一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺，包括以下步骤：将低品位(凹凸棒石含量小于20％)红色凹凸棒石粘土原矿土粉碎，过200目筛。过筛后的原矿土粉与酸溶液混合，超声搅拌1h，浸泡静置。然后经抽滤，洗涤，得到预处理浆料。在预处理浆料中加入的六偏磷酸钠，草酸钠和含硫化合物，球磨处理。取出静置，倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,经过离心，洗涤，干燥，粉碎，得高纯度的米白色凹凸棒石。本发明专利技术从低品位的红色原矿土中获得高纯度的米白色凹凸棒石粉体，为低品位红色凹凸捧石粘土的利用开辟新的途径。

Purification and Decolorization of Low-grade Red Attapulgite Clay

【技术实现步骤摘要】
一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺
本专利技术涉及粘土矿物深加工和制备
，具体涉及一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺。
技术介绍
凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的层链状结构特征,纳米级孔穴通道微观构造,有比表面积大、孔道发育的介孔材料等特征,是一种较为理想的结构材料,因其特殊的纤维结构、优良的吸附和脱色性能,被广泛应用于化工、轻工、纺织、建材、环保和制药等领域。我国的凹凸棒石粘土资源位于世界前列，特别是甘肃中西部的凹凸棒石粘土资源储量极为丰富，已探明矿储量达4亿吨,远景储量则达到10亿吨。不过，该地区的凹凸棒石矿土普遍存在品位偏低的特点,而且在成矿过程中，由于Mg2+缺乏导致其结构中八面体层有部分空缺或为Al3+、Fe3+或Fe2+所占据,大量Fe3+的占据使凹凸棒石呈现砖红色，吸附能力较弱,不利于产品的开发和规模应用。为了提高凹凸棒粘土的使用效果,增强其整体的物化性能,通常在使用前需对其进行提纯和去色处理。现有技术中，胡吉祥等(广州化工，2015)采用焦磷酸钠分散剂，开展了凹凸棒石粘土的提纯研究，结果表明当加入3.5％的焦磷酸钠时，SiO2含量由提纯前的56.94％降至提纯后的38.44％，提纯后凹凸棒石粘土的吸附水的能力提高38％。专利(CN106904623A)公开了一种凹凸棒土的提纯改性方法,具体做法是将凹凸棒土原矿粉碎,投入到由硅烷偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸醋偶联剂一、防沉降性铝酸醋等组成的有机活性剂的去离子水中磁力搅拌,浸泡静置后倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,加入由六偏磷酸钠和羧甲基纤维素组成的活化分散剂中协同超声水热法处理,离心、过滤及干燥得凹凸棒土粉。但这些工艺方法大多用于品位较高的凹凸棒粘土的提纯，对凹凸棒石含量低于30％的粘土提纯效果并不显著。在去色处理方面，左绪正等(非金属矿，2005)开展了红色凹凸棒石粘土除铁增白的工艺技术研究，主要依据色质离子的物化特性，应用络合一还原技术，将白度在45％～55％的红色凹凸棒石粘土除铁漂白后，产品白度提高到93.5％。专利(CN103803570A)公开了一种利用溶剂热反应转变凹凸棒石颜色的方法，主要利用二甲基亚矾在高压环境条件下实现与凹凸棒石的相互作用,通过与凹凸棒石骨架中三价铁的还原,使凹凸棒石色泽转变,同时铁的价态转换赋予了凹凸棒石吸附能力的提高。专利(CN104261421A)公开了水热法制备米白色凹凸棒石的方法，通过含硫化合物中的硫在水热环境下与凹凸棒石相互作用,使凹凸棒石骨架中三价铁得以还原,实现了砖红色凹凸棒石色泽的转变同时水热过程改善了凹凸棒石的zeta电位,从而改善了凹凸棒石的吸附性能。这些研究固然对红色凹凸棒石起到了很好的去色效果，但仍然存在去色效果不稳定，容易“返黄”；使用毒性试剂(如二甲基亚矾等)或苛刻的水热条件等问题。因而探索新的提纯和去色方法,对低品位红色凹凸捧石粘土的开发和利用具有重要的现实意义。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺，从低品位的红色原矿土中获得高纯度的米白色凹凸棒石粉体，为低品位红色凹凸捧石粘土的利用开辟新的途径。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺，包括以下步骤：1)将低品位红色凹凸棒石粘土原矿土粉碎，过200目筛；2)将过筛后的原矿土粉与酸溶液混合，然后超声搅拌1h，再浸泡静置；3)将步骤2)静置后的混合液经抽滤、洗涤，得到预处理浆料；4)在所述的预处理浆料中加入一定量的六偏磷酸钠、草酸钠和含硫化合物，球磨处理；5)将步骤4)球磨处理后的产物取出静置，倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,依次经过离心、洗涤、干燥、粉碎，得高纯度的米白色凹凸棒石。所述的低品位红色凹凸棒石粘土原矿土为凹凸棒石含量小于20％的矿土。步骤2)中所述的酸溶液为盐酸、硫酸或磷酸中的一种，酸溶液浓度为0.5mol/l，酸溶液与原矿土混合的固液比为1(g):10(ml)-1(g):30(ml)，浸泡静置时间为24-48h。所述六偏磷酸钠用量为凹凸棒粘土质量的3-7％。所述草酸钠用量为凹凸棒粘土质量的5-20％。所述含硫化合物为硫化钠、硫化按、硫化亚铁或硫代硫酸钠中的至少一种，用量为凹凸棒粘土质量的1-5％。步骤4)所述的球磨处理为：球料质量比为1:1-1:3，转速为200-500r/min，处理时间为0.5-2h。所述的高纯度的米白色凹凸棒石品位≥80％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用酸浸泡工艺，一方面分解凹凸棒石粘土中的碳酸盐等杂质，另一方面可进一步疏通凹凸棒石粘土的孔道，有利于凹凸棒石与分散剂(六偏磷酸钠)的相互作用。(2)本专利技术采用球磨工艺，使凹凸棒土的Fe3+得以与还原剂(草酸钠和含硫化合物)充分反应，提高了红色凹凸棒石的去色效果。(3)本专利技术的低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺,避免了繁杂的工艺条件，采用品位≤20％的红色凹凸棒石粘土原矿,经提纯去色工艺后可得到品位≥80％的米白色凹凸棒石产品。附图说明图1为本专利技术提纯去色前后凹凸棒石的XRD图。采用甘肃临泽县红色原矿土，凹凸棒石含量约为15％，经本专利技术提纯和去色工艺处理后，得到纯度为81％的米白色凹凸棒石粉体。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺作进一步说明。描述,所述的实施例只是对本专利技术的权利要求的具体描述,权利要求包括但不限于所述的实施例内容。实施例1将低品位(凹凸棒石含量小于20％)红色凹凸棒石粘土原矿土粉碎，过200目筛。过筛后的原矿土粉与浓度为0.5mol/l的硫酸溶液混合，固液比为1(g):10(ml)，超声搅拌1h，浸泡静置48h。然后经抽滤，洗涤，得到预处理浆料。然后加入的六偏磷酸钠，草酸钠和硫化钠，其用量分别为凹凸棒粘土质量的7％，10％和1％，球磨处理(球料质量比为1:2，转速为500r/min)0.5h。取出静置，倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,经过离心，洗涤，干燥，粉碎，得高纯度的米白色凹凸棒石。实施例2将低品位(凹凸棒石含量小于20％)红色凹凸棒石粘土原矿土粉碎，过200目筛。过筛后的原矿土粉与浓度为0.5mol/l的盐酸溶液混合，固液比为1(g):30(ml)，超声搅拌1h，浸泡静置24h。然后经抽滤，洗涤，得到预处理浆料。然后加入的六偏磷酸钠，草酸钠和硫化按，其用量分别为凹凸棒粘土质量的3％，15％和5％，球磨处理(球料质量比为1:1，转速为200r/min)1h。取出静置，倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,经过离心，洗涤，干燥，粉碎，得高纯度的米白色凹凸棒石。实施例3将低品位(凹凸棒石含量小于20％)红色凹凸棒石粘土原矿土粉碎，过200目筛。过筛后的原矿土粉与浓度为0.5mol/l的磷酸溶液混合，固液比为1(g):20(ml)，超声搅拌1.5h，浸泡静置24h。然后经抽滤，洗涤，得到预处理浆料。然后加入的六偏磷酸钠，草酸钠和硫化亚铁，其用量分别为凹凸棒粘土质量的4.5％，20％和2.5％，球磨处理(球料质量比为1:3，转速为300r/min)1.5h。取出静置，倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,经过离心，洗涤，干燥，粉碎，得高纯度的米白色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺，其特征在于：包括以下步骤：1)将低品位红色凹凸棒石粘土原矿土粉碎，过200目筛；2)将过筛后的原矿土粉与酸溶液混合，然后超声搅拌1h，再浸泡静置；3)将步骤2)静置后的混合液经抽滤、洗涤，得到预处理浆料；4)在所述的预处理浆料中加入一定量的六偏磷酸钠、草酸钠和含硫化合物，球磨处理；5)将步骤4)球磨处理后的产物取出静置，倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,依次经过离心、洗涤、干燥、粉碎，得高纯度的米白色凹凸棒石。

【技术特征摘要】
1.一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺，其特征在于：包括以下步骤：1)将低品位红色凹凸棒石粘土原矿土粉碎，过200目筛；2)将过筛后的原矿土粉与酸溶液混合，然后超声搅拌1h，再浸泡静置；3)将步骤2)静置后的混合液经抽滤、洗涤，得到预处理浆料；4)在所述的预处理浆料中加入一定量的六偏磷酸钠、草酸钠和含硫化合物，球磨处理；5)将步骤4)球磨处理后的产物取出静置，倾析溶液得上层凹凸棒土悬浮液,依次经过离心、洗涤、干燥、粉碎，得高纯度的米白色凹凸棒石。2.根据权利要求1所述的一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺，其特征在于：所述的低品位红色凹凸棒石粘土原矿土为凹凸棒石含量小于20％的矿土。3.根据权利要求1所述的一种低品位红色凹凸棒石粘土的提纯和去色工艺，其特征在于：步骤2)中所述的酸溶液为盐酸、硫酸或磷酸中的一种，酸溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，姚义俊，刘恺，饶伟锋，范栋梁，孙国民，成敏，唐华剑，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32