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膨润土的提纯工艺

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楼主 发表于:2015-09-07 17:12:06
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    膨润土的提纯方法一般分为物理提纯方法和化学提纯方法。物理提纯方法即选矿提纯方法,又分为手选、风选(干法提纯)和水选(湿法提纯)等。

(1)手选

   手选主要用于原矿蒙脱石含量较高的膨润土。在采矿场由人工将矿石中的大块废石挑选出来,也可以根据应用领域的技术指标要求分地段、分层位采矿,分别堆放,单独加工。其加工流程如下:

   根据膨润土的原矿情况,软质膨润土无须破碎,硬制膨润土则须利用颚式破碎机或雷蒙磨将其破碎至粒径(Φ)为2cm左右的碎块;然后采用自然或加热干燥去除水分(水含量≤12%~6%);手选或用振动筛剔除Φ≥2cm的大块;最后利用雷蒙磨将细粒矿石粉碎(约200目)。根据膨润土的原矿情况,软质膨润土无须破碎,硬质膨润土则须利用颚式破碎机或雷蒙磨将其破碎至粒径(Φ)为2cm左右的碎块;然后采用自然或加热干燥去除水分(水含量≤12%~6%);手选或用振动筛剔除Φ≥2cm的大块;最后利用雷蒙磨将细粒矿石粉碎(约200目)。

(2)干法提纯

   风选(干法提纯)是目前普遍使用的膨润土提纯方法,该法适用于蒙脱石含量高(蒙脱石含量大于80%)、粒度较细而脉石矿物石英、长石较粗的矿石。其工艺流程如下:膨润土原矿自然干燥气流干燥破碎粉磨包装风选分级。

   首先,通过自然干燥,使原矿的水分从40%降至25%以下;然后将原矿破碎至3~4cm;进一步采用干燥机干燥使膨润土的水分含量小于6%~12%。为防止因蒙脱石结构变化而引起膨润土的性能改变,烘干温度应低于250℃,且时间不易过长。

   利用雷蒙磨将其粉磨至100~325目后,采用气流分级机进行分级,同时去除长石、石英等砂质矿物,即得最终产品。

(3)湿法提纯

   对于原矿中蒙脱石含量只在30%~80%的低品位膨润土或所含长石、石英的粒度不是很大的膨润土,要获得更高纯度的膨润土或蒙脱石,往往采用湿法提纯。

   工艺流程如下:膨润土原土破碎制浆(加分散剂)沉降分离悬浮液离心分离(加絮凝集)过滤干燥打散解聚包装 


   膨润土提纯的程度与膨润土原矿的物相组成、结构、粒度等直接相关。因此,湿法提纯的影响因素较多,例如不同的固-液比、离心机的转数和离心时间、加入分散剂(絮凝剂)的类型和用量以及膨润土的温度等都会影响最终产品的质量。所以,必须根据原土的矿物特征选择适宜的提纯方法。

   (4)化学提纯

   由于采用物理法提纯膨润土难以去除粒度很细的方英石、部分石英及Fe2O3,所以要制得高纯度的膨润土就必须采用化学提纯法。

   化学提纯法即利用化学试剂与膨润土中的杂质矿物发生化学反应而将其除掉的方法通常是利用强碱去除方英石和石英,其反应原理是:

   对吉林省刘房子膨润土的提纯实验结果表明,选用20%的NaOH溶液,以适当的比例(根据膨润土中方英石的含量)加入原土中,在温度为80℃,反应时间为2.5h时即可去除膨润土中的方英石。提纯后蒙脱石含量可达95%以上。

   利用连二亚硫酸钠(俗称保险粉)或次硫酸盐消除Fe2O3,以达到对黏土的漂白作用。

   (5)复合提纯

   在实际提纯工艺过程中常常会同时采用物理方法和化学方法进行复合提纯。例如,英国的专利膨润土提纯技术即为复合提纯。其主要步骤如下所述:  

    ①对开采出的膨润土原矿进行处理,较少表面污染;

    ②原矿破碎后用连二亚硫酸钠或次硫酸盐漂白,消除氧化铁污染;

    ③在60℃下用碱处理膨润土水基溶液中的游离氧化铁,将处理过的膨润土悬浮液脱水;

    ④将脱水后的固相物质冲洗后加水重新制成悬浮液;

    ⑤让新配置的悬浮液在均化器中受剪切、摩擦和冲击;

    ⑥干燥悬浮液。