CN112279259A - 一种高性能复合膨润土制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高性能复合膨润土制备工艺，由搅拌框组、驱动单元、转动轴、搅拌桨组、导引环、烘干框、第一锥齿轮和翻动单元配合完成的作业，本发明可以解决传统的混合过程中，通常将液体先后放入，再通过搅拌桨对其搅拌，但是由于传统的搅拌桨多采用轴向旋转的方式进行搅拌，难以对混合液进行有效快速的搅拌，长时间的搅拌可能出现部分提前凝固的情况，且混合液内的固体颗粒液常常会沉积在底部，难以将其翻起，从而导致搅拌后的均匀程度较低等问题。

Description

一种高性能复合膨润土制备工艺
技术领域
本发明涉及膨润土制备技术领域，特别涉及一种高性能复合膨润土制备工艺。
背景技术
膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石，具有很强的吸湿性，在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。因此，膨润土广泛应用于工业生产中，如钻井泥浆、铁矿球团和铸造三大行业；当然膨润土也可以能够应用于日常生活中，如膨润土猫砂、膨润土空气净化器和膨润土营养陶粒，其中，复合膨润土属于膨润土的一种。
在对复合膨润土制备过程中，需要将多种液体、原料混合在一起，传统的混合过程中，通常将液体先后放入，再通过搅拌桨对其搅拌，但是由于传统的搅拌桨多采用轴向旋转的方式进行搅拌，难以对混合液进行有效快速的搅拌，长时间的搅拌可能出现部分提前凝固的情况，且混合液内的固体颗粒液常常会沉积在底部，难以将其翻起，从而导致搅拌后的均匀程度较低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种高性能复合膨润土制备工艺，可以解决传统的混合过程中，通常将液体先后放入，再通过搅拌桨对其搅拌，但是由于传统的搅拌桨多采用轴向旋转的方式进行搅拌，难以对混合液进行有效快速的搅拌，长时间的搅拌可能出现部分提前凝固的情况，且混合液内的固体颗粒液常常会沉积在底部，难以将其翻起，从而导致搅拌后的均匀程度较低等问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种高性能复合膨润土制备工艺，其使用了一种混合搅拌设备，该混合搅拌设备包括搅拌框组、驱动单元、转动轴、搅拌桨组、导引环、烘干框、第一锥齿轮和翻动单元，采用上述混合搅拌设备对高性能复合膨润土制备工艺如下：
S1、悬浮液制得：将清水注入到框体内，并加入适量的膨润土、钠化剂，通过转动轴的转动带动搅拌桨组转动，在导引环的挤压下，搅拌板横向转动的同时上下抖动，同时，纵向抖动机构在混合液的阻力下上下抖动，转动轴转动的同时，带动翻动机构将框体底部的混合液向上翻动，从而对混合液进行搅拌，进而得到膨润土悬浮液；
S2、合成物制得：将无机聚合物加入到膨润土悬浮液中，反应得到混合溶液，再依次加入水玻璃、硅溶胶和纳米二氧化硅，在水浴环境中继续搅拌，从而得到合成物；
S3、烘干：合成物制得后，停止搅拌，在联动带的联动下，手持转动柄转动连接轴，开合板同步打开，合成物落到烘干框内，对其烘干得到复合膨润土块；
S4、研磨、筛选：对复合膨润土块进行研磨、筛选，从而得到粉末状复合膨润土。
搅拌框组的上端安装有驱动单元，搅拌框组的中部设有转动轴，转动轴上均匀设有搅拌桨组，搅拌框组从上往下均匀设有导引环，且搅拌桨组与导引环之间从上往下间隔布置，搅拌框组的下端安装有烘干框，转动轴的下端安装有第一锥齿轮，搅拌框组上均匀设有翻动单元。
所述的搅拌框组包括框体、水浴腔、保温管、凸出环、开合板、连接轴、联动带和转动柄，框体上开设有水浴腔，水浴腔内壁均匀设有保温管，框体的内壁均匀设有凸出环，凸出环与水浴腔之间为连通关系，框体的下端均匀开设有密封槽，密封槽通过轴承与连接轴连接，连接轴上安装有开合板，连接轴之间通过联动带连接，位于最左侧的连接轴的前端安装有转动柄，具体工作时，通过保温管对水浴腔内的清水进行保温处理，使得搅拌的混合液处于恒温水浴环境中，在搅拌停止后，在联动带的联动下，手持转动柄转动连接轴九十度，开合板同步打开，合成物从密封槽落到烘干框内。
所述的搅拌桨组包括搅拌板、缓冲弹簧、保护套、滑动块、活动腔和纵向抖动机构，搅拌板的内端安装有滑动块，滑动块与转动轴之间为滑动配合连接，滑动块与转动轴之间连有缓冲弹簧，缓冲弹簧外部包裹有保护套，防止混合液与缓冲弹簧接触，搅拌板上开设有活动腔，活动腔内部设有纵向抖动机构。
具体工作时，通过转动电机带动转动轴，从而带动搅拌板对混合液进行搅拌，在导引环上端面的挤压下，搅拌板呈上下抖动状态，同时在混合液的阻力下，抖动柱在内置弹簧的弹力下在转动的搅拌板上进行上下抖动，通过转动、抖动双向运动的搅拌板以及抖动的抖动柱对混合液体进行多方位搅拌。
所述的导引环由连接环与两个连接杆组成，连接环的前后两端安装有两个连接杆，连接杆的外端与框体的内壁连接，连接环的上端面为环形波浪结构，由于搅拌板与转动轴之间为上下滑动连接，当搅拌板转动时在重力的作用下会沿着连接环的上端面运动，从而进行上下抖动。
所述的翻动单元包括工作轴、第二锥齿轮和翻动机构，工作轴与框体的下端为轴承连接，工作轴的内端安装有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮之间为啮合状态，工作轴上均匀设有翻动机构。
具体工作时，转动轴转动的同时，在第一锥齿轮与第二锥齿轮的啮合配合下带动工作轴转动，从而带动固定杆、柔性弧形架转动，在转动的过程中，重力球在撞击腔内任意撞击，顶出块受到撞击以及重力的影响任意伸缩，从而起到一定的搅拌效果，翻动单元的设置避免了底部混合液的沉积。
其中，所述的开合板的左右两端为弧形结构，水浴腔注入有清水。
其中，所述的驱动单元包括气缸、密封盖、转动电机、嵌入块，密封盖与框体之间连有气缸，密封盖的中部安装有转动电机，转动电机的输出轴与嵌入块连接，密封盖的上端右侧开设有注入口，注入口上嵌入有注入盖。
其中，所述的框体的中部与转动轴之间为轴承连接，嵌入块与转动轴的上端为嵌入连接。
其中，所述的纵向抖动机构包括抖动柱、连接杆、内置弹簧和伸缩套，抖动柱与活动腔之间为上下滑动配合连接，相邻的抖动柱中部之间连有连接杆，连接杆与活动腔之间连有内置弹簧，抖动柱与搅拌板之间连有伸缩套。
其中，所述的抖动柱的上下两端对称设有三角块，搅拌板的下端内侧设有减阻球体，且减阻球体与连接环的上端面紧密贴合。
其中，所述的翻动机构包括固定杆、撞击腔、顶出块、重力球和柔性弧形架，固定杆安装在工作轴上，固定杆上均匀开设有撞击腔，撞击腔的内部放置有重力球，撞击腔上通过滑动配合的方式与顶出块连接，固定杆的外端安装有柔性弧形架。
其中，所述高性能复合膨润土通过上述的工艺制备而得。
本发明的有益效果在于：
一、本发明提供的一种高性能复合膨润土制备工艺,本发明采用联动化结构的设计理念对混合液进行多方位搅拌，提高了搅拌效率的同时减小了搅拌不均匀的可能性，且单驱动带动多组动作进行，提高了结构之间的动作连贯性，利于搅拌，同时在恒温水浴环境中进行搅拌避免了混合液提前凝固的情况；
二、本发明提供的一种高性能复合膨润土制备工艺，本发明所述的搅拌框组将搅拌过程中混合液在恒温水浴环境中进行搅拌避免了混合液提前凝固的情况，且密封槽采用联动化密封的方式进行底部开合；
三、本发明提供的一种高性能复合膨润土制备工艺，本发明所述的搅拌桨组、翻动单元采用单驱动带动，使得二者同时工作，通过对混合液进行轴向转动搅拌、上下抖动、底部翻动的多方位搅动，从而提高了混合液的均匀性以及搅拌速度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是高性能复合膨润土制备工艺的流程图；
图2是本发明的整体剖视图；
图3是本发明的结构示意图；
图4是本发明转动轴与搅拌桨组之间的剖视图；
图5是本发明导引环的结构示意图；
图6是本发明工作轴与翻动机构之间的剖视图；
图7是本发明图2的X向局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图7所示，一种高性能复合膨润土制备工艺，其使用了一种混合搅拌设备，该混合搅拌设备包括搅拌框组1、驱动单元2、转动轴3、搅拌桨组4、导引环5、烘干框6、第一锥齿轮7和翻动单元8，采用上述混合搅拌设备对高性能复合膨润土制备工艺如下：
S1、悬浮液制得：将清水注入到框体11内，并加入适量的膨润土、钠化剂，通过转动轴3的转动带动搅拌桨组4转动，在导引环5的挤压下，搅拌板41横向转动的同时上下抖动，同时，纵向抖动机构46在混合液的阻力下上下抖动，转动轴3转动的同时，带动翻动机构83将框体11底部的混合液向上翻动，从而对混合液进行搅拌，进而得到膨润土悬浮液；
S2、合成物制得：将无机聚合物加入到膨润土悬浮液中，反应得到混合溶液，再依次加入水玻璃、硅溶胶和纳米二氧化硅，在水浴环境中继续搅拌，从而得到合成物；
S3、烘干：合成物制得后，停止搅拌，在联动带17的联动下，手持转动柄18转动连接轴16，开合板15同步打开，合成物落到烘干框6内，对其烘干得到复合膨润土块；
S4、研磨、筛选：对复合膨润土块进行研磨、筛选，从而得到粉末状复合膨润土。
搅拌框组1的上端安装有驱动单元2，搅拌框组1的中部设有转动轴3，转动轴3上均匀设有搅拌桨组4，搅拌框组1从上往下均匀设有导引环5，且搅拌桨组4与导引环5之间从上往下间隔布置，搅拌框组1的下端安装有烘干框6，转动轴3的下端安装有第一锥齿轮7，搅拌框组1上均匀设有翻动单元8。
所述的搅拌框组1包括框体11、水浴腔12、保温管13、凸出环14、开合板15、连接轴16、联动带17和转动柄18，框体11上开设有水浴腔12，水浴腔12内壁均匀设有保温管13，框体11的内壁均匀设有凸出环14，凸出环14与水浴腔12之间为连通关系，框体11的下端均匀开设有密封槽，密封槽通过轴承与连接轴16连接，连接轴16上安装有开合板15，连接轴16之间通过联动带17连接，位于最左侧的连接轴16的前端安装有转动柄18，具体工作时，通过保温管13对水浴腔12内的清水进行保温处理，使得搅拌的混合液处于恒温水浴环境中，在搅拌停止后，在联动带17的联动下，手持转动柄18转动连接轴16九十度，开合板15同步打开，合成物从密封槽落到烘干框6内，所述的开合板15的左右两端为弧形结构，弧形结构的设计减小了开合板15的转动难度，水浴腔12注入有清水。
所述的驱动单元2包括气缸21、密封盖22、转动电机23、嵌入块24，密封盖22与框体11之间连有气缸21，密封盖22的中部安装有转动电机23，转动电机23的输出轴与嵌入块24连接，具体工作时，需要大量注入液体时，只需通过气缸21带动密封盖22上升，即可大量注入，密封盖22的上端右侧开设有注入口，注入口上嵌入有注入盖，所述的框体11的中部与转动轴3之间为轴承连接，嵌入块24与转动轴3的上端为嵌入连接。
所述的搅拌桨组4包括搅拌板41、缓冲弹簧42、保护套43、滑动块44、活动腔45和纵向抖动机构46，搅拌板41的内端安装有滑动块44，滑动块44与转动轴3之间为滑动配合连接，滑动块44与转动轴3之间连有缓冲弹簧42，缓冲弹簧42外部包裹有保护套43，防止混合液与缓冲弹簧42接触，搅拌板41上开设有活动腔45，活动腔45内部设有纵向抖动机构46，具体工作时，通过转动电机23带动转动轴3，从而带动搅拌板41对混合液进行搅拌，在导引环5上端面的挤压下，搅拌板41呈上下抖动状态，同时在混合液的阻力下，抖动柱461在内置弹簧463的弹力下在转动的搅拌板41上进行上下抖动，通过转动、抖动双向运动的搅拌板41以及抖动的抖动柱461对混合液体进行多方位搅拌。
所述的纵向抖动机构46包括抖动柱461、连接杆462、内置弹簧463和伸缩套464，抖动柱461与活动腔45之间为上下滑动配合连接，相邻的抖动柱461中部之间连有连接杆462，连接杆462与活动腔45之间连有内置弹簧463，内置弹簧463起到复位的作用，抖动柱461与搅拌板41之间连有伸缩套464，伸缩套464对内置弹簧463起到保护的作用，防止混合液与内置弹簧463接触，所述的抖动柱461的上下两端对称设有三角块，起到了一定的搅动效果，搅拌板41的下端内侧设有减阻球体，且减阻球体与连接环的上端面紧密贴合，减阻球体的设置减小了摩擦力。
所述的导引环5由连接环与两个连接杆组成，连接环的前后两端安装有两个连接杆，连接杆的外端与框体11的内壁连接，连接环的上端面为环形波浪结构，由于搅拌板41与转动轴3之间为上下滑动连接，当搅拌板41转动时在重力的作用下会沿着连接环的上端面运动，从而进行上下抖动。
所述的翻动单元8包括工作轴81、第二锥齿轮82和翻动机构83，工作轴81与框体11的下端为轴承连接，工作轴81的内端安装有第二锥齿轮82，第二锥齿轮82与第一锥齿轮7之间为啮合状态，工作轴81上均匀设有翻动机构83，具体工作时，转动轴3转动的同时，在第一锥齿轮7与第二锥齿轮82的啮合配合下带动工作轴81转动，从而带动固定杆831、柔性弧形架835转动，在转动的过程中，重力球834在撞击腔832内任意撞击，顶出块833受到撞击以及重力的影响任意伸缩，从而起到一定的搅拌效果，翻动单元8的设置避免了底部混合液的沉积。
所述的翻动机构83包括固定杆831、撞击腔832、顶出块833、重力球834和柔性弧形架835，固定杆831安装在工作轴81上，固定杆831上均匀开设有撞击腔832，撞击腔832的内部放置有重力球834，撞击腔832上通过滑动配合的方式与顶出块833连接，固定杆831的外端安装有柔性弧形架835。
所述高性能复合膨润土通过上述的工艺制备而得。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种高性能复合膨润土制备工艺，其使用了一种混合搅拌设备，该混合搅拌设备包括搅拌框组(1)、驱动单元(2)、转动轴(3)、搅拌桨组(4)、导引环(5)、烘干框(6)、第一锥齿轮(7)和翻动单元(8)，其特征在于：采用上述混合搅拌设备对高性能复合膨润土制备工艺如下：
S1、悬浮液制得：将清水注入到框体(11)内，并加入适量的膨润土、钠化剂，通过转动轴(3)的转动带动搅拌桨组(4)转动，在导引环(5)的挤压下，搅拌板(41)横向转动的同时上下抖动，同时，纵向抖动机构(46)在混合液的阻力下上下抖动，转动轴(3)转动的同时，带动翻动机构(83)将框体(11)底部的混合液向上翻动，从而对混合液进行搅拌，进而得到膨润土悬浮液；
S2、合成物制得：将无机聚合物加入到膨润土悬浮液中，反应得到混合溶液，再依次加入水玻璃、硅溶胶和纳米二氧化硅，在水浴环境中继续搅拌，从而得到合成物；
S3、烘干：合成物制得后，停止搅拌，在联动带(17)的联动下，手持转动柄(18)转动连接轴(16)，开合板(15)同步打开，合成物落到烘干框(6)内，对其烘干得到复合膨润土块；
S4、研磨、筛选：对复合膨润土块进行研磨、筛选，从而得到粉末状复合膨润土；
搅拌框组(1)的上端安装有驱动单元(2)，搅拌框组(1)的中部设有转动轴(3)，转动轴(3)上均匀设有搅拌桨组(4)，搅拌框组(1)从上往下均匀设有导引环(5)，且搅拌桨组(4)与导引环(5)之间从上往下间隔布置，搅拌框组(1)的下端安装有烘干框(6)，转动轴(3)的下端安装有第一锥齿轮(7)，搅拌框组(1)上均匀设有翻动单元(8)；
所述的搅拌框组(1)包括框体(11)、水浴腔(12)、保温管(13)、凸出环(14)、开合板(15)、连接轴(16)、联动带(17)和转动柄(18)，框体(11)上开设有水浴腔(12)，水浴腔(12)内壁均匀设有保温管(13)，框体(11)的内壁均匀设有凸出环(14)，凸出环(14)与水浴腔(12)之间为连通关系，框体(11)的下端均匀开设有密封槽，密封槽通过轴承与连接轴(16)连接，连接轴(16)上安装有开合板(15)，连接轴(16)之间通过联动带(17)连接，位于最左侧的连接轴(16)的前端安装有转动柄(18)；
所述的搅拌桨组(4)包括搅拌板(41)、缓冲弹簧(42)、保护套(43)、滑动块(44)、活动腔(45)和纵向抖动机构(46)，搅拌板(41)的内端安装有滑动块(44)，滑动块(44)与转动轴(3)之间为滑动配合连接，滑动块(44)与转动轴(3)之间连有缓冲弹簧(42)，缓冲弹簧(42)外部包裹有保护套(43)，搅拌板(41)上开设有活动腔(45)，活动腔(45)内部设有纵向抖动机构(46)；
所述的导引环(5)由连接环与两个连接杆组成，连接环的前后两端安装有两个连接杆，连接杆的外端与框体(11)的内壁连接，连接环的上端面为环形波浪结构；
所述的翻动单元(8)包括工作轴(81)、第二锥齿轮(82)和翻动机构(83)，工作轴(81)与框体(11)的下端为轴承连接，工作轴(81)的内端安装有第二锥齿轮(82)，第二锥齿轮(82)与第一锥齿轮(7)之间为啮合状态，工作轴(81)上均匀设有翻动机构(83)。
2.根据权利要求1所述一种高性能复合膨润土制备工艺，其特征在于：所述的开合板(15)的左右两端为弧形结构，水浴腔(12)注入有清水。
3.根据权利要求1所述一种高性能复合膨润土制备工艺，其特征在于：所述的驱动单元(2)包括气缸(21)、密封盖(22)、转动电机(23)、嵌入块(24)，密封盖(22)与框体(11)之间连有气缸(21)，密封盖(22)的中部安装有转动电机(23)，转动电机(23)的输出轴与嵌入块(24)连接。
4.根据权利要求3所述一种高性能复合膨润土制备工艺，其特征在于：所述的框体(11)的中部与转动轴(3)之间为轴承连接，嵌入块(24)与转动轴(3)的上端为嵌入连接。
5.根据权利要求1所述一种高性能复合膨润土制备工艺，其特征在于：所述的纵向抖动机构(46)包括抖动柱(461)、连接杆(462)、内置弹簧(463)和伸缩套(464)，抖动柱(461)与活动腔(45)之间为上下滑动配合连接，相邻的抖动柱(461)中部之间连有连接杆(462)，连接杆(462)与活动腔(45)之间连有内置弹簧(463)，抖动柱(461)与搅拌板(41)之间连有伸缩套(464)。
6.根据权利要求5所述一种高性能复合膨润土制备工艺，其特征在于：所述的抖动柱(461)的上下两端对称设有三角块，搅拌板(41)的下端内侧设有减阻球体，且减阻球体与连接环的上端面紧密贴合。
7.根据权利要求1所述一种高性能复合膨润土制备工艺，其特征在于：所述的翻动机构(83)包括固定杆(831)、撞击腔(832)、顶出块(833)、重力球(834)和柔性弧形架(835)，固定杆(831)安装在工作轴(81)上，固定杆(831)上均匀开设有撞击腔(832)，撞击腔(832)的内部放置有重力球(834)，撞击腔(832)上通过滑动配合的方式与顶出块(833)连接，固定杆(831)的外端安装有柔性弧形架(835)。
8.一种高性能复合膨润土，其特征在于:所述高性能复合膨润土通过权利要求1-7任意一项所述的工艺制备而得。
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