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有机膨润土生产厂家(有机膨润土和无机膨润土)

有机膨润土生产厂家(有机膨润土和无机膨润土) 中国有机膨润土生产技术进展及市场前景预测

1.中国膨润土资源概况

中国膨润土资源丰富。已探明地质储量的膨润土矿区约有86个。目前探明储量50.87亿吨以上,估算资源量80亿吨以上。总储量占世界总量的60%,居世界第一。

我国膨润土种类繁多,主要有钙基膨润土、钠基膨润土、氢基膨润土和铝基膨润土。主要分布在五大矿带,主要分布在新疆、广西、内蒙古、河南和东北地区。

2.中国膨润土的市场结构

目前我国膨润土产量约为400万吨/年,其中消耗量最大的是铸造行业,占44%,钻井泥浆,28%,铁矿球团,18%,油脂脱色,8%,其他用于石油化工,农业,建材等。

目前,在我国膨润土市场上,钙基膨润土供大于求;钠基膨润土稳定性更好,市场价值更高。活性白土用途广泛,但由于受原料和环保的影响,生产发展速度缓慢,不能满足市场需求。由于有机膨润土的工艺、生产设备和质量不稳定,以及有机覆盖剂价格的影响,有机膨润土生产成本高,发展缓慢。目前,优质有机膨润土仍以进口为主。

近两年来,我国有机膨润土的生产和技术发展迅速。由于国家矿产保护政策的实施和外资的注入,膨润土原矿价格有所上涨。而且由于钢铁企业减产减产,球团矿膨润土几乎没有利润。目前有机膨润土价格在10000元/t左右,高价在30000-40000元/t,随着有机膨润土生产加工技术的不断进步和利益的驱动,更多的膨润土企业开始生产有机膨润土。浙江安吉天龙有机膨润土有限公司已成为全球最大的有机膨润土加工基地,年产量近5-7万吨。

目前,国内有机膨润土生产企业主要有:浙江庆鸿新材料有限公司、浙江华特新材料有限公司、浙江华特实业集团华特化工有限公司、浙江宏宇新材料有限公司、杭州西河化工有限公司、安吉宇宏粘土化工有限公司、浙江洪峰粘土化工有限公司、浙江安吉天龙有机膨润土有限公司、临安庆鸿助剂化工厂、河北河间市荣成有机膨润土厂、福建弘强有机膨润土有限公司、郑州

3.有机膨润土的分类

有机膨润土按功能和成分可分为四类:高粘度有机膨润土、易分散有机膨润土、自活化有机膨润土和高纯有机膨润土。根据插层表面活性剂的亲水亲油平衡值,各种有机膨润土可分为三种类型:低极性(I型)、中极性(II型)和高极性(III型)。

高粘度有机膨润土需要在合适的溶剂中高速剪切分散并加入分散剂如酵母活化剂,而易分散有机膨润土不需要高速剪切分散,只需要在合适的溶剂中加入少量分散剂如醇活化剂,而自活化有机膨润土不需要高速剪切分散并在合适的溶剂中加入分散剂如醇活化剂。

根据制备工艺和应用要求的不同,通过改变矿物原料浓度、改性剂种类和改性程度,有机膨润土可分为填料型、分散型和反应型三大类。有机膨润土按其性质可分为凝胶型、分散型和吸附型。

4.有机膨润土的制备方法及原理

有机膨润土的原料可以是钙基膨润土或钠基膨润土。以钙基膨润土为原料,加入分散剂进行粉碎、分散提纯,加入改性剂进行钠化提纯,制得钠基膨润土。有机膨润土复合物是通过添加有机物或表面活性剂制备的。

分散剂主要是焦磷酸钠、六偏磷酸钠等高价阴离子磷酸盐化合物,磺酸钠主要是无水碳酸钠和氟化钠,有机物或表面活性剂主要是有机胺盐。

研究表明,有机膨润土的制备原理是有机分子、离子、聚合物等有机阳离子代替水合阳离子进入膨润土层间,然后通过共价键、离子键、偶极键和范德华力与膨润土结合,使其结构发生变化,从而形成有机膨润土复合物。

在有机膨润土的制备过程中,表面活性剂的选择和使用非常重要。可以使用单阳离子或双阳离子表面活性剂、阳离子和阴离子表面活性剂、非离子或阳离子和非离子表面活性剂以及其他复合改性剂。

有机膨润土的常见生产方法包括:

(1)湿法

将膨润土粉分散打浆,然后提纯改性,用长碳链取代层间阳离子,扩大层间距(doo1值:1.7-3.0nm),形成疏水性有机膨润土,经过滤、脱水、干燥、研磨、过筛,得到产品。

(2)干法

干法是将精选的湿钠基膨润土(或钙基膨润土)与有机表面活性剂直接混合,加热,挤压,干燥,研磨,包装成品。或者将挤出的含水有机膨润土直接与有机溶剂混合。

(3)预凝胶法

该方法是将膨润土原矿改性提纯后制得的钠基膨润土与有机溶剂混合,加入的有机溶剂是疏水性的,疏水性膨润土可以被萃取到有机相中,经分离、蒸发、除水后得到产品。

(4)辅助合成法

该方法主要利用微波和超声波辅助湿法制备有机膨润土的反应过程。具体是将膨润土粉加入到一定浓度的表面活性剂溶液中,充分搅拌成浆料,经过滤、烘干、研磨、微波或超声波筛分后得到产品。

干法和预胶化法要有优质的原土和纯度。虽然操作简单,但产品不均匀,能耗高。湿法生产有机膨润土技术成熟,产品均匀,但操作过程复杂,辅助强化湿法合成技术有发展前景。

5.有机膨润土的应用

膨润土是一种有机-无机杂化材料,兼有有机和无机材料的某些特性。用途广泛,活跃于染料脱色、颜料防沉降、有机废水处理、农药吸附、复合材料、防渗、药物缓释、印刷油墨、乳胶漆、涂料、催化等领域。

(1)油漆油墨

在涂料油墨中加入有机膨润土可以增加液体有机体系的粘度,改变其流动性。在高速印刷油墨中加入有机膨润土可以增加粘度,印刷效果好,干燥快。有机膨润土也可以用于一些油墨中。由于固体悬浮在有机液体体系中,可以控制对多孔基底的渗透,改变渗透性和均匀性,使字迹清晰不模糊。在涂料方面,有机膨润土的加入可以明显改善其悬浮性、流动性、耐腐蚀性和干燥性。它可以添加到颜料涂料中,并具有优良的性能,如抗沉降和耐腐蚀。

(2)石油钻井

石油钻井是有机膨润土应用最广泛的行业。有机溶胀能明显提高泥浆的稳定性,使泥浆具有良好的流变性、润滑性和抗腐蚀性。

(3)污水处理

有机膨润土具有良好的吸附性能,广泛应用于污水和废水的净化。能有效吸附废水中的有机物。废水处理步骤如下:将有机膨润土按一定比例加入待处理的有机废水中,搅拌(或用微波辐照),静置沉淀,固液分离,达到排放标准后排放。

(4)复合材料。

有机膨润土还可用于复合材料领域,特别是聚合物及其改性。纳米膨润土可用于塑料(尼龙、环氧树脂、聚烯烃等)的纳米改性。)和橡胶制品,可有效提高其耐热性、强度和耐磨性。在橡胶中添加少量纳米蒙脱土,可以明显提高橡胶的强度和伸长率,甚至可以完全替代白炭黑和炭黑等填料,从而大大减少或消除污染,这将是21世纪橡胶工业的一次革命。

纳米膨润土复合材料不仅降低了传统复合添加剂的重量,而且大大提高了复合材料的硬度、阻燃和阻气性能。在轨道交通中,应用高性能复合弹性结构材料减震,可使硫化天然橡胶的力学性能达到拉伸强度>:30MPa。

6.有机膨润土的市场前景预测

(1)油漆和涂料市场

预计2014-2022年全球对涂料和清漆的需求将保持4.7%的增长率。未来几年,阿根廷、中国、印度、摩洛哥和美国被认为是最有前景的涂料市场。

目前,基于非水性聚合物(聚醋酸乙烯酯、乙烯基和丙烯酸聚合物除外)的油漆和清漆占全球需求的36.6%。近年来,亚太地区建筑装饰行业的快速发展也促进了全球绿色涂料市场的需求增长。

预计全球建筑装饰行业和汽车制造业的可持续发展将成为未来全球绿色涂料市场的主要增长动力。我国油漆涂料产量接近1000万吨/年。按照添加0.3%-2%的要求,仅油漆涂料行业对有机膨润土的需求就将达到30-20万吨/年。

(2)钻井泥浆市场

据悉,中国页岩油可采资源量为37亿吨,中国石油开采将继续加强。根据石油钻井泥浆的需求,平均每口井添加4.0吨有机膨润土,石油钻井和页岩油(气)钻井对有机膨润土的需求将达到约1-3万吨/年。

(3)油脂市场

目前润滑脂的主要应用领域有冶金系统、铁路系统、精密轴承、汽车工业等。调整产品结构,提高产品质量是目前我国油脂工业的主要发展方向,目标是提高高滴点油脂产品的产量。目前,我国国内对润滑脂的需求已达42万吨/年,润滑脂行业对有机膨润土尤其是纳米有机膨润土的需求将达到约1-5万吨/年。

未来几年,国内市场对有机膨润土的需求将达到30-40万吨/年,有机膨润土将向精细化、系列化、功能化方向发展。积极开展有机膨润土生产技术研究,加快成果产业化转化,拓展有机膨润土应用领域,实现有机膨润土的高效高附加值综合利用,将是有机膨润土产业的主要发展方向。

 
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