[發明專利]一種高純埃洛石的制備方法

無效

• 申請號: 200910063715.0
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101704531A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 韓利雄;嚴春杰;肖國琪
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: C01B33/26
• 分類號: C01B33/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及一種高純埃洛石的制備方法(提純方法)，屬于礦物深加工領域。

技術背景

埃洛石屬單斜晶系的含水層狀結構硅酸鹽礦物，晶體結構相似于高嶺石，也屬1∶1型結構單元層的二八面體型結構，化學成分為Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈·4H₂O，與高嶺石相同，但層間含有水分，故亦稱多水高嶺石。水分子易于脫失，全部脫失后稱變埃洛石，與高嶺石成同質多象。在一些粘土礦物學專著中，將埃洛石(halloysite)、高嶺石(kaolinite)、地開石(dickite)和珍珠陶石(nacrite)等礦物統稱為“高嶺石族”，俗稱高嶺土。

埃洛石一般由多個片層卷曲而成，管外徑為10～50nm，內徑為5～20nm，長度為2～40μm，晶層數為15～40，至少在一維方向具有納米效應，又具有高比表面積和高負電荷外表面，因而擁有較優的吸附、孔道過濾、層間離子交換殺菌等性能，可用于廢水、廢氣以及某些廢渣的處理。

自然界中埃洛石礦多與粘土礦物共存，如高嶺石、伊利石、綠泥石、三水鋁石等，由于它們物化性能比較接近，一般方法難以區分，因而埃洛石常被混在其它粘土礦物當中，很少被單獨應用。

目前關于埃洛石研究的文獻資料很少，且多為礦物學研究，而對其提純、制備的專利文章則幾乎沒有。近些年，隨著礦物納米材料的興起，埃洛石的特殊結構也引起了人們的重視。

天然高嶺土中通常含有一定量的埃洛石，局部地區埃洛石含量甚至可達40～50％(質量)，另外還含有伊利石、三水鋁石、石英、長石等雜質礦物。通過分選提純，除去其中三水鋁石、石英、長石等硬質礦物和高嶺土、伊利石等粘土礦物，可制備得到埃洛石產品。但由于埃洛石和高嶺石、伊利石同屬于粘土礦物，物化性能十分接近，通過目前的常規選礦方法很難將埃洛石分選出來，獲得高純度的埃洛石。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高純埃洛石的制備方法，該方法得到的埃洛石的純度高。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種高純埃洛石的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：

1)將埃洛石含量大于30％(質量)的原礦(如天然高嶺土，主要包括埃洛石、高嶺石、伊利石、三水鋁石、石英、長石)和水配成濃度為5～10％(質量)的懸浮液(表示100g懸浮液中含5～10g原礦)；

2)按無水碳酸鈉的加入量為懸浮液質量的0.1～0.3％，選取無水碳酸鈉，備用；按六偏磷酸鈉的加入量為原礦質量的0.2～1％，選取六偏磷酸鈉，備用；按低分子量聚丙烯酸鈉(分子量為3000～5000)的加入量為原礦質量的0.02～0.1％，選取低分子量聚丙烯酸鈉，備用；

向懸浮液中加入無水碳酸鈉，再向懸浮液中加入六偏磷酸鈉或低分子量聚丙烯酸鈉，機械攪拌20～40min，得到漿體；

3)將攪拌后的漿體放入離心機中離心分離，轉速1000～1500r/min，時間3～5min；離心后，將下層沉淀除去，取上層懸浮液，再次離心，轉速2500～3000r/min，時間3～5min；

4)取第二次離心的沉淀物，105℃烘干，得到高純埃洛石(產品)。

本發明的有益效果是：利用埃洛石特殊的水化性能，可以在水中獲得極強的分散懸浮性，然后通過高速離心，去除原礦中含有的高嶺土、伊利石和其它重質礦物，從而得到高純度的埃洛石產品。本發明關鍵之一在于最佳分散條件，在此條件下，樣品充分分散，埃洛石與其它礦物徹底分離，形成最佳沉降差，從而達到最佳分離效率和分離效果。本發明的關鍵之二在于離心轉速的選擇，通過大量試驗發現，第一次離心轉速在1000～1500r/min、第二次離心轉速在2500～3000r/min時，分離效果最佳。本發明的關鍵之三在于提純條件的最佳配合，經過大量試驗發現，只有在本發明條件下，才可以得到高純度的埃洛石產品，埃洛石的純度大于90％(質量)。本發明工藝簡單，操作方便，制備成本低，提純效率高，尤其是制備的埃洛石純度非常高。

附圖說明

圖1是原礦的XRD圖譜；

圖2是本發明實施例1所得到的產品的XRD圖譜；

圖3是本發明實施例2所得到的產品的XRD圖譜；

圖4是本發明實施例3所得到的產品的XRD圖譜；

圖5是本發明實施例1所得到的產品的場發射掃描電鏡照片。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實例進一步闡明本發明的內容，但本發明不僅僅局限于下面的實施例。