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膨胀蛭石的生产方法

膨胀后的蛭石用途非常广泛,它的应用性能往往和蛭石的膨胀程度紧密相关,蛭石膨胀的倍数越高,一般说来应用性能就越好。因此蛭石膨胀工艺是生产高性能膨胀蛭石的一个关键环节。把蛭石加热到300℃时,它能膨胀并发生弯曲。这时的蛭石有点像水蛭,这就是蛭石名字的由来。简单的说,蛭石在高温作用下会膨胀,热膨胀法是其主要生产方法。

随着对蛭石高膨胀制备工艺的研究越来越多,膨胀主要制备方法是热膨胀法、化学膨胀法和微波膨胀法。热膨胀法制备膨胀蛭石,就是蛭石在1200℃的高温窑炉中煅烧几分钟,蛭石快速吸热,层间水瞬间蒸发,蛭石层在蒸汽压力的作用下发生分离。通过对成分不同的蛭石进行电加热膨胀实验,发现结晶度高且层间水多的蛭石膨胀效果更加明显。研究发现,煅烧温度的升高可以显著提高蛭石的膨胀效果,但是当煅烧温度过高时,也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。但是经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。


膨胀蛭石的生产方法


随着能源危机、环境污染等一系列问题的出现,降低能源消耗、开发可再生能源、提高能源利用率以及治理生态环境已经成为世界各国共同的发展战略。基于此,国内外学者研究出化学膨胀法和微波膨胀法来生产膨胀蛭。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。目前,微波加热膨胀技术趋于成熟,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高温煅烧,这一落后的工艺技术伴随着膨胀蛭石脆性大且能耗高,并且导致膨胀蛭石的应用性能下降和环境污染等诸多问题。因此,针对蛭石膨胀率低、膨胀性能差的瓶颈,应用开发膨胀蛭石生产新工艺,提高膨胀蛭石的应用性能,这对我国膨胀蛭石工业化生产以及功能化应用都具有深远意义。