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辽西某膨润土矿提纯与凝胶工艺研究

作　者: 蒋思
导　师: 任瑞晨
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 膨润土提纯半干法钠化研究凝胶制备
分类号: TD97
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

我国膨润土资源丰富,产区分布广泛,但性能优良的钠基土相对不足,大部分为钙基土。本文主要研究了辽西某膨润土的结构及其基本性质,其主要矿物成分是钙基蒙脱石,伴生杂质矿物主要为方石英,另外还有少量的绿泥石、方解石,方石英有机质,属于二八面体蒙脱石,并具切脱(cheto)型蒙脱石的特点。利用不同的方法对膨润土进行了提纯试验研究,得到利用旋流器进行提纯的效果最好,提纯土的蒙脱石含量能提高到70%以上,白度提高到89%。利用半干法和湿法两种方法对膨润土进行了钠化研究,不同的钠化方法其影响因素不同,半干法钠化工艺条件为:Na2CO3的用量为3%,加水量20%,陈化时间为3天,用面条机挤压,胶质价大于100ml/15g,膨胀容为48ml/g,现已用于企业生产;湿法钠化的工艺条件为:Na2CO3的用量为2%,固液比为1:2.5,溶液pH值调整到大于7,搅拌时间为2h,它的胶质价大于100ml/15g,膨胀容接近50ml/g。利用三种方法生产膨润土凝胶产品,其效果有一定的差别。利用半干法钠化后再添加MgO,制得的膨润土凝胶产品能达到三级膨润土的标准;利用湿法钠化后再添加MgO,制得的膨润土凝胶产品能达到钻井用一级膨润土的标准,但因其过滤和烘干存在一定的问题,限制了其应用;利用半干法钠化,再添加MgO和木质素制备膨润土凝胶产品,其性能指标能达到钻井用一级膨润土的标准,目前正进行产业化试验。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-23
  1.1 膨润土概述  11-19
    1.1.1 膨润土及其分类  11
    1.1.2 膨润土资源的分布和应用状况  11-13
    1.1.3 膨润土的组成和结构  13-14
    1.1.4 膨润土的性质和应用  14-18
    1.1.5 膨润土无机凝胶应用  18-19
  1.2 选题依据  19-20
  1.3 课题来源  20
  1.4 研究内容与方案  20-21
    1.4.1 研究内容  20
    1.4.2 研究思路  20-21
  1.5 研究意义  21-23
2 膨润土原矿性质研究  23-33
  2.1 膨润土原矿岩矿及化学成分分析  23-24
  2.2 膨润土原矿XRD 分析  24-25
  2.3 膨润土性能指标的测试  25-31
    2.3.1 膨润土吸蓝量的测定  25-26
    2.3.2 膨润土胶质价的测定  26-27
    2.3.3 膨润土膨胀容的测定  27-28
    2.3.4 膨润土粒度的测定  28-29
    2.3.5 膨润土吸水率的测定  29-31
  2.4 膨润土扫描电镜试验  31
  2.5 本章小结  31-33
3 膨润土提纯研究  33-42
  3.1 膨润土提纯概述  33-36
    3.1.1 干法提纯概述  33-34
    3.1.2 湿法提纯工艺概述  34-36
  3.2 干法提纯试验研究  36-37
  3.3 湿法提纯试验研究  37-41
    3.3.1 重力沉降提纯试验研究  37-38
    3.3.2 自制重力沉降仪提纯试验研究  38-40
    3.3.3 旋流器提纯试验研究  40-41
  3.4 本章小结  41-42
4 膨润土钠化试验研究  42-51
  4.1 膨润土钠化工艺概述  42
  4.2 钙基膨润土钠化改性的原理  42-43
  4.3 膨润土原土半干法钠化试验研究  43-46
    4.3.1 钠化剂的种类对钠化效果的影响  43-44
    4.3.2 钠化剂用量对钠化效果的影响  44
    4.3.3 钠化时间影响  44-45
    4.3.4 影响钠化效果的其它试验条件  45
    4.3.5 半干法钠化的试验条件  45
    4.3.6 半干法钠化土的性能试验  45-46
  4.4 膨润土原土湿法钠化试验研究  46-49
    4.4.1 Na_2C0_3 用量的确定  46-47
    4.4.2 pH 值对钠化效果的影响  47-48
    4.4.3 固液比对钠化效果的影响  48
    4.4.4 搅拌时间和搅拌强度对钠化效果的影响  48-49
    4.4.5 验证试验  49
  4.5 本章小结  49-51
5 膨润土凝胶制备工艺  51-58
  5.1 膨润土凝胶产品的分类  51-52
  5.2 凝胶用膨润土的质量要求  52
  5.3 凝胶产品的制备  52-56
    5.3.1 半干法钠化后的膨润土制备凝胶试验研究  53
    5.3.2 湿法钠化后的膨润土制备凝胶试验研究  53-54
    5.3.3 添加复合药剂制备凝胶试验研究  54-56
  5.4 膨润土无机凝胶工艺机理  56
  5.5 本章小结  56-58
结论  58-59
  6.1 结论  58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-62
作者简历  62
在学期间从事的科研工作  62-63
学位论文数据集  63-64

辽西某膨润土矿提纯与凝胶工艺研究

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