CN100569643C - 一种干法生产锂基膨润土的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干法生产锂基膨润土的方法，包括以下步骤：选矿步骤：选取天然钙基膨润土作为原料；干法提纯步骤：采用磨粉设备对天然钙基膨润土进行粉碎，并在粉碎的同时除杂提纯；捏合法改性步骤：在粉碎提纯后的天然钙基膨润土中加入有机酸与锂化剂，然后采用捏合机对其进行锂化改性；陈化步骤：对经过锂化改性的天然钙基膨润土进行陈化处理；干燥步骤：对陈化后的天然钙基膨润土进行干燥后为成品；成品检测包装步骤。本发明的优点是将钙基膨润土改性为锂基膨润土的最基本也是最重要的提纯改性工艺过程，由需要大量耗水的浆液法，让只需少量湿润水的干法提纯、改性所取代，从而大大节省了能源，水资源和劳动力，同时也改善了生产环境。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种干法生产锂基膨润土的方法。
背景技术
膨润土是以蒙脱石为主要成份的铝硅酸盐矿物。由于其独特的物化性能，在铸造、钻井泥浆、铁矿球团等工业中有着悠久的应用历史，被誉为“万能粘土”。
我国膨润土储量居世界首位，总探明储量达2亿吨左右，预测资源量在70亿吨以上。但天然的膨润土绝大部分为钙基膨润土，而钙基膨润土工艺性能差，应用领域受到限制。随着化工工业的发展和膨润土应用范围的扩大，对膨润土进行深加工改性日益受到重视。
目前膨润土改性主要有钠化改性、有机包覆改性和锂化改性三种方式。但钠基膨润土在有机溶剂中不能够膨胀，有机膨润土应用广泛但价格昂贵。锂基膨润土不论在水中或有机溶剂中均具有良好的分散性，且价格低廉，而且无毒、无刺激性气味，在很多应用领域可以代替有机膨润土。
迄今为止，我国尚未发现天然产的锂基膨润土，主要靠在天然钙基膨润土中加入锂盐，经离子交换处理，用Li+置换原土晶体中的Ca2+、Mg2+阳离子得到。
通常，膨润土的改性方法有干、湿两法。一般的干法流程简单，但交换效率低；湿法流程复杂，但交换充分，产品纯度高。基于这样的认识，目前我国普遍采用湿法改性方式生产锂基膨润土，生产工艺如下：
选矿→风化→打浆除砂提纯→用锂盐改性钙基膨润土→脱水→干燥→成品。
上述工艺的缺陷由于钙基膨润土的提纯和改性，是在膨润土浆液中进行，需用大量的水；尔后的工艺是将上述的工艺用水去除掉。这就不但由于工序的繁复需大量的人工，更由于脱水、干燥这二个环节需消耗大量的能源。由此大大增加了产品的生产成本。申请号为85105821的中国专利公开了锂膨润土悬浮剂的制造方法，披露的锂膨润土的制造工艺与上述工艺类似。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够节约人力，减少能源消耗的干法生产锂基膨润土的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种干法生产锂基膨润土的方法，包括以下步骤：
选矿步骤：选取天然钙基膨润土作为原料；
干法提纯步骤：采用磨粉设备对上述的天然钙基膨润土进行粉碎，并在粉碎的同时除杂提纯；
捏合法改性步骤：在粉碎提纯后的天然钙基膨润土中加入有机酸与锂化剂，采用捏合机对粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行锂化改性；
陈化步骤：对经过锂化改性的上述的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行陈化处理；
干燥步骤：对陈化后的上述的锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行干燥后为成品；
成品检测包装步骤：将上述的成品检测包装。
上述的选矿步骤中的天然钙基膨润土中按重量份计量的蒙脱石含量为50％至70％。
上述的干法提纯步骤中的除杂提纯是粉碎后过350目至450目筛网，去除天然钙基膨润土中含有的石英或方解石或斜长石。
上述的干法提纯步骤中的除杂提纯使得天然钙基膨润土中按重量份计量的蒙脱石含量为70％至90％。
上述的捏合法改性步骤中的有机酸的分子结构中含有羧基；按重量份计量，有机酸加入量为提纯后的天然钙基膨润土的3％至10％。
上述的捏合法改性步骤中的有机酸是至少含有酒石酸或草酸或苹果酸或枸椽酸或抗坏血酸中的一种；按重量份计量，有机酸加入量为提纯后的天然钙基膨润土的3％至10％。
上述的捏合法改性步骤中的锂化剂是至少含有碳酸锂或硫酸锂或硝酸锂或氯化锂中的一种；按重量份计量，锂化剂加入量为提纯后钙基膨润土重量的1％至5％。
上述的陈化步骤中的陈化处理的时间是3天至7天。
上述的干燥步骤中的成品的水分含量小于等于10％。
上述的干法提纯步骤中的磨粉设备是雷蒙磨粉机。
与现有技术相比，本发明采用了下述的工艺流程：选矿步骤：选取天然钙基膨润土作为原料；干法提纯步骤：采用磨粉设备对上述的天然钙基膨润土进行粉碎，并在粉碎的同时除杂提纯；捏合法改性步骤：在粉碎提纯后的天然钙基膨润土中加入有机酸与锂化剂，采用捏合机对粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行锂化改性；陈化步骤：对经过锂化改性的上述的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行陈化处理；干燥步骤：对陈化后的上述的锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行干燥后为成品；成品检测包装步骤：将上述的成品检测包装。本发明的优点是将钙基膨润土改性为锂基膨润土的最基本也是最重要的提纯改性工艺过程，由需要大量耗水的浆液法，让只需少量湿润水的干法提纯、改性所取代。从而大大节省了能源，水资源和劳动力，降低了生产成本，同时也改善了生产环境。
附图说明
图1是本发明实施例工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1所示的实施例1
一种干法生产锂基膨润土的方法，包括以下步骤：
选矿步骤：选取我国浙江安吉的天然钙基膨润土，其蒙脱石的含量为50％，所含的杂质矿物主要为石英；
干法提纯步骤：采用雷蒙磨粉机，在粉碎的同时除去杂质矿物进行提纯，过400目筛网得到的钙基膨润土，去除了天然钙基膨润土中的石英，其蒙脱石的含量为78％；
捏合法改性步骤：称取草酸和碳酸锂，按重量份计量其称取量分别是提纯后的天然钙基膨润土的3％和1％，将两者在水中混合溶解后，加入提纯后的天然钙基膨润土中，然后在捏合机中通过反复捏合达到锂化改性目的；
陈化步骤：对经过锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行陈化处理3天；
干燥步骤：对陈化后的锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行干燥后为成品，成品的水分含量为8％；
成品检测包装步骤：将上述的成品检测包装。
实施例2
一种干法生产锂基膨润土的方法，包括以下步骤：
选矿步骤：选取我国浙江安吉的天然钙基膨润土，其蒙脱石的含量为60％，所含的杂质矿物主要为石英；
干法提纯步骤：采用雷蒙磨粉机，在粉碎的同时除去杂质矿物进行提纯，过400目筛网得到的钙基膨润土，去除了天然钙基膨润土中的石英，其蒙脱石的含量为85％；
捏合法改性步骤：称取草酸和碳酸锂，按重量份计量其称取量分别是提纯后的天然钙基膨润土的6％和3％，将两者在水中混合溶解后，加入提纯后的天然钙基膨润土中，然后在捏合机中通过反复捏合达到锂化改性目的；
陈化步骤：对经过锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行陈化处理7天；
干燥步骤：对陈化后的锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行干燥后为成品，成品的水分含量为7％；
成品检测包装步骤：将上述的成品检测包装。
实施例3
一种干法生产锂基膨润土的方法，包括以下步骤：
选矿步骤：选取我国浙江安吉的天然钙基膨润土，其蒙脱石的含量为65％，所含的杂质矿物主要为石英；
干法提纯步骤：采用雷蒙磨粉机，在粉碎的同时除去杂质矿物进行提纯，过400目筛网得到的钙基膨润土，去除了天然钙基膨润土中的石英，其蒙脱石的含量为88％；
捏合法改性步骤：称取草酸和碳酸锂，按重量份计量其称取量分别是提纯后的天然钙基膨润土的10％和5％，将两者在水中混合溶解后，加入提纯后的天然钙基膨润土中，然后在捏合机中通过反复捏合达到锂化改性目的；
陈化步骤：对经过锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行陈化处理5天；
干燥步骤：对陈化后的锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行干燥后为成品，成品的水分含量为9％；
成品检测包装步骤：将上述的成品检测包装。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
Claims (6)
1、一种干法生产锂基膨润土的方法，其特征是：包括以下步骤：
选矿步骤：选取天然钙基膨润土作为原料；
干法提纯步骤：采用磨粉设备对所述的天然钙基膨润土进行粉碎，并在粉碎的同时除杂提纯；
捏合法改性步骤：在粉碎提纯后的所述的天然钙基膨润土中加入有机酸与锂化剂，采用捏合机对粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行锂化改性；
陈化步骤：对经过锂化改性的所述的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行陈化处理；
干燥步骤：对陈化后的所述的锂化改性的粉碎提纯后的天然钙基膨润土进行干燥后为成品；
成品检测包装步骤：将所述的成品检测包装；所述的选矿步骤中天然钙基膨润土中按重量份计量的蒙脱石含量为50％至70％；所述的干法提纯步骤中除杂提纯是粉碎后过350目至450目筛网，去除所述的天然钙基膨润土中含有的石英或方解石或斜长石；所述的干法提纯步骤中除杂提纯使得所述的天然钙基膨润土中按重量份计量的蒙脱石含量为70％至90％；所述的捏合法改性步骤中有机酸的分子结构中含有羧基；按重量份计量，所述的有机酸加入量为所述的粉碎提纯后的天然钙基膨润土的3％至10％。
2、根据权利要求1所述的一种干法生产锂基膨润土的方法，其特征是：所述的捏合法改性步骤中有机酸是至少含有酒石酸或草酸或苹果酸或枸椽酸或抗坏血酸中的一种；按重量份计量，所述的有机酸加入量为所述的提纯后的天然钙基膨润土的3％至10％。
3、根据权利要求1所述的一种干法生产锂基膨润土的方法，其特征是：所述的捏合法改性步骤中锂化剂是至少含有碳酸锂或硫酸锂或硝酸锂或氯化锂中的一种；按重量份计量，所述的锂化剂加入量为粉碎提纯后天然钙基膨润土重量的1％至5％。
4、根据权利要求1所述的一种干法生产锂基膨润土的方法，其特征是：所述的陈化步骤中陈化处理的时间是3天至7天。
5、根据权利要求1所述的一种干法生产锂基膨润土的方法，其特征是：所述的干燥步骤中成品的水分含量小于等于10％。
6、根据权利要求1所述的一种干法生产锂基膨润土的方法，其特征是：所述的干法提纯步骤中磨粉设备是雷蒙磨粉机。
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