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膨胀蛭石的制备工艺简介

蛭石是我国具有巨大优势的非金属矿产之一,在我国储量丰富,主要分布于新疆、河北、内蒙古、辽宁等省区,其中新疆尉犁县且干布拉克是我国规模最大、最具代表性的蛭石矿产地,储量约占全国总储量的90 %,居世界第二位。膨胀蛭石以及初级蛭石加工产品在我国已经得到了较为广泛的应用,膨胀蛭石使用性能往往与膨胀程度紧密相连,一般来说,蛭石膨胀倍数越高,使用性能越好。蛭石膨胀制备工艺是高性能膨胀蛭石产品的关键环节。据中国粉体网讯报道,目前国内外学者对蛭石高膨胀制备工艺的研究较多,膨胀蛭石主要制备方法有热膨胀法、化学膨胀法和微波膨胀法。

膨胀蛭石的热膨胀法,就是蛭石在1200℃的高温窑炉中煅烧几分钟,蛭石快速吸热,层间水急剧蒸发,蛭石层在蒸汽压的作用下发生分离。据专家胡光锁对成分不同的蛭石进行电加热膨胀实验,结果发现:深黄色蛭石,结晶度高且层间水多的蛭石膨胀效果更加明显。国外学者Mouzdahir等研究发现,煅烧温度的升高可以显著提高蛭石的膨胀效果,但过高的煅烧温度亦会引起蛭石片层间铝原子堆积和压缩相莫来石的产生,从而导致蛭石膨胀率下降。当前大部分蛭石膨胀主要就是采用这种方法。


膨胀蛭石的制备工艺简介


通过热膨胀法制备的膨胀蛭石主要存在能源消耗巨大且产品脆性大的缺点,基于此,国内外学者研究用化学膨胀法制备膨胀蛭石。也有一些国外学者利用蛭石的介电特性,研究蛭石膨胀倍数与微波功率的关系,研究结果表明:在2.45GHz微波作用下,蛭石的膨胀倍数与微波功率呈三次方关系。

当前,微波加热膨胀技术尽管已经趋于成熟,但我国膨胀蛭石的主要生产方式仍是将天然蛭石放于立式窑炉中进行高温煅烧,这一制备技术伴随着膨胀蛭石脆性大、且能耗高等诸多问题,并且导致膨胀蛭石的应用性能下降和环境污染。因此,针对蛭石膨胀率低、膨胀性能差的瓶颈,应尽快开发膨胀蛭石制备新工艺,来提高膨胀蛭石的综合性能,这对我国膨胀蛭石工业化生产以及功能化应用具有深远意义。

我国蛭石矿产资源丰富,应该利用这一优势,合理科学地规划蛭石资源的开发利用,对蛭石资源的利用由初级产品制造和原料的出口转向蛭石高精尖产品的研发生产,使蛭石产品不仅可以在建筑保温、园林、农业等领域得到较为广泛的应用,而且同样可应用于航空航天、生物、储能等尖端领域。目前,虽然我国在蛭石产品研发上取得一定的成果,但在制备工艺和产品性能上仍存在不足,还需要做更多不断改进和研究。