有機(jī)膨潤土是采用優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土,經(jīng)提純、變型和有機(jī)活化精制而成。在有機(jī)溶劑中具有良好的膠體分散性、增稠性、粘結(jié)性、觸變性和懸浮穩(wěn)定性?蛇m用油漆、油墨、高溫潤滑脂、化妝品等做增稠劑及適用于石油鉆井液配制以及精密鑄造涂料、密封膩?zhàn)印⒉AЮw維加工等。
天津市華聯(lián)有機(jī)陶土化工福利廠創(chuàng)建于二十世紀(jì)八十年代初,是我國最早的有機(jī)膨潤土生產(chǎn)廠家,三魚牌TF-46系列溶劑型有機(jī)膨潤土1982年通過部級(jí)鑒定。豐虹公司1990年開始研究生產(chǎn)是的,1996年年生產(chǎn)能力達(dá)到700噸,1998年浙江豐虹粘土化工有限公司成立,年生產(chǎn)有機(jī)膨潤土2000噸。目前浙江豐虹粘土化工有限公司有機(jī)膨潤土生產(chǎn)能力為5000噸/年。有機(jī)膨潤土產(chǎn)品9個(gè)。華特化工集團(tuán)公司也研究生產(chǎn)有機(jī)膨潤土增稠流變劑,BP系列有機(jī)膨潤土增稠流變劑采用國際先進(jìn)清潔工藝,具有凝膠效率高、粘度重復(fù)性好、增稠能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),其性能經(jīng)上海市涂料顏料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過國際同類產(chǎn)品水平,可替代進(jìn)口。目前,我國有機(jī)膨潤土生產(chǎn)能力超過1000噸/年的廠家有5家,生產(chǎn)能力為13200噸/年。我國有機(jī)膨潤土生產(chǎn)能力見表1。
有機(jī)膨潤土加工的一般流程為:原礦→粉碎→分散→改型(鈉化)→提純→加銨鹽覆蓋→漂洗→脫水→烘干→粉碎→包裝。
由于有機(jī)膨潤土用途較大,在建或擬建裝置的企業(yè)也很多。如在建的有寧城天宇化工公司(2000噸/年),擬建裝置的企業(yè)和招商引資的政府有自貢市志高經(jīng)貿(mào)有限公司(有機(jī)膨潤土1000噸)、湖南省臨澧縣(年產(chǎn)1萬噸特種有機(jī)膨潤土)、河北省張家口市(建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)1萬噸,總投資378萬美元)、吉林九臺(tái)(1000噸/年)、隆化縣(2000噸/年)、興和縣(2000噸/年)等。
美國艾里蒙特公司到唐山海港開發(fā)區(qū)考察,擬與唐山威格化工有限公司在海港開發(fā)區(qū)合資建設(shè)有機(jī)膨潤土項(xiàng)目,項(xiàng)目計(jì)劃總投資600萬美元,其產(chǎn)品將全部出口美歐市場。 英國Laporte公司(世界有機(jī)膨潤上第二生產(chǎn)商)擬在中國建年產(chǎn)6000噸納米級(jí)(易分散)有機(jī)膨潤土生產(chǎn)線的意向書,其中3000噸返銷國外。
2.我國有機(jī)膨潤土應(yīng)用狀況
有機(jī)膨潤土主要用于油漆油墨、石油鉆井、聚合物活性填充劑、污水處理等領(lǐng)域。我國有機(jī)膨潤土用量較大,每年還要進(jìn)口,如美國維樂斯有機(jī)膨潤土。
油漆油墨:有機(jī)膨潤土是有機(jī)液體的有效膠凝劑。在液態(tài)有機(jī)系統(tǒng)中加入相當(dāng)少量的有機(jī)膨潤土,將大大影響其流變性,粘度增大,流動(dòng)性改變,系統(tǒng)成為觸變的;此外,固體可在液體中懸浮,可控制其向多孔基底的滲透。有機(jī)膨潤土用于油漆、印刷油墨、潤滑油、化妝品及其他許多工業(yè)部門,以控制粘度和流動(dòng)性,使生產(chǎn)更容易、儲(chǔ)存穩(wěn)定性及使用性能更好。在油漆方面,用于環(huán)氧樹脂、酚酞樹脂、瀝青等合成樹脂及Fe、Pb、Zn等系列顏料油漆中,可作防沉助劑,具有防止顏料沉底結(jié)塊、耐腐蝕、加厚涂層等;用于溶劑性油墨、可作增助劑,以調(diào)整油墨的粘度和稠度,防止油墨滲散,提高觸變性。如熱熔路標(biāo)涂料(參考配方: LB9918樹脂 16% ;R902 4%;氫化蓖麻油 2% ;有機(jī)膨潤土 0.3% ;DOP 2% ;重質(zhì)碳酸鈣 61% ;玻璃微珠 15% )::將涂料放入劃線車,于200℃左右熱熔釜中熔融混合均勻,然后在干燥、清潔的路面上劃線(水泥路面需涂底漆),冷卻后即可通車。
石油鉆井:有機(jī)膨潤土用于石油鉆井,可作配制油基泥漿和助卡劑,增加泥漿的稠度、提高泥漿分散性和懸浮性。
聚合物活性填充劑:有機(jī)膨潤土是用作輪胎、膠板等橡膠及部分塑料制品的填料。有機(jī)膨潤土用作橡膠填料,是國際上八十年代新技術(shù),原獨(dú)聯(lián)體、美、英等國家廣泛應(yīng)用。吉林化學(xué)工業(yè)公司研究院開發(fā)出的橡膠用有機(jī)膨潤土(也叫改性膨潤土)產(chǎn)品在樺甸、吉林、長春、吉化等輪胎廠進(jìn)行試用,效果顯著,不僅輪胎使用壽命延長,輪胎生產(chǎn)成本也大大降低。
納米級(jí)有機(jī)膨潤土還用于尼龍、聚酯、聚烯烴(乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯)和環(huán)氧樹脂等塑料的納米改性,改善其耐熱性、強(qiáng)度、耐磨性氣體阻隔性和比重。
污水處理:有機(jī)膨潤土廢水處理步驟為:1) 將干燥、粉碎的20~100目有機(jī)膨潤土與待處理有機(jī)廢水量按1∶50~1∶ 5000比例快速混合攪拌10~30分鐘;2)反應(yīng)產(chǎn)物在沉淀池停留10~60分鐘,土-水固液分離,廢水達(dá)標(biāo)后排放。也可將粒徑為 40-200目有機(jī)膨潤土與有機(jī)廢水混合,其固-液質(zhì)量比為1∶500-1∶5000,然后流入一個(gè)微波反應(yīng)器中,施加200-5000W的微波功率輻照10s-30min進(jìn)行脫色與凈化處理,再進(jìn)行固-液兩相分離,廢水得到凈化處理后排放。使用微波輻照處理,不需攪拌,可簡化操作工藝,擴(kuò)大有機(jī)膨潤土的應(yīng)用前景。
天津市華聯(lián)有機(jī)陶土化工福利廠創(chuàng)建于二十世紀(jì)八十年代初,是我國最早的有機(jī)膨潤土生產(chǎn)廠家,三魚牌TF-46系列溶劑型有機(jī)膨潤土1982年通過部級(jí)鑒定。豐虹公司1990年開始研究生產(chǎn)是的,1996年年生產(chǎn)能力達(dá)到700噸,1998年浙江豐虹粘土化工有限公司成立,年生產(chǎn)有機(jī)膨潤土2000噸。目前浙江豐虹粘土化工有限公司有機(jī)膨潤土生產(chǎn)能力為5000噸/年。有機(jī)膨潤土產(chǎn)品9個(gè)。華特化工集團(tuán)公司也研究生產(chǎn)有機(jī)膨潤土增稠流變劑,BP系列有機(jī)膨潤土增稠流變劑采用國際先進(jìn)清潔工藝,具有凝膠效率高、粘度重復(fù)性好、增稠能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),其性能經(jīng)上海市涂料顏料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過國際同類產(chǎn)品水平,可替代進(jìn)口。目前,我國有機(jī)膨潤土生產(chǎn)能力超過1000噸/年的廠家有5家,生產(chǎn)能力為13200噸/年。我國有機(jī)膨潤土生產(chǎn)能力見表1。
有機(jī)膨潤土加工的一般流程為:原礦→粉碎→分散→改型(鈉化)→提純→加銨鹽覆蓋→漂洗→脫水→烘干→粉碎→包裝。
由于有機(jī)膨潤土用途較大,在建或擬建裝置的企業(yè)也很多。如在建的有寧城天宇化工公司(2000噸/年),擬建裝置的企業(yè)和招商引資的政府有自貢市志高經(jīng)貿(mào)有限公司(有機(jī)膨潤土1000噸)、湖南省臨澧縣(年產(chǎn)1萬噸特種有機(jī)膨潤土)、河北省張家口市(建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)1萬噸,總投資378萬美元)、吉林九臺(tái)(1000噸/年)、隆化縣(2000噸/年)、興和縣(2000噸/年)等。
美國艾里蒙特公司到唐山海港開發(fā)區(qū)考察,擬與唐山威格化工有限公司在海港開發(fā)區(qū)合資建設(shè)有機(jī)膨潤土項(xiàng)目,項(xiàng)目計(jì)劃總投資600萬美元,其產(chǎn)品將全部出口美歐市場。 英國Laporte公司(世界有機(jī)膨潤上第二生產(chǎn)商)擬在中國建年產(chǎn)6000噸納米級(jí)(易分散)有機(jī)膨潤土生產(chǎn)線的意向書,其中3000噸返銷國外。
2.我國有機(jī)膨潤土應(yīng)用狀況
有機(jī)膨潤土主要用于油漆油墨、石油鉆井、聚合物活性填充劑、污水處理等領(lǐng)域。我國有機(jī)膨潤土用量較大,每年還要進(jìn)口,如美國維樂斯有機(jī)膨潤土。
油漆油墨:有機(jī)膨潤土是有機(jī)液體的有效膠凝劑。在液態(tài)有機(jī)系統(tǒng)中加入相當(dāng)少量的有機(jī)膨潤土,將大大影響其流變性,粘度增大,流動(dòng)性改變,系統(tǒng)成為觸變的;此外,固體可在液體中懸浮,可控制其向多孔基底的滲透。有機(jī)膨潤土用于油漆、印刷油墨、潤滑油、化妝品及其他許多工業(yè)部門,以控制粘度和流動(dòng)性,使生產(chǎn)更容易、儲(chǔ)存穩(wěn)定性及使用性能更好。在油漆方面,用于環(huán)氧樹脂、酚酞樹脂、瀝青等合成樹脂及Fe、Pb、Zn等系列顏料油漆中,可作防沉助劑,具有防止顏料沉底結(jié)塊、耐腐蝕、加厚涂層等;用于溶劑性油墨、可作增助劑,以調(diào)整油墨的粘度和稠度,防止油墨滲散,提高觸變性。如熱熔路標(biāo)涂料(參考配方: LB9918樹脂 16% ;R902 4%;氫化蓖麻油 2% ;有機(jī)膨潤土 0.3% ;DOP 2% ;重質(zhì)碳酸鈣 61% ;玻璃微珠 15% )::將涂料放入劃線車,于200℃左右熱熔釜中熔融混合均勻,然后在干燥、清潔的路面上劃線(水泥路面需涂底漆),冷卻后即可通車。
石油鉆井:有機(jī)膨潤土用于石油鉆井,可作配制油基泥漿和助卡劑,增加泥漿的稠度、提高泥漿分散性和懸浮性。
聚合物活性填充劑:有機(jī)膨潤土是用作輪胎、膠板等橡膠及部分塑料制品的填料。有機(jī)膨潤土用作橡膠填料,是國際上八十年代新技術(shù),原獨(dú)聯(lián)體、美、英等國家廣泛應(yīng)用。吉林化學(xué)工業(yè)公司研究院開發(fā)出的橡膠用有機(jī)膨潤土(也叫改性膨潤土)產(chǎn)品在樺甸、吉林、長春、吉化等輪胎廠進(jìn)行試用,效果顯著,不僅輪胎使用壽命延長,輪胎生產(chǎn)成本也大大降低。
納米級(jí)有機(jī)膨潤土還用于尼龍、聚酯、聚烯烴(乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯)和環(huán)氧樹脂等塑料的納米改性,改善其耐熱性、強(qiáng)度、耐磨性氣體阻隔性和比重。
污水處理:有機(jī)膨潤土廢水處理步驟為:1) 將干燥、粉碎的20~100目有機(jī)膨潤土與待處理有機(jī)廢水量按1∶50~1∶ 5000比例快速混合攪拌10~30分鐘;2)反應(yīng)產(chǎn)物在沉淀池停留10~60分鐘,土-水固液分離,廢水達(dá)標(biāo)后排放。也可將粒徑為 40-200目有機(jī)膨潤土與有機(jī)廢水混合,其固-液質(zhì)量比為1∶500-1∶5000,然后流入一個(gè)微波反應(yīng)器中,施加200-5000W的微波功率輻照10s-30min進(jìn)行脫色與凈化處理,再進(jìn)行固-液兩相分離,廢水得到凈化處理后排放。使用微波輻照處理,不需攪拌,可簡化操作工藝,擴(kuò)大有機(jī)膨潤土的應(yīng)用前景。