CN113861726A - 一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，涉及活性高岭土的生产技术领域。本发明包括如下步骤：步骤一，制备固含量为64～67％的高岭土滤饼，所述高岭土滤饼中粒径在三微米以下的高岭土颗粒的含量占所述高岭土滤饼中高岭土颗粒的85～98wt％；步骤二，得到的高岭土滤饼在微负压条件下闪蒸、干燥，得到含水率在1.5％以下的高岭土干粉。本发明通过优化了高岭土锻烧温度、停留时间等工艺参数，在高效解聚分散过程中实现活性高岭土改性，并且，由于天然气或液化石油气燃料充分燃烧后生成水和二氧化碳等气体，不会残留有害的杂质，该工艺方法以天然气为燃料生产出作为电缆填料的高纯活性高岭土电缆填料。

Description

一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法
技术领域
本发明属于活性高岭土的生产技术领域，特别是涉及一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法。
背景技术
我国是高岭土资源大国，尤其广东茂名地区有着丰富的高岭土资源，但在高岭土资源高效利用和新材料开发方面还亟待加强。目前，水洗高岭土的用途主要集中于造纸、涂料填料和陶瓷生产原料。近年来由于重质和轻质碳酸钙成功用于纸张生产并表现出优越的性能，对于高岭土在造纸行业的应用带来巨大的挑战；另一方面，高岭土在建筑工程领域有巨大的应用潜力。
然而现有用于制作电缆填充材料使用的高岭土的制备方法，制备出的高岭土中含有碳固体杂质，会影响到填料的导电率，从而影响到产品的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，解决了现有用于制作电缆填充材料使用的高岭土的制备方法，制备出的高岭土中含有碳固体杂质的技术问题。
为达上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，制备固含量为64～67％的高岭土滤饼，所述高岭土滤饼中粒径在三微米以下的高岭土颗粒的含量占所述高岭土滤饼中高岭土颗粒的85～ 98wt％；
步骤二，得到的高岭土滤饼在微负压条件下闪蒸、干燥，得到含水率在 1.5％以下的高岭土干粉；
步骤三，煅烧步骤二中所得到的高岭土干粉，得到热活化高岭土；
步骤四，得到的所述热活化高岭土进行解聚，在解聚过程中添加硼酸酯偶联剂，消除高温煅烧时的产生的烧结团聚结块并增加高岭土粉末表面活性，得到活性高岭土。
可选的，步骤二中闪蒸、干燥过程中采用的负压值为-160Pa～-120Pa。
可选的，步骤三中煅烧高岭土干粉所用燃料为天然气或液化石油气。
可选的，步骤三中的煅烧温度为750～900℃，煅烧时间为1.5～2小时。
可选的，步骤四中所述硼酸酯偶联剂的用量与所述热活性高岭土的重量比为1.5～2.5％。
可选的，步骤四中在解聚过程中添加的硼酸酯偶联剂的用量与所述热活性高岭土的重量比为2.0％。
可选的，高岭土滤饼的制备方法为：
步骤一，将固含量为10～15％的高岭土矿浆进行分级与沉降，使所述高岭土矿浆中粒径在两微米以下的高岭土颗粒的含量占所述高岭土矿浆中高岭土颗粒的85wt％以上；
步骤二，以质量百分含量为98％的浓硫酸调节所述高岭土矿浆的pH至 2.0～3.0；
步骤三，添加所述高岭土矿浆固含量4wt～9wt‰的连二亚硫酸钠搅拌漂白，控制白度在85％以上；
步骤四，将高岭土矿浆浓缩至固含量为22～26％，将浓缩后的高岭土矿浆压滤，得到固含量为55～60％的滤饼；
步骤五，将滤饼、滤饼4wt～5wt‰的六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠溶液进行混合，并以氢氧化钠溶液调节pH至6.0后搅拌化浆，化浆后经过研磨、剥片，使所述滤饼化浆后的矿浆中粒径在两微米以下的高岭土颗粒的含量占所述滤饼化浆后的矿浆中高岭土颗粒的92～95wt％；
步骤六，将经过研磨、剥片的矿浆压滤至固含量为65～67％，得到高岭土滤饼。
可选的，步骤五中的聚丙烯酸钠溶液中聚丙烯酸钠与所述滤饼的重量比为2～3‰。
可选的，步骤五中的氢氧化钠溶液选用质量百分含量为45％氢氧化钠溶液。
可选的，步骤五中的聚丙烯酸钠溶液选用质量百分含量为15％的聚丙烯酸钠溶液。
本发明的实施例具有以下有益效果：
本发明通过优化了高岭土锻烧温度、停留时间等工艺参数，在高效解聚分散过程中实现活性高岭土改性，并且，由于天然气或液化石油气燃料充分燃烧后生成水和二氧化碳等气体，不会残留有害的杂质，该工艺方法以天然气为燃料生产出作为电缆填料的高纯活性高岭土电缆填料。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
在本实施例中提供了一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，包括：如下步骤：
步骤一，制备固含量为64～67％的高岭土滤饼，所述高岭土滤饼中粒径在三微米以下的高岭土颗粒的含量占所述高岭土滤饼中高岭土颗粒的85～ 98wt％；
步骤二，得到的高岭土滤饼在微负压条件下闪蒸、干燥，得到含水率在 1.5％以下的高岭土干粉，闪蒸、干燥过程中采用的负压值为-160Pa～-120Pa；
步骤三，煅烧步骤二中所得到的高岭土干粉，煅烧温度为750～900℃，煅烧时间为1.5～2小时，煅烧高岭土干粉所用燃料为天然气或液化石油气，得到热活化高岭土；
步骤四，得到的所述热活化高岭土进行解聚，在解聚过程中添加硼酸酯偶联剂，消除高温煅烧时的产生的烧结团聚结块并增加高岭土粉末表面活性，得到活性高岭土，硼酸酯偶联剂的用量与所述热活性高岭土的重量比为1.5～ 2.5％；在解聚过程中添加的硼酸酯偶联剂的用量与所述热活性高岭土的重量比为2.0％，便于消除高温煅烧时的产生的烧结团聚结块并增加高岭土粉末表面活性，得到用作电缆填料、水性油漆等领域的活性高岭土。
本发明优化了高岭土锻烧温度、停留时间等工艺参数，在高效解聚分散过程中实现活性高岭土改性，并且，由于天然气或液化石油气燃料充分燃烧后生成水和二氧化碳等气体，不会残留有害的杂质，该工艺方法以天然气为燃料生产出作为电缆填料的高纯活性高岭土电缆填料。
本实施例的高岭土滤饼的制备方法为：
步骤一，将固含量为10～15％的高岭土矿浆进行分级与沉降，使所述高岭土矿浆中粒径在两微米以下的高岭土颗粒的含量占所述高岭土矿浆中高岭土颗粒的85wt％以上；
步骤二，以质量百分含量为98％的浓硫酸调节所述高岭土矿浆的pH至 2.0～3.0；
步骤三，添加所述高岭土矿浆固含量4wt～9wt‰的连二亚硫酸钠搅拌漂白，控制白度在85％以上；
步骤四，将高岭土矿浆浓缩至固含量为22～26％，将浓缩后的高岭土矿浆压滤，得到固含量为55～60％的滤饼；
步骤五，将滤饼、滤饼4wt～5wt‰的六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠溶液进行混合，并以氢氧化钠溶液调节pH至6.0后搅拌化浆，化浆后经过研磨、剥片，使所述滤饼化浆后的矿浆中粒径在两微米以下的高岭土颗粒的含量占所述滤饼化浆后的矿浆中高岭土颗粒的92～95wt％，其中，聚丙烯酸钠溶液中聚丙烯酸钠与所述滤饼的重量比为2～3‰，氢氧化钠溶液选用质量百分含量为 45％氢氧化钠溶液，聚丙烯酸钠溶液选用质量百分含量为15％的聚丙烯酸钠溶液；
步骤六，将经过研磨、剥片的矿浆压滤至固含量为65～67％，得到高岭土滤饼。
上述实施例可以相互结合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。

Claims (10)

1.一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，包括：如下步骤：
步骤一，制备固含量为64～67％的高岭土滤饼，所述高岭土滤饼中粒径在三微米以下的高岭土颗粒的含量占所述高岭土滤饼中高岭土颗粒的85～98wt％；
步骤二，得到的高岭土滤饼在微负压条件下闪蒸、干燥，得到含水率在1.5％以下的高岭土干粉；
步骤三，煅烧步骤二中所得到的高岭土干粉，得到热活化高岭土；
步骤四，得到的所述热活化高岭土进行解聚，在解聚过程中添加硼酸酯偶联剂，消除高温煅烧时的产生的烧结团聚结块并增加高岭土粉末表面活性，得到活性高岭土。
2.如权利要求1所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤二中闪蒸、干燥过程中采用的负压值为-160Pa～-120Pa。
3.如权利要求1所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤三中煅烧高岭土干粉所用燃料为天然气或液化石油气。
4.如权利要求1所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤三中的煅烧温度为750～900℃，煅烧时间为1.5～2小时。
5.如权利要求1所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤四中所述硼酸酯偶联剂的用量与所述热活性高岭土的重量比为1.5～2.5％。
6.如权利要求1所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤四中在解聚过程中添加的硼酸酯偶联剂的用量与所述热活性高岭土的重量比为2.0％。
7.如权利要求1所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，高岭土滤饼的制备方法为：
步骤一，将固含量为10～15％的高岭土矿浆进行分级与沉降，使所述高岭土矿浆中粒径在两微米以下的高岭土颗粒的含量占所述高岭土矿浆中高岭土颗粒的85wt％以上；
步骤二，以质量百分含量为98％的浓硫酸调节所述高岭土矿浆的pH至2.0～3.0；
步骤三，添加所述高岭土矿浆固含量4wt～9wt‰的连二亚硫酸钠搅拌漂白，控制白度在85％以上；
步骤四，将高岭土矿浆浓缩至固含量为22～26％，将浓缩后的高岭土矿浆压滤，得到固含量为55～60％的滤饼；
步骤五，将滤饼、滤饼4wt～5wt‰的六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠溶液进行混合，并以氢氧化钠溶液调节pH至6.0后搅拌化浆，化浆后经过研磨、剥片，使所述滤饼化浆后的矿浆中粒径在两微米以下的高岭土颗粒的含量占所述滤饼化浆后的矿浆中高岭土颗粒的92～95wt％；
步骤六，将经过研磨、剥片的矿浆压滤至固含量为65～67％，得到高岭土滤饼。
8.如权利要求7所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤五中的聚丙烯酸钠溶液中聚丙烯酸钠与所述滤饼的重量比为2～3‰。
9.如权利要求7所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤五中的氢氧化钠溶液选用质量百分含量为45％氢氧化钠溶液。
10.如权利要求7所述的一种低品位高岭土复合高效活化改性的制备方法，其特征在于，步骤五中的聚丙烯酸钠溶液选用质量百分含量为15％的聚丙烯酸钠溶液。
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