[發明專利]一種高收率的凹凸棒石粘土的提純方法

無效

• 申請號: 200810021919.3
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN101337677A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 陳靜;金葉玲;錢運華
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本發明屬于非金屬礦深加工領域，具體涉及一種高收率的凹凸棒石粘土的提純方法。

背景技術

凹凸棒石粘土(下簡稱凹土)是一種富鎂的硅酸鹽，晶體結構屬于2∶1型層鏈狀粘土礦物。凹土特殊的結構和性質賦予其很高的應用價值，高附加值的凹土產品常需要高純凹土，但高純凹土的規模化生產還沒有實現。這是因為天然凹土礦物中的棒晶纖維體形成的晶束十分致密而牢固，且與石英和白云石等其它礦物雜質纏雜在一起，因此在保持凹土纖維不被破壞的前提下，將凹土晶束經濟高效地解離，并進行分離提純是非常困難的。

目前凹土提純從加工方法角度可分二類，一是干法提純，干法提純成本低，但得率和純度都很低，且對凹土纖維破壞較大；另一是濕法提純，純度可達95％以上，但目前的方法收率普遍不高，且因固液分離難、能耗高而成本較高，難以推廣。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種高收率的凹凸棒石粘土的提純方法，通過該提純方法降低生產成本，提高收率，實現工業化生產高純凹土。

本發明的技術解決方案是：該提純方法首先將分散劑充分滲透進凹土礦的各類空隙，在協同擠壓、冷凍和加熱處理下，完成凹土晶體與雜質的解離和凹土自身的晶束解離，然后加水分散，通過普通的離心沉降方法得高純凹土。

本發明的提純方法的步驟是：首先凹土礦浸泡；然后，浸泡瀝干后凹土重復二次擠壓、摻分散劑、冷凍、加熱處理；最后，加水分散、離心，取離心沉積物的上層經真空冷凍干燥得蓬松、蛋白色的高純凹土。

本發明的提純方法具體步驟如下：步驟1為浸泡，凹土加入清水中浸泡24小時；步驟2為第一次擠壓、摻六偏磷酸鈉、冷凍和加熱，步驟1所得凹土瀝干水，經擠壓機擠壓成薄片，薄片厚度1毫米，擠壓后的凹土與六偏磷酸鈉水溶液按重量比1∶1比例充分混合，六偏磷酸鈉的重量為凹土的1％-4％，攤薄，入冷庫快速冷凍2小時，冷庫溫度-18℃，冷凍后的凹土入烘箱烘1小時，烘箱溫度50-60℃；步驟3為第二次擠壓、摻水、冷凍，經步驟2烘制后的凹土與清水按重量比1∶1混合，入擠壓機擠壓成薄片，薄片厚度1毫米，擠壓后的凹土再次與清水按重量比1∶1的比例充分混合，攤薄，入冷庫于-18℃快速冷凍2小時；步驟4為步驟3所得凹土以水配成重量5％懸浮液，在1000轉/分的轉速下離心40分鐘，固液分離，取沉積物上層進行常規真空冷凍干燥即得高純凹土。

本發明的優點在于：

1、本發明方法克服常規的濕法提純的固液分離困難，由常用的離心設備即可方便地進行固液分離操作，所得的納米凹土團聚少、分散性好，成本較低。

2、本發明方法中的浸泡和冷凍前的水分補充，促進水通過毛細作用進入凹土的各種孔隙，特別是凹土的晶束的縫隙，冷凍時，水結冰導致其體積膨脹，崩解凹土團粒，將凹土與雜質以及凹土自身的致密、牢固的棒晶結合體-晶束分散，擠壓也有助于將凹土與雜質及凹土自身的晶束分離；

3、本發明方法中的六偏磷酸鈉是一種良好的表面活性劑，可以高效促進凹土顆粒的崩解，同時隨著水分的滲透，充分到達凹土的各種孔隙內腔表面，進一步促進凹土的顆粒崩解和晶束的解離。

4、本發明方法對凹土的收率可高達85％以上，一次離心提純所得產品的純度可高達90％，二次離心提純所得產品的純度可達99％以上。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的描述：

實例1：

通過以下步驟提純凹土：

1、將含量為67％的凹土放入清水中浸泡24小時；

2、取步驟1浸泡后的凹土經擠壓機擠壓成薄片，薄片厚度1毫米；擠壓后凹土與六偏磷酸鈉水溶液按重量比1∶1的比例混合，六偏磷酸鈉的用量為凹土的1％，攤薄，入冷庫快速冷凍2小時，冷庫溫度-18℃，冷凍后取出入烘箱烘1小時，烘箱溫度50℃；

3、將步驟2所得凹土與清水按重量比1∶1比例混合，入擠壓機擠壓成薄片，薄片厚度1毫米，擠壓后凹土再次與清水按重量比1∶1的比例充分混合，攤薄，入冷庫于-18℃快速冷凍2小時；

4、將步驟3所得凹土配制成重量5％的懸浮液，在1000轉/分的轉速下離心40分鐘，取沉積物上層高度約為總高度的2/3進行常規真空冷凍干燥即得高純凹土，其純度為91％。

實例2：

通過以下步驟提純凹土：

1、將含量為53％的凹土放入清水中浸泡24小時；