[發(fā)明專利]一種含方石英的天然鈉基膨潤(rùn)土提純方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111128593.6
• 申請(qǐng)日: 2021-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113683095B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慧杰;安衛(wèi)東;于陽(yáng)輝;潘衛(wèi);賴瑋;胡名衛(wèi);代小元;程飛飛;賀洋;劉克起
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/40
• 分類號(hào): C01B33/40
• 代理公司: 蘇州翔遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32251
• 代理人: 陸金星

本發(fā)明公開(kāi)了一種含方石英的天然鈉基膨潤(rùn)土提純的方法，至少包括干法磨礦工藝和半干法煉泥工藝；所述干法磨礦工藝包括對(duì)原礦進(jìn)行干燥預(yù)處理后再進(jìn)行磨粉形成粉料，所述干燥預(yù)處理包括晾曬?破碎?干燥，制得含水量為6～10％的粉料；所述半干法煉泥包括將粉料摻水使粉料快速吸水促使蒙脫石和方石英的包裹體崩解形成礦泥后進(jìn)行碾壓煉泥。選取的天然鈉基膨潤(rùn)土原礦中的方石英顆粒細(xì)微且包裹在蒙脫石內(nèi)，本發(fā)明采用干法磨礦和半干法練泥的方法，利用膨潤(rùn)土的強(qiáng)吸水性能，獲得低含水量的粉料，加水后快速吸水促使蒙脫石的崩解，再輔以半干法練泥和超聲波分散的方法將蒙脫石與方石英的包裹體分散，最終獲得高純度蒙脫石產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膨潤(rùn)土提純技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含方石英的天然鈉基膨潤(rùn)土提純方法。

背景技術(shù)

膨潤(rùn)土具有優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，包括吸水性、溶脹性、黏結(jié)性、吸附性、催化活性、觸變性、懸浮性、可塑性、潤(rùn)滑性和陽(yáng)離子交換性等，使其作為緩釋劑、吸附劑、催化劑、增稠劑、觸變劑、脫色劑等廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、食品、環(huán)境治理、新材料等多個(gè)領(lǐng)域，高純度的膨潤(rùn)土具有更高附加值和更重要的應(yīng)用。隨著科技和社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)高質(zhì)量高純度的膨潤(rùn)土的需求明顯增加。天然膨潤(rùn)土是一種以蒙脫石為主要礦物成分的粘土礦物。除蒙脫石外，膨潤(rùn)土中還含有其他礦物，如石英、伊利石、高嶺石、綠泥石、海泡石、水鋁英石、凹凸棒石以及細(xì)微的方石英等，通常需要進(jìn)行選礦加工提純才能得到較高純度的膨潤(rùn)土精礦產(chǎn)品。因膨潤(rùn)土提純?cè)谂驖?rùn)土的開(kāi)發(fā)利用中占有很重要的位置，精礦中蒙脫石的含量高低會(huì)直接影響到膨潤(rùn)土加工產(chǎn)品的性能，往往隨著開(kāi)發(fā)利用層次的提高，對(duì)蒙脫石含量的要求也相應(yīng)增高，因此提純是我國(guó)膨潤(rùn)土礦開(kāi)發(fā)利用的至關(guān)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。

我國(guó)膨潤(rùn)土類型大多以鈣基膨潤(rùn)土為主，天然鈉基膨潤(rùn)土比較少，但是天然鈉基膨潤(rùn)土比鈣基膨潤(rùn)土具有更加優(yōu)良的物理化學(xué)性能。天然鈉基膨潤(rùn)土選礦提純工藝主要有干法和濕法兩種。干法加工工藝主要為原礦干燥→磨粉→分級(jí)，細(xì)粒級(jí)為蒙脫石精礦，粗粒級(jí)為尾礦(粗砂)，干法工藝通常用于原礦蒙脫石含量大于80％且雜質(zhì)礦物粒度較粗的膨潤(rùn)土。蒙脫石含量較低的原礦主要采用濕法提純工藝，濕法提純主要包括制漿分散、分離粗砂、離心提純或自然沉降、懸浮液干燥、產(chǎn)品磨粉等環(huán)節(jié)，自然沉降工藝耗時(shí)較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低下，高速離心工藝生產(chǎn)效率高，但是能耗高，生產(chǎn)成本高，是目前生產(chǎn)高附加值膨潤(rùn)土產(chǎn)品的主要工藝。

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于膨潤(rùn)土礦石提純工藝的另一個(gè)難題在于對(duì)于蒙脫石與方石英的分離。方英石一般粒度細(xì)微、嵌布且與蒙脫石相互包裹形成包裹結(jié)構(gòu)，蒙脫石遇水溶脹，漿料粘度增大，更不利于微細(xì)粒方石英的分離。換言之，將膨潤(rùn)土中包裹的方石英除去的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何打開(kāi)蒙脫石與方石英的包裹體及如何有效降低礦漿粘度的問(wèn)題，從而使已經(jīng)解離的方石英和蒙脫石充分分散而分離。而傳統(tǒng)的干法和濕法均無(wú)法實(shí)現(xiàn)。中國(guó)發(fā)明專利CN101391779A公開(kāi)了一種用兩次分散法從膨潤(rùn)土礦中提純蒙脫石的方法，先采用過(guò)氧化氫作為分散劑破壞蒙脫石的片層結(jié)構(gòu)，再采用焦磷酸鈉打開(kāi)締結(jié)結(jié)構(gòu)降低礦漿粘度來(lái)實(shí)現(xiàn)重力沉降，使方石英從蒙脫石中分離出來(lái)。該方法提純能達(dá)到95％，操作方便，但是需要將礦漿濃度控制在5-15％，雙氧水添加量為礦漿的1～3％，礦漿濃度極低，極大地增加了離心干燥過(guò)程的能耗，增加了生產(chǎn)成本；同時(shí)，由于添加雙氧水后會(huì)生產(chǎn)大量的氧氣，礦漿內(nèi)產(chǎn)生向上的氣泡，細(xì)小的雜質(zhì)難以沉降，難以避免地最后留在懸浮液中，并與蒙脫石粘合難以剔除，且這些細(xì)小的雜質(zhì)后續(xù)難以再通過(guò)其他方法將其除去。

中國(guó)發(fā)明專利CN 102120587A公開(kāi)了一種從富含方石英鈣基膨潤(rùn)土礦制取高純鈉基蒙脫石、白炭黑及尺寸可控的納米二氧化硅的方法，該方法采用堿提取分離的方法，利用鈉基蒙脫土更好的親水性和更容易在水介質(zhì)中分散的特點(diǎn)為下一步堿提取分離方石英創(chuàng)造條件通過(guò)堿溶液提取蒙脫石包裹的方石英，并制備納米二氧化硅，實(shí)現(xiàn)礦物的高附加值利用。但是該方法對(duì)于方石英的提取效率不高，原因在于雖然將鈣基膨潤(rùn)土改性為鈉基蒙脫石，提高其分散性能，但是并未改變蒙脫石的包裹結(jié)構(gòu)，蒙脫石的純度也受到了極大地影響。因此現(xiàn)有技術(shù)中尚沒(méi)有高效率分離蒙脫石和方石英的方法來(lái)提高蒙脫石的純度。

發(fā)明內(nèi)容