в полученную суспензию добавляют Na2CO3 в количестве 1,5-2% от массы бентонита и перемешивают еще 30 мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к производству огнеупорных изделий для высокотемпературной теплоизоляции с повышенными физико-техническими свойствами по скоростной энергоэффективной технологии.

Изобретение относится к керамической промышленности, в особенности к способам отбеливания каолина, содержащего примеси железа, придающие ему окраску, применяемого в производстве керамических изделий.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления фасадной плитки. Керамическая масса для изготовления фасадной плитки включает, мас.%: каолин 72,5-73,0; бентонит 2,0-2,5; фосфорит 6,0-7,5; циркон 14,0-16,0; муллит 3,0-3,5.
Изобретение относится к расклинивающему наполнителю и его использованию при гидроразрыве для добычи нефти и газа. Сверхлегкий расклинивающий наполнитель приготовлен из смеси сырьевых материалов, содержащей фарфоровую глину, гончарную глину и каолин и/или кремнистую глину, где содержание, вес.%: фарфоровой глины 5-85, каолина и/или кремнистой глины 5-85, гончарной глины 5-30.
Изобретение относится к производству керамических изделий строительного назначения и может быть использовано в технологии изготовления кирпича, черепицы. Керамическая масса для изготовления строительных керамических изделий включает глину с содержанием Fе2O3>4%, природный песок и вулканический пепел при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 70-90; песок 5-15; вулканический пепел 5-15.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки.
Изобретение относится к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. Технический результат заключается в повышении морозостойкости изделий.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления напольной плитки. Керамическая масса для изготовления напольной плитки включает, мас.%: глина 39,0-43,0; пегматит 26,0-28,0; андезит 10,0-12,0; тальк 12,0-14,0; сподумен 7,0-9,0.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления строительных и теплоизоляционных материалов.
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления изделий декоративно-художественного назначения. Керамическая масса содержит, вес.ч.: каолин 500-550; жженая охра 100-125; перекись марганца 25-50; тальк 250-275.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается производства пористых заполнителей. Сырьевая смесь для производства керамзита содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 68,5-74,0, воду 21,0-25,0, каолин 1,0-1,5, пегматит 3,5-4,0, метилсиликонат натрия или этилсиликонат натрия 0,5-1,0. Технический результат – повышение прочности керамзита, полученного из сырьевой смеси. 1 табл.

Способ относится к утилизации нефтепродуктов и может быть использован в организациях, применяющих пластичные смазки или осуществляющих их складское хранение и переработку. Технический результат заключается в устранении высолов, повышении качества керамических строительных материалов. Подлежащие утилизации индивидуальные пластичные смазки либо их смеси объединяют, перемешивают до однородной массы и вводят в качестве добавки в глиносодержащую шихту для производства керамических строительных материалов в суммарном количестве не более 7,0% мас., при этом количество вводимых кальциевых смазок не должно превышать 6,0%, а бариевых смазок - 5,5% мас. в пересчете на сухую глину. При производстве облицовочных керамических материалов лучший эффект достигается при утилизации по настоящему способу бариевых смазок в количестве 1,0-5,0% на сухую глину. 1 з.п. ф-лы.

Настоящее изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических изделий, например кирпича. Керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и отощитель, отличающаяся тем, что в качестве отощителя содержит шлак от алюминотермитной сварки рельсов с модулем крупности Мкр=2,8, более 90% содержащий герцинит, представленный железистой шпинелью, и оксид алюминия при следующих соотношениях компонентов, мас. %: глина кембрийская 75-85, указанный шлак 15-25. Технический результат – повышение прочности керамического кирпича при изгибе. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, используемых в производстве изделий хозяйственно-бытового и декоративно-художественного назначения, облицовочной плитки. Керамическая масса содержит, мас. %: глина легкоплавкая 82-87; циркон 3-5; фосфорит 1-2; вспученный перлит 8-12. Технический результат- снижение температуры обжига. 1 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для получения особо чистых и/или модифицированных глин, приготовления буровых растворов. Технический результат заключается в максимальном удалении кластического материала от глинистых минералов. Способ получения тонкодисперсного глинистого материала включает роспуск исходного глинистого или глиносодержащего материала в жидкости до получения суспензии с последующим выделением и удалением из суспензии осадка, включающего кластический материал, и получением суспензии, содержащей тонкодисперсную фракцию глинистого материала, концентрирование полученной суспензии, при том, что в процессе роспуска смесь жидкости и исходного материала многократно пропускают через эжектор, обеспечивающий сверхзвуковое течение и торможение суспензии с образованием скачков уплотнения в эжекторе и трехфазной смеси на выходе из эжектора, содержащей жидкость, исходный материал и газ, при этом эжектор используют с проходным сечением, минимальный размер которого не менее чем в 3 раза превышает размер частиц вводимого глинистого или глиносодержащего материала, а количество которого составляет 2-15% вес. в суспензии. 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления фасадной плитки. Керамическая масса для изготовления фасадной плитки, включающая глину огнеупорную, бентонит, содержит мусковит и кварцит, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина огнеупорная 48,5-50,5; бентонит 21,5-23,0; мусковит 5,0-7,0; кварцит 21,5-23,0. Технический результат - повышение морозостойкости плитки. 1 табл.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, в частности к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления бытовой керамики. Керамическая масса для изготовления бытовой керамики, включающая глину, каолин, песок кварцевый, керамический череп, электролит, в качестве электролита содержит натрий двууглекислый и дополнительно - сухой торф, тальк и парафин, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина красножгущаяся 80,8-85,2; каолин 0,2-0,3; песок кварцевый 12,0-16,0; керамический череп 0,2-0,3; натрий двууглекислый 0,5-1,0; сухой торф 0,2-0,3; тальк 0,5-1,0; парафин 0,5-1,0. Технический результат- снижение температуры обжига. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки, изразцов. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, изразцов, включающая глинистое сырье, керамический бой, нефелиновый концентрат, отличающаяся тем, что в качестве глинистого сырья содержит беложгущуюся глину, причем размолотые до порошкообразного состояния компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: беложгущаяся глина 50,0-55,0; керамический бой 10,0-25,0; нефелиновый концентрат 25,0-35,0. Технический результат - повышение термостойкости. 1 табл.

Группа изобретений относится к производству строительных материалов, в частности пористой керамики, и может быть использована в индустриальном и малоэтажном строительстве при изготовлении поризованной аэрированной керамики. Сырьевая смесь в виде шликера для изготовления строительной аэрированной керамики включает, мас.%: глину или суглинок 12,5-66,8, электролит 0,1-3,5, наполнитель 2,1-35,4, фибру 0,02-0,72, водный раствор поверхностно-активных веществ 0,1-2,1, воду 25,1-59,0. Предложен также способ изготовления строительной аэрированной керамики из указанной выше сырьевой смеси в виде шликера и изделие. Группа изобретений развита в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат – изготовление аэрированных керамических изделий с улучшенными характеристиками по общей пористости, средней плотности, прочности на сжатие, водопоглощению и коэффициенту паропроницаемости. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 8 табл., 4 пр.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: кирпичную глину 54,4-60,4, размолотый до прохождения через сетку 0,14 плиточный бой 0,1-0,5, размолотый до прохождения через сетку 0,14 нефелиновый концентрат 11,0-13,0, размолотый до прохождения через сетку 0,14 трепел 28,0-32,0, расплавленный природный асфальт 0,1-0,5. Технический результат – снижение температуры обжига плитки, полученной из керамической массы. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения порошка активированного бентонита, который используется в бурении, металлургии, строительстве, процессах адсорбции и катализа. Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности, а также сокращение продолжительности процесса активации за счет сокращения используемого оборудования в производстве активированного порошкообразного бентонита. В предлагаемом способе после измельчения в валковой дробилке при комнатной температуре бентонит сначала переводят в пропеллерную мешалку при заданном соотношении глина-вода и интенсивно перемешивают в течение одного часа до получения однородной суспензии, а затем в полученную суспензию добавляют Na2CO3 в количестве 1,5-2 от массы бентонита и перемешивают еще 30 мин. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность и упростить технологию получения активированного порошкообразного бентонита, а также сократить продолжительность процесса активации. 2 пр., 1 табл., 2 ил.

Наверх