CN1013573B - 具有增强胶凝性质的有机粘土制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过蒙脱石类粘土与含有高级烷基的季铵化合物反应来制备具有增强凝胶性质的改善了的有机粘土的方法，其改善之处是在粘土与含有高级烷基的季铵化合物反应之前使粘土以可泵送泥浆的形式经受高速流体剪切或高能搅拌。

Description

本发明一般性地涉及亲有机粘土（以下简称有机粘土），更确切地说，是涉及制备有机粘土的改进方法，这一方法使有机粘土的胶凝性质得到了显著改善。

有机粘土是蒙脱石类粘土与含有高级烷基的季铵化合物的反应产物，它早已用于胶凝有机液体，如润滑油、亚麻油、甲苯等。许多极有用处的产品如润滑脂就是使用此类胶凝剂而生产的。制备有机粘土的工艺方法和化学反应已很清楚。即在适当的条件下，含阳离子的有机化合物与粘土（含负电层格和可交换性阳离子）通过离子交换反应而得到有机粘土产品。若有机阳离子含有至少一个烷基（含至少10个碳原子）则得到的有机粘土在某些有机液体中就可能具有膨胀的性能。

在现有技术的专利中，长篇讨论了如上所述的有机粘土的性质和制备。这些专利有US2531427;2966506;3974125;3537994和4081496。权威性参考文献《粘土矿物学》一书（第2版，1968，Ralph    e.Grim，Mc    Graw    Hill    Book    Company）的有关章节也可作为参考。

根据现有技术，制备亲有机粘土的通常方法是：将选用的蒙脱石类粘土与季铵化合物和水混合。最好在升高的温度下，一般在100°F-180°F下混合一段时间，使有机季铵化合物充分涂敷 到粘土颗粒上。然后，将产物过滤、洗涤、干燥和粉碎或其它处理，这取决于预定的应用。在某些情况下，干燥和粉碎工序可以省去。这一方法的许多其他改进也可以使用，这取决于所需产品的形式，正如参考专利文献中指出的那样。

根据本发明，意外地发现：制备有机粘土的已知方法（其中通过蒙脱石类粘土与含有高级烷基的季铵化合物反应）可以得到改进，以使得到的有机粘土产物的胶凝性得到显著的提高。该改进方法是：粘土与铵化合物进行上述反应之前，粘土作为可泵送的泥浆经受高速流体剪切或高能搅拌。水量在25-40%（重量）的粘土用高能搅拌机搅拌是最有效的，其中，搅拌机将至少20马力-小时/吨干粘土的能量给与了粘土。

当我们粗略地参考美国专利4081496和4116866时，我们知道使用搅土机或挤压机来剪切含水粘土泥浆，有助于膨润土类粘土与可溶性钠化合物反应而转化成钠形式的物质，但我们意识不到在粘土与季铵反应之前用高速流体剪切机或搅土机处理粘土来改善生成的有机粘土的胶凝性。

根据本发明的一个方面，是将可泵送泥浆通过一个分散器或胶体磨使蒙脱石类粘土经受高速流体剪切，所用设备在现有技术中常称为“均化器”。分散器和胶体磨在现有技术中是已知的，在“化学工程师手册”（R.H.Perry和C.H.Chilton编辑，第5版，1973，Mc    Graw    Hill    Book    Company（New    York））的842和843页中有简要的讨论和说明。正如该标准参考著作所指出，这种类型的设备构成了通常用于分散和胶体工艺中的特殊一类 研磨机。这类研磨机是以高速流体剪切原理操作。本发明中优先使用的研磨机的特征在于具有一个狭缝，根据本发明，可泵送泥浆穿过该狭缝，并在狭缝处维持一个压差。

泥浆高速流过狭缝，并使狭缝处维持一个高的压差，这样便实现了高速流体剪切。这类剪切作用可在公知的蒙顿-高林（Manton-Gaulin）研磨机中完成，这些设备有时也称作“高林均化器”。在该设备的基本操作中，提供一个正位移往复式活塞泵，其上装有一个均化阀，该均化阀固定在泵的出口处。非均化产物以高压低速进入阀区。当产物流经阀的狭窄小孔（阀和阀座间的狭窄间隙区）时，其速度增至接近声速。这样为了减速而提供了高的剪切力，同时，在该设备中高速流体又撞击了一个冲撞环，改变了运动方向，而进一步提高了剪切力。M.I.Chin等人的美国专利3348778对此进行了进一步说明，并发现使用蒙顿-高林型设备来处理高岭土，以改善随后由高岭土形成的粘土-水体系的流变性能。为此目的，该专利主要是公开了该研磨机的某些有效设备和进一步详细说明其结构。该专利也讨论了上述公开类型的研磨机的缝隙，并认为该缝隙最好仅有零点几英寸，通常为0.001-0.005英寸，但在某些情况下也可大到0.09英寸，或甚至大到0.1英寸。

在蒙顿-高林研磨机中使用缝隙结构时，经过缝隙的压差最好在1000-8000磅/英寸²（表压），在典型的操作中一般为4000-6000磅/英寸²（表压）。根据设备的具体情况，可适当地使用高于8000磅/英寸²（表压）的压差。

所述泥浆一般含有少于25%（重量）的固粒;可是，固粒的含 量可以变化，若有适当的分散剂存在，该含量可高于上述规定值。主要要求是泥浆确实可泵送，以便其能够经受上述高速流体剪切。

除了泥浆通过上述类型的蒙顿-高林研磨机的狭缝以外，按照本发明，高速流体剪切也可通过使用装有一个定子和一个与其靠近的转子的分散器和胶体磨来实现，其中在上述两个部件之间保持着高速转动。在这种情况下，泥浆通过定子和转子间的狭缝经受了高速流体剪切。公知的格林（Greer）研磨机就是这种结构类型的一个例子，它可作为本发明实际应用中的一种设备。在该格林研磨机中，狭缝是由固定的定子和绕其垂直转动的转子形成的。根据本发明，将要处理的泥浆在压力下通过该狭缝。

适合进行高速流体剪切的其它设备在上述Perry和Chilton的参考文献中作了介绍。

此外，根据本发明的方法，蒙脱石类粘土经受了高能搅拌，这最好是将蒙脱石类粘土通过一个美国专利3574345中所公开类型的搅土机来实现。该搅土机包括一个桶、一个固定在桶中的马达驱动的螺旋浆和装在桶的锥形出口端的多孔板，搅土机中被加工的物质由该板挤出。上述搅土机与常规搅土机很不相同，它的L/D为4∶1-10∶1，其中L是搅土机桶中的螺旋浆或螺旋钻的有效长度，D是装有螺旋浆的桶的内径。

根据本发明，通过搅土机的粘土至少得到了40-50马力-小时/吨干粘土的能量。搅土机也可以有效的提供更高的能量，但这需要多次通过搅土机。

本发明的高能处理可显著改善胶凝性的确切机理还不完全清 楚。然而，我们已经发现这样的处理对粘土的平均粒径有显著的影响。因此，已经测定出：平均粒径为0.756微米的膨润土类进料样品通过输入能量为210马力-小时/吨粘土的蒙顿-高林研磨机后，其平均粒径降至0.438微米。在第二种情况下，当输入能量为700马力-小时/吨粘土时，粘土的平均粒径从0.756微米降至0.352微米。当粘土通过上述类型的搅土机时，其平均粒径也类似地减小了。因此，例如，当平均粒径为0.475微米的蒙脱石类粘土通过这种研磨机时，其中消耗约30马力-小时/吨粘土的能量，粘土的平均粒径降至0.391微米。当能量消耗为51和108马力-小时/吨时，平均粒径为0.756微米的进料粘土的粒径分别降至0.277和0.276微米。这些数据表明平均粒径很明显地减小了，这也是粘土处理的一个结果。（这些数据是由Coulter出售的“Nanosizer”仪器测定的分散在水中的膨润土的重均粒径）。

经受本发明的改进方法处理的蒙脱石类粘土就是现有技术中常用于制备上述有机粘土的那类蒙脱石类粘土。这些蒙脱石类粘土具有的阳离子交换容量至少为75毫当量/100克粘土。适合的粘土包括天然形成的怀俄明（Wyoming）类溶胀性膨润土和类似的粘土，以及锂蒙脱石，它是一种溶胀性硅酸锂镁粘土。如果粘土不是钠形式，则最好将其转化成钠形式。这可通过现有技术中已知的阳离子交换反应来进行，或者粘土与可溶性钠化合物发生水合反应而使粘土转化。

也可使用人工制备的蒙脱石类粘土，例如，蒙脱石、膨润土、贝得石（beidelite）、锂蒙脱石-滑石粉和富镁蒙脱石。

在本发明的一个典型方法中，粗的蒙脱石类粘土如膨润土先以相对低的固粒含量，一般低于10%（重量），分散于水中。然后，泥浆经过筛分和离心处理，以除去非粘土成份，特别是磨蚀性成份如石英。如果泥浆要受到剪切力的作用，如通过蒙顿-高林研磨机中的狭缝，则最好除去这些磨蚀性成份。如果这些磨蚀性成份存在，则研磨机的孔道及其附属部件将很快磨损。

离心处理得到的细粒部分一般含有4-5%的固粒，然后按照本发明将这部分泥浆进行高速流体剪切。如上所述，泥浆通常可加压通过蒙顿-高林均化器，在该均化器中通过狭缝处的压力保持在1000-8000磅/英寸²（表压），一般压力保持在4000-6000磅/英寸²（表压）。然后将高速流体剪切步骤得到的粘土产物与季铵进行常规反应。

另外，调整粗蒙脱石类粘土与水的比例，使其达到含有约60.0-75.0%的固粒。然后，该粘土在搅土机的给与能量至少为40-50马力-小时/吨干粘土的条件下通过搅土机。如果粗粘土不是钠形粘土，则在搅拌过程中可以加入碳酸钠，以生成钠膨润土。然后，粘土以相当低的固粒含量，一般少于10%（重量），分散于水中。泥浆然后经过筛分和离心处理，除去非粘土成份，特别是磨蚀性成份如石英。离心处理最好是分离出小于4微米的固粒，正如通常为有机反应所制备的粘土。

离心处理得到的细粒粘土然后与季铵进行常规反应。

高速流体剪切过或搅拌过的粘土与胺的反应是按现有技术中（包括上述专利）详细叙述的常规方法进行。

与处理过的粘土反应的有机化合物是季铵盐，其中盐的阴离子优选氯离子或溴离子或它们的混合物;最好是氯离子。然而，盐的阴离子也可以是硝酸根、羟基、乙酸根或它们的混合物。任何已知适用于生产在此所述的有机粘土胶凝剂的这类化合物都可用于本发明，尤其包括前面引用的专利中认为有效的化合物。其中包括二甲基二（氢化牛脂），二甲基苄基氢化牛脂，二苄基二烷基、甲基苄基二烷基和三甲基氢化牛脂的盐。

根据本发明的改进方法，胶凝性质，即被本发明方法处理过的粘土的胶凝效果，得到了显著提高，并使下述事实成为可能：即在达到给定结果的情况下，本发明的胶凝剂用量少于不经本发明方法处理的胶凝剂的用量。其他粘土，例如某些膨润土类粘土的沉积物，以前认为它们不能作为生产适宜胶凝剂的原料，但经本发明方法处理后，发现这些粘土也能够生产完全适用于胶凝有机液体等的有机粘土胶凝剂。因此，就这方面而言，本发明的作用是能够高效地利用以前认为不适于这些用途的天然沉积物，从而大大地扩展了可用于生产最终胶凝剂产物的原料来源。

附图如下：

图1是分别用本发明的方法制备的有机粘土和用常规方法处理的有机粘土胶凝柴油燃料的效果的对比曲线图;

图2是类似图1的曲线图，该图说明了本发明的有机粘土和未处理的有机粘土对照物分别用于胶凝无臭溶剂油的对比结果;

图3是类似于上述曲线的另一个曲线图，该图说明了对甲苯凝胶所测得的对比数据;

图4是与上述曲线图具有相同特征的另一个曲线图，该图说明了对另一种无臭溶剂油的胶凝效果，其中原料粘土质量相当差;

图5是与图4具有相同特征的曲线图，但该图说明了对甲苯凝胶粘度测量的对比数据;

图6是另一个曲线图，它说明了对前面图中的胶凝柴油燃料所测得的试验数据，但在该附图的情况下进行了进一步高速流体剪切;

图7类似于图6，但该图显示了通过使用图6所示的剪切对无臭溶剂油所达到的胶凝性改善;

图8是一个曲线图，该图对比了分别用本发明的另一个实施方案制备的膨润土泥浆和经常规方法处理的膨润土来胶凝柴油燃料的效果;

图9是一个类似于图8的曲线图，该图说明了本发明的有机粘土和未处理粘土对照物分别用于胶凝无臭溶剂油所得到的对比结果;

图10是一个类似于上述曲线图的另一个曲线图，该图说明了对甲苯凝胶所测得的对比数据。

以下将通过一系列实施例来说明本发明，这些实施例试图提供一些实施本发明方法时的典型的和优选的步骤。

实施例Ⅰ

在本实施例中，用作原料的蒙脱石类粘土是怀俄明（Wyoming）膨润土。先将天然膨润土分散于水中，使其固粒含量 为7%（重量）。然后将泥浆过筛和离心分离，除去非粘土成份，特别是磨蚀性成份如石英。由离心分离得到的细粒部分含有约4-5%（重量）的固粒，然后将该细粒部分分成两部分。一部分作为对比样品。第二部分根据本发明方法通过蒙顿-高林均化器，其中该均化器的狭缝处的压力保持在5000磅/英寸²（表压）。将对比样品和剪切过的样品分别分成几部分，然后与二甲基二（二氢化牛脂）胺的盐反应。在这些样品中，胺与粘土的比例为85-105毫克当量/100克粘土（以100%活性粘土计）。在60℃下将胺搅入约4-5%固粒的泥浆中，继续搅拌约1/2小时，然后，过滤泥浆，用水洗涤，并在60℃下干燥。用Mikropul研磨机将干燥的物质研磨，使约95%的颗粒小于200目。然后试验测定每个对比样品和本发明样品的胶凝性。

图1中，将范氏（Fann）粘度（厘泊）作为加入到粘土中的胺的毫克当量数的函数来作图，其中包括未处理的膨润土样品即现有技术中的样品，和经本发明处理的样品。（灼烧减量也作为横座标画出，它是与粘土混合的有机物的量度）。在本实施例中所用的粘土是那些本专业熟练的技术人员认为对制备有机粘土胶凝剂来说是相当“好”的类型。在多混合器罐（multi-mixer  can）中加入一定量的柴油以测定粘度。在每次测定中，将要测定的样品加到搅拌着的柴油中，然后，将水搅入混合物中，从混合器中取出罐，放在范氏粘度计上，得到600和300转/分的读数。10秒钟后得到凝胶读数。很明显，使用本发明方法时，所有胺与粘土的比例范围都会使胶凝柴油燃料的粘度得到很大的改善。

实施例Ⅱ

在本实施例中，使用与实施例Ⅰ相同的方法，只是通过将胶凝剂与无臭溶剂油（OMS）混合来评定本发明胶凝剂的效果。在本方法中，将固定量的无臭溶剂油加到容器中，保持相同的温度。在搅拌下将少量100%碳酸丙烯酯加入混合物中，接着，将要评定的样品定量加入到容器中，然后剧烈搅拌。用Cowles叶片将混合物用水搅拌两分钟，再用刮刀将凝胶搅拌10转。盖好容器，将凝胶在24℃±1℃的恒温浴中放置2小时。然后，用Brookfield粘度计测定凝胶的粘度。得到的数据绘于图2中，该图反映出经过处理和未经处理的有机粘土在胶凝无臭溶剂油的能力方面有更明显的差异。

实施例Ⅲ

图3中，评定了由本发明得到的与实施例Ⅰ和Ⅱ相同的物质在甲苯中的胶凝性。在本方法中，用Waring混合器将6克有机粘土与340毫升甲苯混合。然后，加入2.3毫升含有95%（重量）甲醇和5%（重量）去离子水的极性分散剂，再进行混合。（通常，可通过加入少量极性化合物而得到最大的粘度，一般极性活化剂是水、甲醇和碳酸丙烯酯）。然后，将混合物倒入容器中，凝胶可非常细流地溢出容器的边缘，这样可以使所有的空气气泡逸出。该容器在74℃±1°F的水浴中保持2个小时，然后就可以得到Brookfield粘度计读数。图3再一次说明了本发明在应用中对胶 凝性的显著改善。

实施例Ⅳ

在本实施例中，使用与实施例Ⅰ相同的方法来制备改性的膨润土，只是在此所用的膨润土样品不同于实施例Ⅰ所用的样品，该样品是一种粗制的样品，通常认为用它来生产有机粘土胶凝剂是“不好的”。同与上述相同的方法处理无臭溶剂油。得到的数据给于图4中。很明显，经本发明方法处理的物质的胶凝能力显著提高。如上所述，用常规方法处理上述粗膨润土的确不能得到令人满意的胶凝剂，而用本发明的方法得到的有机粘土却是相当令人满意的产品。

实施例Ⅴ

在本实施例中，用本发明方法和现有技术分别处理另一种所谓“不好的”膨润土，用实施例Ⅲ的方法确定它们对甲苯的胶凝效果。图5所示的曲线说明了与实施例Ⅳ所讨论的相同结论;即，用本发明的方法使劣质膨润土的胶凝性得到了显著改善，结果是使以前认为难以制成作为胶凝剂的有机粘土的劣质膨润土变为极有用的物质。

实施例Ⅵ

在本实施例中，经过了实施例Ⅰ所述的初级处理的进一步精制的膨润土泥浆样品通过格林（Greer）搅拌机而经受了高速流体剪 切，格林搅拌机是一种公知的转子/定子型分散研磨机。在本方法中，泥浆在格林搅拌机中在最大转速8500转/分下混合了至少5分钟。混合后立即将胺以通常的方式加入。得到的对比数据显示出了用本发明方法处理的样品和用常规方法处理的对照样品在柴油燃料中的胶凝效果。这些数据表明，虽然胶凝性的改善不如使用蒙顿-高林型研磨机那样显著，但也有很好的改善。

实施例Ⅶ

在本实施例中，使用实施例Ⅵ所述的方法，只是评价得到的样品对无臭味溶剂油的胶凝作用。得到的数据给于图6中。从图中又一次看到，虽然对胶凝性的改善不如泥浆通过蒙顿-高林研磨机所得到的结果那样的显著，但也有明显的改善。

根据本发明，粘土泥浆通过加压的狭缝所得到的结果根本上不同于使用常规叶片或盘型混合器如Waring混合器或Cowles分散器所得到的结果。通过比较流体在Cowles高速分散器和蒙顿-高林研磨机中的剪切机理就清楚这一点了。

在Cowles高速分散器中，是通过叶片的破碎作用（机械能）和层流产生的涂抹作用而施加剪切的。其中涂抹作用更重要，分散效果由设计的搅拌结构（转速，叶片尺寸，容器尺寸及形状）而定。虽然旋流、湍流产生了有效的混合，但仍有许多相互混合的小块未被分散开。相反，虽然层流并未提供有效的混合，但层间的相互阻力可以破碎开任何颗粒块，从而得到有效的分散。此外，流体越粘，则破碎的效果越好，并且，Cowles分散器的效率随着流体 粘度的增大而提高。

相反，蒙顿-高林研磨机使产物在很高的压力和低速度下进入膨胀阀。当产物进入阀和阀座间的紧密缝隙时，其速度会迅速增至30000厘米/秒数量级，由伯努利（Bernoulli）效应可知，压力则会相应降低。这样就形成了气泡，由于产物离开阀座而速度降低，这些气泡就会带着很大的能量向内爆炸。这样促使了因碰撞而引起剪切的冲击波的产生;这个过程就是公知的空穴现象。与Cowles设备的性能相反，蒙顿-高林研磨机的效率将随着剪切波的迅速消散所引起的粘度增大而降低。

可以看出，典型的Cowles分散器中的剪切应力为约2013达因/厘米²。这个剪切应力是在假设在一个具有4英寸叶片的分散器中流体密度为1.0克/厘米³和叶片边缘周速为4000英尺/分（2000厘米/秒）的情况下得到的。

虽然蒙顿-高林研磨机不是以层状流动作为剪切机理，但是可以假设一个层状模型而得到空穴现象中的剪切速率和剪切应力的上限。由于压力极高，也就有可能遇到层流剪切应力很高的剪切。

假设如此，并假设阀与阀座间的适当距离为100微米，从制造厂家的说明书可以确定剪切速率为约2.9×10⁶秒^-1，然后可得出剪切应力为8.8×10⁷达因/厘米²。

由以上叙述可以看出：Cowles和蒙顿-高林设备之间有如下差别：

1.蒙顿-高林研磨机是基于空穴现象的原理操作的，它具有很高的颗粒流速并出现湍流现象。而Cowles设备是在低剪切速率下 操作，并具有由层流而引起的有效分散。

2.Cowles分散器的效率随流体粘度增大而提高，而高林设备的效率则随流体粘度增大而降低。

3.在高林设备中，虽然不能直接由计算证实，但悬浮液中的粘土颗粒受到了更大的剪切应力和剪切速率。

4.为了比较每单位面积上粘土泥浆所经受的总剪切，必须比较时间的消耗。假设高林设备具有1800转/分（0.03秒/冲程）的泵冲程，则可确定出总的剪切对间，并表明：就总剪切来说，Cowles设备中的35分钟剪切一般等于蒙顿-高林设备上的一个泵冲程。

实施例Ⅷ

在本实施例中，用作原料的蒙脱石类粘土是怀俄明膨润土。天然膨润土用水调成固粒含量约60-75%，然后通过上述专利3574345中所公开的那种类型的搅土机。该搅土机的L/D为约7.5∶1。搅土机将约40-50马力-小时/吨干粘土的能量传给了粘土。然后，搅拌过的膨润土以7%（重量）固粒的量分散于水中。然后将泥浆过筛、离心分离除去非粘土成分，包括磨蚀性成分如石英。离心分离得到的细粒部分含有约4-5%（重量）的固粒。处理过的样品分成几份，并与二甲基二（氢化牛脂）胺的盐反应。该样品中胺与粘土的比例为85-105毫克当量胺/100克粘土（以100%活性粘土计）。在60℃下将该胺搅拌入含约4-5%固粒的泥浆，并继续搅拌约1/2小时，然后过滤，用水洗涤，在60℃ 下干燥。干燥的物质用Mikropul研磨机粉碎成约95%的颗粒小于200目。然后，进行实验测定每个发明样品的胶凝性。

在图8中，对于未处理的膨润土样品，即现有技术中的样品和用本发明方法处理的样品，均将其范氏粘度（厘泊）作为加入到粘土中的胺的毫克当量数的函数来绘图。（灼烧减量也作为横座标画出，它是与粘土混合的有机物的量度）。用于本实施例中的这类膨润土，本专业熟练的技术人员认为它们对于制备有机粘土胶凝剂是相当“好的”。粘度测定是通过测定加入多混合器罐（multi-mixer  can）的一些柴油来进行的。在每次测定中，将要评定样品加到搅拌着的柴油中，然后，将水搅入混合物中，从混合器中取出小罐，放在范氏粘度计上，得到600和300转/分读数。10秒钟后得到凝胶读数。很明显，这将证明使用本发明方法中的所有胺与粘土的比例范围都会使胶凝柴油燃料的粘度得到很大的改善。

实施例Ⅸ

在本实施例中，使用与实施例Ⅷ相同的方法，只是将胶凝剂与无臭溶剂油（OMS）油混合来评定本发明胶凝剂的效果。在本方法中，将定量的无臭溶剂油加到容器中，并保持相同的温度。搅拌下将少量100%碳酸丙烯酯加入到混合物中。接着，将一定量的要评定的样品加入到容器中，然后剧烈搅拌。用Cowles叶片将混合物用水搅拌2分钟，然后用刮刀将凝胶搅拌10转。盖好容器，将凝胶在24℃±1℃的恒温浴中放置2小时，然后用Brookfield粘度计测定凝胶的粘度。得到的数据给于图9中，该图显示出经过处理 和未经处理的有机粘土在胶凝无臭溶剂油的能力方面有很明显的差异。

实施例Ⅹ

在图10中，评定了用于实施例Ⅷ和Ⅸ中本发明得到的物质在甲苯中的胶凝性。在本方法中，用Waring混合器将6克有机粘土与340毫升甲苯混合。然后加入2.3毫升含有95%（重量）甲醇和5%（重量）去离子水的极性分散剂，再进行搅拌。（通常，可通过加入少量极性化合物而得到最大粘度。典型的极性活化剂是水、甲醇和碳酸丙烯酯）。然后，将混合物倒入容器中，凝胶可非常细流地溢出容器的边缘，这样可以使所有的空气气泡逸出。该容器在74±1°F的水浴中保持2个小时，然后就可以得到Brookfield粘度计读数。图10再一次说明了本发明在实际应用中对胶凝性的显著改善。

通过这些具体的实例，本发明已经得到了特别的陈述，根据本发明的说明，我们应知道：现在对本发明的许多改变对本专业熟练的技术人员来说都是可能的，但这些改变仍属于本发明的技术范围。因此，本发明将得到广泛的解释，并且本发明仅受权利要求的范围和内容的限制。

Claims (13)

1、一种通过蒙脱石类粘土与含高级烷基的季铵化合物反应制备具有增强胶凝性质的有机粘土的方法，其特征在于蒙脱石类粘土与所述铵化合物反应之前粘土以可泵送泥浆的形式经受了高速流体剪切或高能搅拌。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于所述粘土的可泵送泥浆是通过一个维持有一定压差的狭缝而经受了高速流体剪切。

3、根据权利要求2的方法，其特征在于所述高速流体剪切包括粘土在所述狭缝之后高速碰撞在一个硬表面上而得到了进一步剪切，并粉碎了所述粘土颗粒。

4、根据权利要求2的方法，其特征在于压差在1000-8000磅/英寸²（表压）范围内。

5、根据权利要求2的方法，其特征在于压差为4000-6000磅/英寸²（表压）范围内。

6、根据权利要求1，2，3或4的任何一项的方法，其特征在于所述剪切和碰撞是在均化研磨机中进行。

7、根据权利要求6的方法，其特征在于所述可泵送泥浆含有少于25%（重量）的固粒。

8、根据权利要求6的方法，其特征在于流体剪切是泥浆通过一个装有定子和与其靠近的转子并且定子和转子相对高速转动的分散研磨机来实现的，该泥浆至少在定子和转子间的狭缝中经受了剪切力的作用。

9、根据权利要求1的方法，其特征在于所述高能搅拌是湿粘土通过搅土机来实现的，搅土机将至少20马力-小时/吨的能量给与了湿粘土。

10、根据权利要求9的方法，其特征在于所述粘土以25-40%（重量）的湿量通过搅土机。

11、根据权利要求10的方法，其特征在于给与粘土的能量至少为40马力-小时/吨。

12、根据权利要求9的方法，其特征在于所述搅土机的L/D之比为约4∶1-10∶1。

13、根据权利要求2的方法，其特征在于所述的剪切作用是在蒙顿-高林均化器中实现的。

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