供高粘度钙基膨润土之干法钠化生产技术转让

高粘度钙基膨润土之干法钠化生产技术说明

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一、技术背景

自然界中膨润土（bentonite）资源绝大部分为钙基膨润土，其各项性能较钠基膨润土差很多，所以必须要对其人工钠化。国外膨润土人工钠化改性技术公开发表的文献大致如下：

（1）悬浮液法。将钙土和相应比例的碳酸钠搅拌成浆液，进行钙钠交换。该法钠化效果差，钠交换率不高。

（2）堆场钠化法。如意大利SAMIP-PONTINE为代表，在原矿堆场中把2%~4%的碳酸钠粉撒到含水大于30%的原矿中，翻动、拌和、混合、碾压，再堆积老化10天，然后干燥，粉磨成产品。

（3）轮碾钠化法。以德国SUD-CHIMIE为代表，将湿的原土、碳酸钠粉、丹宁置于轮碾机内混合、碾压，再在空气中老化10天。

（4）双螺旋钠化法。为日本国峰公司为代表，原土预经干燥，粉碎成5~10mm的颗粒，加入碳酸钠粉，先在约6m长的双螺旋混合机中混匀，再进入另一台长6~8m的双螺旋混炼机中，加水混炼成含水30%~40%的软泥，经切片装置切片成形后，送入转筒干燥，粉磨成产品。

国内普遍采用的钙基膨润土人工钠化的流程一般为：

钙基土原矿→破碎→ 加入碳酸钠（湿法还需加水）→ 混合挤压→回转炉干燥→碾磨→空气分级→人工钠基土产品

上述种种技术工艺的共有特点就是钠化效果都较差，钠化后产品的膨胀容、胶质价、粘稠度都很差，远不能满足要求稍高的场合。

二、本技术简介

本干法钠化技术最核心的是在离子液体催化剂的作用下，乙二醇中—OH与碳酸钠中C=O发生羰基加成反应，由此所制取的反应产物（sodium carbonate by ethylene glycol，SCEG）是一种十分高效的钠化剂。

SCEG生产非常简单，在常温常压下，无需搅拌，仅需3～5min即可充分反应；反应结束后的离子液体催化剂只需静置1～2h即可变为水和CO₂。

本技术生产工艺简单，流程和目前国内普遍采用的人工钠化工艺基本相同。但是，由于SCEG自身的一些特性，常规人工钠化工艺条件和参数需要稍作调整和修改。

  Ø 本技术最大的特点：SCEG所有生产成本几可忽略，仅比工业级碳酸钠贵0.1元/公斤左右（当然，常规人工钠化工艺需稍调整）。

  Ø 钙基膨润土经过本技术所制取的人工钠基膨润土在水溶液中具备极其高的粘度，远高于现有所有人工干法和湿法钠化的膨润土。

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