[發明專利]一種酸堿聯合處理增白風化型砂巖的方法

有效

• 申請號: 202010322622.1
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111499365B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 金成國;王莉均;黃多輝;萬明杰;羅華鋒;李靖;梁峰
• 申請（專利權）人: 宜賓學院
• 主分類號: C04B35/19
• 分類號: C04B35/19;C04B35/195;C04B35/14;C04B35/626;C04B35/622;C01G49/06
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 杜朗宇

本發明公開了一種酸堿聯合處理增白風化型砂巖的方法，該方法對深褐色風化型砂巖進行了增白處理，提升了砂巖的經濟附加值，并通過酸性廢水和堿性廢水混合處理回收廢水中的鐵元素，得到了氧化鐵，降低了處理成本，提高了資源利用率。所述方法包括如下處理內容：將風化型砂巖粉先用堿液處理，再用酸液處理。所述方法增白處理的砂巖粉可以作為陶瓷原料、玻璃原料、填料和裝飾材料。

技術領域

本發明涉及礦物資源綜合利用領域，具體涉及一種酸堿聯合處理增白風化型砂巖的方法。

背景技術

砂巖是一種常見的沉積巖，是由千百萬年前的巖石經風化剝蝕產生的砂粒受到擠壓膠結以及一系列的地質物理作用而形成的。由于砂巖質地較軟，所以在自然環境下極易發生風化裂解現象，使其力學性質和結構發生嚴重劣化，進而碎塊化，難以進行利用加工。值得注意的是，風化裂解的砂巖常裸露于地表，并被雨水沖刷，導致土地貧瘠，水土流失嚴重，容易變成大風揚塵的污染物來源。同時，經年累月形成的砂巖碎塊松散地堆積在地表，極易引起滑坡、泥石流等地質災害，造成極大的危害。為了解決這類問題，通常利用植被根系固定或膠凝材料固化來穩定砂石碎塊。利用植被根系固定的方法成本低，但見效慢，同時砂巖堆積地區營養成分少，保水差，植被生長困難。利用膠凝材料固化的方法見效快，但成本高，還會帶來新的環境問題。因此這些方法都不能從根本上解決風化型砂巖露天堆積帶來的問題。

如果可以將風化的砂巖碎塊進行資源化利用，這樣不僅可以對其進行消耗處理，還可以帶來一定的經濟效益，并有效地降低了處理成本。這不失為一種理想的解決方法，可以從根本上解決風化型砂巖廢棄堆積的問題。對于風化型砂巖的資源化利用，不僅要考慮“價”，還要考慮“量”。砂巖的主要礦物成分為石英和長石，而石英和長石恰好是陶瓷工業中需求量較大的原料。因此，可以嘗試將風化型砂巖加工成粉體，作為陶瓷原料加以應用。這樣不僅可以大量地消耗風化型砂巖，還具有較高的經濟效應和社會效應。

但風化型砂巖一般呈現為深褐色，因此只能制成對顏色要求不高的建筑陶瓷和日用陶瓷，這對風化型砂巖碎塊的資源化利用產生了一定的限制，因此亟需對風化型砂巖除鐵增白，以提升經濟價值。

發明內容

本發明旨在提供一種酸堿聯合處理增白風化型砂巖的方法，經發明人研究發現，風化型砂巖之所以呈現為深褐色，是由于其含鐵量較高的緣故；針對上述原因，本發明設計了如下技術方案：

一種酸堿聯合處理增白風化型砂巖的方法，包括如下處理內容：將風化型砂巖粉先用堿液處理，再用酸液處理。

具體來說，包括以下步驟：

(1)粉碎：將風化型砂巖粉碎至100目以下，得到砂巖粉；

(2)堿浸：將砂巖粉和堿液按比例混合，加熱攪拌，洗滌過濾，得到堿性濾渣和堿性濾液；所述加熱溫度為60～80℃，優選為80℃；加熱時間為4h，攪拌速度為100轉/分鐘；

(3)酸浸：將堿性濾渣和酸液按比例混合，加熱攪拌，洗滌過濾，得到酸性濾渣和酸性濾液；所述加熱溫度為60～80℃，優選為80℃；加熱時間為4h，攪拌速度為100轉/分鐘；

(4)干燥：將酸性濾渣干燥，打粉，即得。

上述方法采用先堿后酸的特殊處理方式，是由于在熱堿作用下，砂巖中部分SiO₂和Al₂O₃會被溶解，礦物表層的骨架結構被部分破壞，部分物相由晶相轉變為非晶相。同時，由于溶解作用，礦物顆粒間的孔隙被打通，增加了Fe在后期酸浸過程中的浸出幾率。相較于單獨使用酸浸或堿浸，本申請所述的先堿后酸處理方式可明顯提升粉體的增白效果。

為了提高對風化型砂巖進行增白效果以及經濟效益，本發明提供了下述優選方案：

步驟(2)中堿液由氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉中的一種或多種與水配制而成；堿液優選為1～20％的氫氧化鈉溶液，更優選為10％的氫氧化鈉溶液。