钙基膨润土的钠化原理及生产工艺
作者：华垚膨润土来源： http://www.ccpengruntu.com/时间：2020-11-27 10:21:12
膨润土的主要成分是蒙脱石，根据蒙脱石晶层表面吸附例子的种类不同，可以将膨润土分为钙基、钠基镁基以及锂基膨润土。自然界中绝大多数是以钙基膨润土为主。将钙基膨润土转化成其他形式的蒙脱石就是膨润土的改性，改性成钠基就叫钠化处理，有关钙基膨润土的钠化原理以及生产工艺在这里给大家讲述一下。
一、钙基膨润土钠化改性原理
以吸附Ca2+为主的称为钙基膨润土；以吸附Na+为主的称为钠基膨润土。钠基膨润土的物化性能明显优于钙基膨润土，主要表现为分散性、膨胀性、热稳定性高，阳离子交换容量大，胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好，因此其应用更为广泛。
Ca-膨润土+2Na+=2Na-膨润土+Ca2+
钠化改性主要是利用蒙脱石片状结构具有阳离于交换的特点，把高价的钙镁等离子置换出来，调节其蒙脱石中交换性阳离子钠与钙的比值，以及二氧化硅与三氧化二铝、三氧化二铝及氧化镁的比值。钠化的过程为：
二、钙基膨润土钠化生产工艺
一般的膨润土钠化方法分为干法、湿法和半干法。
1.钙基膨润土湿法钠化
湿法改性工艺又称为悬浮液法，在水介质中添加钠盐并不断搅拌, 使膨润土充分分散、膨胀而实现钠化。该法易得到高质量的钠基膨润土。
来自蚌埠学院的王丽婷等公开一种钙基膨润土的改性方法，湿法提纯钙基膨润土后，在超声和微波协同作用下，先利用由磷酸三钠和碳酸钠组成的钠化剂进行钠化改性，再采用季铵盐有机改性；具体包括以下步骤：
多级提纯：将钙基膨润土原矿土破碎至100目，分散于去离子水中，配成浓度为10%的泥浆，搅拌两小时，静止30分钟，出去粗渣，反复清洗3次，静置沉降过夜，取出上层悬浮液，过滤、自然干燥后得到一次提纯土，再重分分散、沉降、提纯过程至上层悬浮液不显浑浊，得到精致膨润土；
钠化改性：用去离子水将精制膨润土调配成浓度为10%的浆液，再加入钠化剂，控制钠化剂用量为精致膨润土质量的2.5-7.5%,搅拌均匀后，在超声和微波协同作用下，70-90℃反应10-15min，过滤后，用稀盐酸洗涤至中性，80℃干燥、研磨后，得到钠基膨润土；
2.钙基膨润土干法钠化
干法加工工艺是将碳酸钠加入膨润土中经挤压而成。常用的干法钠化方法有：堆场钠化法、轮碾钠化法、双螺旋混合挤压钠化法、螺旋阻流挤压法等。工业上比较成熟的方法是挤压钠化法，这种方法工艺路线简单，总投资少， 生产周期短，简单，便于生产。
来自宣化县立石膨润土加工有限公司的李秀明将钙基膨润土原矿晾晒至水份为13%~18%，每1000公斤原矿加入20公斤碱，通过搅拌机，搅拌均匀，进入破碎机把大块进行破碎处理，加水搅拌均匀，进入电加热挤压机，挤压机功率300W以上，压料温度为80°以上挤压15~30分钟完成后即可完成改型，膨胀比为1:30。此方法适用于将天然改机膨润土通过人工挤压改性为钠基膨润土的一种方式，改型成功后的钠基膨润土适用于涂料、腻子粉等产品中，作为一种黏合剂使用，具有工艺方法简单、添加剂少、成本低、加工快的优点。
总之，钙基膨润土的钠化原理和生产工艺就是以上所述，在常规的生产中采用干法钠化的比较多，这主要考虑到生产效率。针对用量小要求纯度的行业使用，一般会采用湿法钠化生产。
