一种含方石英的天然钠基膨润土提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种含方石英的天然钠基膨润土提纯的方法，至少包括干法磨矿工艺和半干法炼泥工艺；所述干法磨矿工艺包括对原矿进行干燥预处理后再进行磨粉形成粉料，所述干燥预处理包括晾晒

【技术实现步骤摘要】
一种含方石英的天然钠基膨润土提纯方法


[0001]本专利技术涉及膨润土提纯
，具体涉及一种含方石英的天然钠基膨润土提纯方法。

技术介绍

[0002]膨润土具有优良的物理化学性质，包括吸水性、溶胀性、黏结性、吸附性、催化活性、触变性、悬浮性、可塑性、润滑性和阳离子交换性等，使其作为缓释剂、吸附剂、催化剂、增稠剂、触变剂、脱色剂等广泛应用于医药、化工、食品、环境治理、新材料等多个领域，高纯度的膨润土具有更高附加值和更重要的应用。随着科技和社会生产的发展，对高质量高纯度的膨润土的需求明显增加。天然膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成分的粘土矿物。除蒙脱石外，膨润土中还含有其他矿物，如石英、伊利石、高岭石、绿泥石、海泡石、水铝英石、凹凸棒石以及细微的方石英等，通常需要进行选矿加工提纯才能得到较高纯度的膨润土精矿产品。因膨润土提纯在膨润土的开发利用中占有很重要的位置，精矿中蒙脱石的含量高低会直接影响到膨润土加工产品的性能，往往随着开发利用层次的提高，对蒙脱石含量的要求也相应增高，因此提纯是我国膨润土矿开发利用的至关重要的技术环节。
[0003]我国膨润土类型大多以钙基膨润土为主，天然钠基膨润土比较少，但是天然钠基膨润土比钙基膨润土具有更加优良的物理化学性能。天然钠基膨润土选矿提纯工艺主要有干法和湿法两种。干法加工工艺主要为原矿干燥
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磨粉
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分级，细粒级为蒙脱石精矿，粗粒级为尾矿(粗砂)，干法工艺通常用于原矿蒙脱石含量大于80％且杂质矿物粒度较粗的膨润土。蒙脱石含量较低的原矿主要采用湿法提纯工艺，湿法提纯主要包括制浆分散、分离粗砂、离心提纯或自然沉降、悬浮液干燥、产品磨粉等环节，自然沉降工艺耗时较长，生产效率低下，高速离心工艺生产效率高，但是能耗高，生产成本高，是目前生产高附加值膨润土产品的主要工艺。
[0004]现有技术中对于膨润土矿石提纯工艺的另一个难题在于对于蒙脱石与方石英的分离。方英石一般粒度细微、嵌布且与蒙脱石相互包裹形成包裹结构，蒙脱石遇水溶胀，浆料粘度增大，更不利于微细粒方石英的分离。换言之，将膨润土中包裹的方石英除去的关键问题在于如何打开蒙脱石与方石英的包裹体及如何有效降低矿浆粘度的问题，从而使已经解离的方石英和蒙脱石充分分散而分离。而传统的干法和湿法均无法实现。中国专利技术专利CN101391779A公开了一种用两次分散法从膨润土矿中提纯蒙脱石的方法，先采用过氧化氢作为分散剂破坏蒙脱石的片层结构，再采用焦磷酸钠打开缔结结构降低矿浆粘度来实现重力沉降，使方石英从蒙脱石中分离出来。该方法提纯能达到95％，操作方便，但是需要将矿浆浓度控制在5
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15％，双氧水添加量为矿浆的1～3％，矿浆浓度极低，极大地增加了离心干燥过程的能耗，增加了生产成本；同时，由于添加双氧水后会生产大量的氧气，矿浆内产生向上的气泡，细小的杂质难以沉降，难以避免地最后留在悬浮液中，并与蒙脱石粘合难以剔除，且这些细小的杂质后续难以再通过其他方法将其除去。
[0005]中国专利技术专利CN 102120587A公开了一种从富含方石英钙基膨润土矿制取高纯钠
基蒙脱石、白炭黑及尺寸可控的纳米二氧化硅的方法，该方法采用碱提取分离的方法，利用钠基蒙脱土更好的亲水性和更容易在水介质中分散的特点为下一步碱提取分离方石英创造条件通过碱溶液提取蒙脱石包裹的方石英，并制备纳米二氧化硅，实现矿物的高附加值利用。但是该方法对于方石英的提取效率不高，原因在于虽然将钙基膨润土改性为钠基蒙脱石，提高其分散性能，但是并未改变蒙脱石的包裹结构，蒙脱石的纯度也受到了极大地影响。因此现有技术中尚没有高效率分离蒙脱石和方石英的方法来提高蒙脱石的纯度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种含方石英的天然钠基膨润土提纯的方法，，针对膨润土含有细微粒方石英的皂状天然钠基膨润土矿，采用原矿干燥后干法磨矿并结合半干法碾压炼泥工艺来解决方石英与蒙脱石矿物包裹体的解离，结合超声分散，促进其中的微细粒方石英与蒙脱石的分散和崩解，缩短分散时间，提高分离效果，得到高纯度钠基膨润土。
[0007]为实现上述的目的，本专利技术提供了一种含方石英的天然钠基膨润土提纯的方法，至少包括干法磨矿工艺和半干法炼泥工艺；所述干法磨矿工艺包括对原矿进行干燥预处理后再进行磨粉形成粉料，所述干燥预处理包括晾晒
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破碎
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干燥，制得含水量为6～10％的粉料；所述半干法炼泥包括将粉料掺水使粉料快速吸水促使蒙脱石和方石英的包裹体崩解形成矿泥后进行碾压炼泥。选取的天然钠基膨润土原矿中蒙脱石含量为60～86％，吸蓝量为25～32g/100g，方石英含量为20～30％。该天然钠基膨润土原矿中的方石英颗粒细微，且与包裹在蒙脱石内，难以依靠方石英自身重力或离心力除去。
[0008]优选地，所述干燥预处理是将原矿进行晾晒干燥至水分为15～20％，破碎成粒度为2～5mm的粗颗粒；所述干法磨矿形成的粉料为40～100目。
[0009]优选地，所述半干法炼泥的矿泥的固含量为76～84％；碾压炼泥的设备为螺旋挤出炼泥机。
[0010]优选地，所述干法磨矿工艺中干燥方法为微波干燥，干燥温度为100～110℃。
[0011]具体地，本专利技术提供了一种含方石英的天然钠基膨润土提纯的方法，依次包括以下步骤：干法磨矿
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半干法炼泥
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捣浆分散
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筛分除砂
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超声分散
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离心提纯；其中，所述干法磨矿包括晾晒
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破碎处理为粗颗粒，再进行微波干燥粗至粗颗粒含水量为6～10％，进行磨矿过筛40～100目形成粉料；所述半干法炼泥，是将粉料掺水形成固含量为76～84％的矿泥，掺水过程中粉料快速吸水促使蒙脱石和方石英的包裹体崩解，矿泥经反复多次碾压炼泥后，形成泥条；所述捣浆分散是将泥条加水后捣浆形成泥浆，再加入降粘药剂，降低矿浆的粘度，使矿浆内杂质矿物与蒙脱石充分分散，形成初级分散矿浆；所述筛分除砂是将初级分散矿浆过筛后保留筛下产物；所述超声分散，将过筛后的山下产物进行超声波分散，形成超声分散矿浆，超级分散矿浆中的蒙脱石和方石英的包裹体已经进一步完全崩解蒙脱石和方石英完全分离；所述离心提纯是将超声分散矿浆进行离心机离心，并将上层悬浮液干燥即可得到提纯产品。
[0012]优选地，捣浆分散包括加入的降粘药剂的用量为原矿质量百分比0.2～1.5％；所述降粘药剂为聚乙二醇分散剂的一种或多种。
[0013]优选地，所述捣浆的矿浆的浓度为10～20％，捣浆时间为40～90分钟。
[0014]优选地，所述离心分离包括采用离心机对离心分离，转速2000～3200r/min，离心
时间3～10min。
[0015]作为本专利技术的优选技术方案，还可以采用下述技术方案，一种含方石英的天然钠基膨润土提纯的方法，包括以下步骤：
[0016](1)选取矿物：选取天然钠基膨润土中蒙脱石含量为60～86％，吸蓝量为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含方石英的天然钠基膨润土提纯方法，其特征在于，至少包括干法磨矿工艺和半干法炼泥工艺；所述干法磨矿工艺包括对原矿进行干燥预处理后再进行磨粉形成粉料，所述干燥预处理包括晾晒
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破碎
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干燥，制得含水量为6～10％的粉料；所述半干法炼泥包括将粉料掺水使粉料快速吸水促使蒙脱石和方石英的包裹体崩解形成矿泥后进行碾压炼泥。2.如权利要求1所述的含方石英的天然钠基膨润土提纯方法，其特征在于，所述干燥预处理是将原矿进行晾晒干燥至水分为15～20％，破碎成粒度为2～5mm的粗颗粒；所述干法磨矿形成的粉料为40～100目。3.如权利要求1所述的含方石英的天然钠基膨润土提纯方法，其特征在于，所述半干法炼泥的矿泥的固含量为76～84％；碾压炼泥的设备为螺旋挤出炼泥机。4.如权利要求1所述的含方石英的天然钠基膨润土提纯方法，其特征在于：所述干法磨矿工艺中干燥方法为微波干燥，干燥温度为100～110℃。5.如权利要求1所述的含方石英的天然钠基膨润土提纯方法，其特征在于：依次包括以下步骤：干法磨矿
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半干法炼泥
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捣浆分散
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筛分除砂
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超声分散
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离心提纯；其中，所述干法磨矿包括晾晒
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破碎处理为粗颗粒，再进行微波干燥粗至粗颗粒含水量为6～10％，进行磨矿过筛40～100目形成粉料；所述半干法炼泥，是将粉料掺水形成固含量为76～84％的矿泥，掺水过程中粉料快速吸水促使蒙脱石和方石英的包裹体崩解，矿泥经反复多次碾压炼泥后，形成泥条；所述捣浆分散是将泥条加水后捣浆形成泥浆，再加入降粘药剂，降低矿浆的粘度，使矿浆内杂质矿物与蒙脱石充分分散，形成初级分散矿浆；所述筛分除砂是将初级分散矿浆过筛后保留筛下产物；所述超声分散，将过筛后的筛下产物进行超声波分散，形成超声分散矿浆，超级分散矿浆中的蒙脱石和方石英的包裹体已经进一步完全崩解蒙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧杰，安卫东，于阳辉，潘卫，赖玮，胡名卫，代小元，程飞飞，贺洋，刘克起，
申请(专利权)人：苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：