[发明专利]在超声微波协同作用下提高煤系高岭土比表面积的方法

说明书

一种在超声微波协同作用下提高煤系高岭土比表面积的方法，该方法是将煤系高岭土原料分散在热导液中后放置于超声波‑微波组合反应系统内，在超声破碎的同时用微波加热完成溶剂热反应，在一定的反应温度、反应时间、超声波功率频率以及超声处理时间，获得高比表面积的煤系高岭土，将高岭土原料与热导液配成悬浮液，置于超声波‑微波组合反应系统中进行反应后，取出悬浮液，清洗烘干，本方法采用超声波和微波协同处理煤系高岭土，获得颗粒形状更接近软质高岭土的超微细粉体，使其比表面积达到了原始煤系高岭土的2‑5倍，适用于造纸、陶瓷、涂料及橡胶行业。

技术领域

本发明涉及一种提高煤系高岭土比表面积的方法，具体是一种采用超声波和微波协同处理煤系高岭土比表面积的方法，属于煤系高岭土深加工技术领域。

背景技术

煤系高岭土是一种重要的粘土矿物材料，其不同温度煅烧产品因其独特的物理化学性能广泛用于造纸、陶瓷、涂料、橡胶等几十个行业领域，因为高岭土在纸浆中不与其他配料发生化学反应，可稳固的嵌入纸张纤维中，所以煅烧高岭土可用作造纸行业中的填料和涂布料，除此之外，因高岭土粒度较细，其流动性也可保证造纸过程中均匀涂布，保证纸张厚度均匀。

随着现代工业化的不断发展，各行业对煅烧高岭土都提出了更高的要求，在造纸及环境领域，高岭土的吸油值及白度是最为重要的两个指标，白色纸张可真实客观地反映印刷品彩色画面的全部色彩，提高文字墨迹反差，达到图文并茂的效果，涂布纸的吸油性是纸张和油墨在印刷中的综合体现，也是最重要的印刷适性指标，吸油值越高，纸张印刷适性越好，高岭土的白度可通过表面包覆和控制煅烧条件来解决，而吸油值方面则是国内煤系高岭土行业的一大难题，目前，国外煅烧高岭土产品吸油值已经达到90g/100g以上，而国内煅烧煤系高岭土的吸油值仍维持在65-75g/100g的范围内，因而生产高白度高吸油性的煅烧高岭土是一项有重大意义的项目。

公开号为CN108483458A公开了“一种湿法提高高岭土比表面积的方法”，该方法是：（1）将经过加工的高岭土半成品与水混合成25%-40%的原浆；（2）将原浆经过稀释化成10%-20%的矿浆；（3）向矿浆中快速加入浓硫酸，缓慢搅拌；（4）加入高岭土半成品，使矿浆的质量浓度再次达到25%-40%，停止搅拌，静置；（5）将静置后矿浆加水稀释至浓度为15%-20%的矿浆，将矿浆进行第一道剥片工序，将矿浆稀释到10%-15%；（6）再进行第二道剥片，在剥片的过程中补充添加占干矿重量为1%-2%的浓硫酸；（7）压滤脱水、烘干打散，得到高比表面积的高岭土，这种方法过程较为繁琐。

文献高比表面积煤系高岭土材料的制备及其结构表征，石河子大学学报(自然科学版),2014,32(03):366-370.中，将经过煅烧的高岭土酸化，洗涤，得到酸改性煤系高岭土；文献高比表面改性高岭土材料制备及其吸附性能研究[J].非金属矿,2006(02):15-17+23.中将高岭土矿粉用弱酸或弱碱洗涤，过滤，再进行600-700℃煅烧，最后再经一定温度酸浸，得到高吸附量的改性高岭土；文献From platy kaolinite to aluminosilicatenanoroll via one-step delamination of kaolinite: Effect of the temperature ofintercalation[J]. Applied Clay Science,2013,83-84.中用十六烷基三甲基氯化铵剥离高岭土片层，得到了高比表面积的高岭土纳米卷。

发明内容

本发明的目的是提供一种在超声微波协同作用下提高煤系高岭土比表面积的方法，以解决涂布造纸级高吸油量煅烧高岭土生产成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案。