CN103663481A

CN103663481A - 一种低品位膨润土的提纯工艺

Info

Publication number: CN103663481A
Application number: CN201310569489.XA
Authority: CN
Inventors: 林国友; 倪海明; 蓝丽; 农韦健; 陶靖
Original assignee: Guangxi Hong Yaoxiang Science And Technology Ltd
Current assignee: Guangxi Hong Yaoxiang Science And Technology Ltd
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明提供了一种低品位膨润土的提纯工艺，属于非金属矿加工利用领域。该工艺包括以下步骤：原料预处理；搅拌制浆；超声波提纯；静置沉降、分离上层浆液；离心除杂；过滤、干燥。本发明工艺采用超声波辅佐提纯的方法，在分散剂的作用下，使杂质能更好的与蒙脱石分离，提高了提纯效果。同时，该工艺简单，设备投资少，能够快速、高效、简便地以低品位膨润土提纯出高蒙脱石含量的成品，生产成本低，提纯周期短，易于推广。

Description

一种低品位膨润土的提纯工艺

技术领域

本发明属于非金属矿加工利用领域，具体涉及一种低品位膨润土的提纯工艺。

背景技术

膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。蒙脱石的化学成分为：（Al2,Mg3）Si4O10 OH2·nH2O，由于它具有特殊的性质，如膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等，广泛用于各个工业领域。

据统计，我国膨润土资源目前已探明储量近80亿吨，资源非常丰富，但主要为低品位的膨润土资源，开发利用程度低。在低品位膨润土中，粘土矿物蒙脱石的含量基本在40～70%之间，其余的是非粘土矿物石英、长石等，因此难以进行深加工，更无法直接用于生产精细化工产品。所以，在膨润土深加工之前必须先进行提纯。

目前鹏润土提纯方法主要有干法和湿法。干法主要适用于蒙脱石含量大于80%的原矿提纯，其原理是根据膨润土中杂质如石英、长石等的硬度和密度都较蒙脱石大的特点，在空气中通过逐级分离沉降将杂质分开、分离，但该方法提纯蒙脱石的质量不易控制。原矿中蒙脱石含量为30～80%，或所含长石、石英粒度较小的膨润土，宜采用湿法提纯，其原理是根据鹏润土在水中易膨胀分散的特性，利用脉石矿物和蒙脱石密度差异通过重选的方法对杂质矿物进行分离剔除。

湿法提纯主要有自然沉降法、高速离心法两种。自然沉降法又称为水洗法，它是依据鹏润土中蒙脱石与杂质密度的不同，及蒙脱石品胞细小能在介质中充分分散的原理使杂质与蒙脱石分开。该方法的优点是所需设备简单，投资少，对纳基土提纯效果较好，缺点是提纯周期长，产率低，厂方设备占地面积较大，对钙基土提纯效果不理想。高速离心法是利用膨润土浆在高速离心力作用下，粒度较大、密度较大的杂质粒子抛向分离壁而除去，进而使膨润土得到提纯。在不同转速、流量下进行分离，可以获得不同纯度的膨润土，与自然沉降法相比，该法的优点是提纯周期短，生产连续化，设备占地面积小，适合工业生产的需求，但要消耗相当数量的能量，提纯成本较高。总的来讲，现有的湿法提纯技术并不是一种理想的提纯方法。为此，中国专利（CN 102452656 A）公开了一种低品位膨润土的提纯方法，该技术采用物理、化学相结合的方法，通过原矿的粉碎与筛分、分散制浆、旋流除砂、离心除杂，将得到的高纯度的膨润土矿浆过滤、干燥和打散解聚得到高纯度的膨润土产品。但该方法工艺比较复杂，不适合工业生产的应用。

发明内容

针对现有技术中低品位膨润土提纯工艺存在提纯周期长、成本高及工艺复杂的缺点，采用超声波辅助提纯，提供一种低品位膨润土的提纯工艺。本提纯工艺简单、周期短，可获得纯度较高的鹏润土产品，为低品位膨润土的开发利用提供了一条经济、有效、实用的途径。

具体的，本发明所述的低品位膨润土的提纯工艺，包括有以下步骤：

（1）原料预处理：将原料低品位膨润土进行粉碎处理，得到粒度为-0.074mm的膨润土细粉；

（2）搅拌制浆：将膨润土细粉与水按重量比为1:5～7混合，再加入膨润土细粉重量0.4～0.6%的分散剂，搅拌均匀，制成矿浆：

（3）超声波提纯：矿浆在40～80℃条件下用超声波持续作用20～35min；

（4）静置沉降、分离上层浆液：将超声波作用后的矿浆静置，使其自然沉降20～35min，分离出上层浆液；

（5）离心除杂：将上层浆液离心，除去杂质，得到上清液；

（6）过滤、干燥：将上清液过滤、干燥、粉碎，即得提纯后的膨润土。

以上本发明工艺所述低品位膨润土的蒙脱石含量在70%以下。

所述的分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠或硅酸钠中的一种或一种以上组合，优选六偏磷酸钠，用量为膨润土细粉重量的0.5%。

进一步，步骤（3）中优选矿浆在50℃条件下用超声波持续作用30min的工艺。

进一步，步骤（5）中离心转速为1500～2500r/min，时间为6～8min，优选转速为1800 r/min 、时间为8min的工艺参数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：

（1）本发明采用超声波辅佐提纯的方法，在分散剂的作用下，使杂质能更好的与蒙脱石分离，提高了提纯效果。

（2）本发明工艺简单，对设备要求低（只需要传统的湿法提纯工艺即可），能够快速、高效、简便地以低品位膨润土提纯出高蒙脱石含量的成品，生产成本低，提纯周期短。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，本实施例仅是对本发明作更清楚的说明，而不是对本发明的限制。

实施例1

第一步，将原料低品位膨润土原矿（蒙脱石含量约62%，采用吸蓝量法测定）粉碎、磨矿，得到粒度为-0.074mm的膨润土细粉。第二步，取100g膨润土细粉与500g水混合，然后加入0.5g分散剂六偏磷酸，一起置于搅拌器中搅拌均匀，制成矿浆。第三步，将混合均匀的矿浆置于超声波条件下50℃持续作用30min，加快分散剂与矿浆的作用，分离杂质。第四步，静置矿浆，使其自然沉降30min，分离出上清浆液。第五步，采用离心机将上清浆液离心分离，离心转速为1800r/min，时间为8min，除去杂质。第六步，将上清液经过滤机过滤，过滤得到滤饼进一步进行喷雾干燥，然后采用粉碎机粉碎，即得到提纯后的膨润土。提纯后的膨润土经吸蓝量法测定，测得膨润土中蒙脱石的质量分数为95.12%。

实施例2

第一步，将原料低品位膨润土原矿（蒙脱石含量约67%，采用吸蓝量法测定）粉碎、磨矿，得到粒度为-0.074mm的膨润土细粉。第二步，取100g膨润土细粉与600g水混合，然后加入0.5g分散剂焦磷酸钠，一起置于搅拌器中搅拌均匀，制成矿浆。第三步，将混合均匀的矿浆置于超声波条件下80℃持续作用20min，加快分散剂与矿浆的作用，分离杂质。第四步，静置矿浆，使其自然沉降20min，分离出上清浆液。第五步，采用离心机将上清浆液离心分离，离心转速为2000r/min，时间为7min，除去杂质。第六步，将上清液经过滤机过滤，过滤得到滤饼进一步进行喷雾干燥，然后采用粉碎机粉碎，即得到提纯后的膨润土。提纯后的膨润土经吸蓝量法测定，测得膨润土中蒙脱石的质量分数为94.78%。

实施例3

第一步，将原料低品位膨润土原矿（蒙脱石含量约55%，采用吸蓝量法测定）粉碎、磨矿，得到粒度为-0.074mm的膨润土细粉。第二步，取100g膨润土细粉与500g水混合，然后加入0.6g分散剂硅酸钠，一起置于搅拌器中搅拌均匀，制成矿浆。第三步，将混合均匀的矿浆置于超声波条件下60℃持续作用25min，加快分散剂与矿浆的作用，分离杂质。第四步，静置矿浆，使其自然沉降35min，分离出上清浆液。第五步，采用离心机将上清浆液离心分离，离心转速为2500r/min，时间为6min，除去杂质。第六步，将上清液经过滤机过滤，过滤得到滤饼进一步进行喷雾干燥，然后采用粉碎机粉碎，即得到提纯后的膨润土。提纯后的膨润土经吸蓝量法测定，测得膨润土中蒙脱石的质量分数为92.72%。

实施例4

第一步，将原料低品位膨润土原矿（蒙脱石含量约47%，采用吸蓝量法测定）粉碎、磨矿，得到粒度为-0.074mm的膨润土细粉。第二步，取100g膨润土细粉与500g水混合，然后加入0.5g分散剂六偏磷酸，一起置于搅拌器中搅拌均匀，制成矿浆。第三步，将混合均匀的矿浆置于超声波条件下50℃持续作用30min，加快分散剂与矿浆的作用，分离杂质。第四步，静置矿浆，使其自然沉降35min，分离出上清浆液。第五步，采用离心机将上清浆液离心分离，离心转速为2000r/min，时间为7min，除去杂质。第六步，将上清液经过滤机过滤，过滤得到滤饼进一步进行喷雾干燥，然后采用粉碎机粉碎，即得到提纯后的膨润土。提纯后的膨润土经吸蓝量法测定，测得膨润土中蒙脱石的质量分数为91.23%。

实施例5

第一步，将原料低品位膨润土原矿（蒙脱石含量约63%，采用吸蓝量法测定）粉碎、磨矿，得到粒度为-0.074mm的膨润土细粉。第二步，取100g膨润土细粉与700g水混合，然后加入0.4g分散剂六偏磷酸、焦磷酸钠，一起置于搅拌器中搅拌均匀，制成矿浆。第三步，将混合均匀的矿浆置于超声波条件下65℃持续作用25min，加快分散剂与矿浆的作用，分离杂质。第四步，静置矿浆，使其自然沉降30min，分离出上清浆液。第五步，采用离心机将上清浆液离心分离，离心转速为2000r/min，时间为7min，除去杂质。第六步，将上清液经过滤机过滤，过滤得到滤饼进一步进行喷雾干燥，然后采用粉碎机粉碎，即得到提纯后的膨润土。提纯后的膨润土经吸蓝量法测定，测得膨润土中蒙脱石的质量分数为93.41%。

实施例6

第一步，将原料低品位膨润土原矿（蒙脱石含量约58%，采用吸蓝量法测定）粉碎、磨矿，得到粒度为-0.074mm的膨润土细粉。第二步，取100g膨润土细粉与550g水混合，然后加入0.5g分散剂六偏磷酸、硅酸钠，一起置于搅拌器中搅拌均匀，制成矿浆。第三步，将混合均匀的矿浆置于超声波条件下45℃持续作用35min，加快分散剂与矿浆的作用，分离杂质。第四步，静置矿浆，使其自然沉降25min，分离出上清浆液。第五步，采用离心机将上清浆液离心分离，离心转速为1500r/min，时间为8min，除去杂质。第六步，将上清液经过滤机过滤，过滤得到滤饼进一步进行喷雾干燥，然后采用粉碎机粉碎，即得到提纯后的膨润土。提纯后的膨润土经吸蓝量法测定，测得膨润土中蒙脱石的质量分数为93.37%。

Claims

1.一种低品位膨润土的提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（5）离心除杂：将上层浆液离心，除去杂质，得到上清液；

2.根据权利要求1所述的低品位膨润土的提纯工艺，其特征在于，所述低品位膨润土的蒙脱石含量在70%以下。

3.根据权利要求1所述的低品位膨润土的提纯工艺，其特征在于，所述分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠或硅酸钠中的一种或一种以上组合，用量为膨润土细粉重量的0.5%。

4.根据权利要求1或3所述的低品位膨润土的提纯工艺，其特征在于，所述分散剂为六偏磷酸钠，用量为膨润土细粉重量的0.5%。

5.根据权利要求1所述的低品位膨润土的提纯工艺，其特征在于，（3）步骤中矿浆在50℃条件下用超声波持续作用30min。

6.根据权利要求1所述的低品位膨润土的提纯工艺，其特征在于，（5）步骤中离心转速为1500～2500r/min，时间为6～8min。

7.根据权利要求1或6所述的低品位膨润土的提纯工艺，其特征在于，所述离心转速为1800 r/min，时间为8min。