一种高纯埃洛石的制备方法技术

技术编号:3829231 阅读:278 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种高纯埃洛石的制备方法,属于矿物深加工领域。一种高纯埃洛石的制备方法,其特征在于它包括如下步骤:1)将埃洛石含量大于30%(质量)的原矿和水配成浓度为5~10%(质量)的悬浮液;2)按无水碳酸钠的加入量为悬浮液质量的0.1~0.3%,选取无水碳酸钠,备用;向悬浮液中加入无水碳酸钠,再向悬浮液中加入六偏磷酸钠或低分子量聚丙烯酸钠,机械搅拌20~40min,得到浆体;3)将搅拌后的浆体放入离心机中离心分离,转速1000~1500r/min,时间3~5min;离心后,将下层沉淀除去,取上层悬浮液,再次离心,转速2500~3000r/min,时间3~5min;4)取第二次离心的沉淀物,105℃烘干,得到高纯埃洛石。该方法得到的埃洛石的纯度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及(提纯方法),属于矿物深加工领域。
技术介绍
埃洛石属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物,晶体结构相似于高岭石,也属1 : 1型结构单元层的二八面体型结构,化学成分为AlJSiA。] (0H)^叫0,与高岭石相同,但层间含有水分,故亦称多水高岭石。水分子易于脱失,全部脱失后称变埃洛石,与高岭石成同质多象。在一些粘土矿物学专著中,将埃洛石(halloysite)、高岭石(kaolinite)、地开石(dickite)和珍珠陶石(nacrite)等矿物统称为"高岭石族",俗称高岭土。埃洛石一般由多个片层巻曲而成,管外径为10 50nm,内径为5 20nm,长度为2 40 ii m,晶层数为15 40,至少在一维方向具有纳米效应,又具有高比表面积和高负电荷外表面,因而拥有较优的吸附、孔道过滤、层间离子交换杀菌等性能,可用于废水、废气以及某些废渣的处理。 自然界中埃洛石矿多与粘土矿物共存,如高岭石、伊利石、绿泥石、三水铝石等,由于它们物化性能比较接近,一般方法难以区分,因而埃洛石常被混在其它粘土矿物当中,很少被单独应用。 目前关于埃洛石研究的文献资料很少,且多为矿物学研究,而对其提纯、制备的专利文章则几乎没有。近些年,随着矿物纳米材料的兴起,埃洛石的特殊结构也引起了人们的重视。 天然高岭土中通常含有一定量的埃洛石,局部地区埃洛石含量甚至可达40 50% (质量),另外还含有伊利石、三水铝石、石英、长石等杂质矿物。通过分选提纯,除去其中三水铝石、石英、长石等硬质矿物和高岭土、伊利石等粘土矿物,可制备得到埃洛石产品。但由于埃洛石和高岭石、伊利石同属于粘土矿物,物化性能十分接近,通过目前的常规选矿方法很难将埃洛石分选出来,获得高纯度的埃洛石。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该方法得到的埃洛石的纯度高。 为了实现上述目的,本专利技术的技术方案是,其特征在于它包括如下步骤 1)将埃洛石含量大于30% (质量)的原矿(如天然高岭土,主要包括埃洛石、高岭石、伊利石、三水铝石、石英、长石)和水配成浓度为5 10% (质量)的悬浮液(表示100g悬浮液中含5 10g原矿); 2)按无水碳酸钠的加入量为悬浮液质量的0. 1 0. 3%,选取无水碳酸钠,备用;按六偏磷酸钠的加入量为原矿质量的0. 2 1%,选取六偏磷酸钠,备用;按低分子量聚丙烯酸钠(分子量为3000 5000)的加入量为原矿质量的0. 02 0. 1 % ,选取低分子量聚丙3烯酸钠,备用; 向悬浮液中加入无水碳酸钠,再向悬浮液中加入六偏磷酸钠或低分子量聚丙烯酸钠,机械搅拌20 40min,得到桨体; 3)将搅拌后的浆体放入离心机中离心分离,转速1000 1500r/min,时间3 5min ;离心后,将下层沉淀除去,取上层悬浮液,再次离心,转速2500 3000r/min,时间3 5min ;4)取第二次离心的沉淀物,105t:烘干,得到高纯埃洛石(产品)。 本专利技术的有益效果是利用埃洛石特殊的水化性能,可以在水中获得极强的分散悬浮性,然后通过高速离心,去除原矿中含有的高岭土、伊利石和其它重质矿物,从而得到高纯度的埃洛石产品。本专利技术关键之一在于最佳分散条件,在此条件下,样品充分分散,埃洛石与其它矿物彻底分离,形成最佳沉降差,从而达到最佳分离效率和分离效果。本专利技术的关键之二在于离心转速的选择,通过大量试验发现,第一次离心转速在1000 1500r/min、第二次离心转速在2500 3000r/min时,分离效果最佳。本专利技术的关键之三在于提纯条件的最佳配合,经过大量试验发现,只有在本专利技术条件下,才可以得到高纯度的埃洛石产品,埃洛石的纯度大于90% (质量)。本专利技术工艺简单,操作方便,制备成本低,提纯效率高,尤其是制备的埃洛石纯度非常高。附图说明 图1是原矿的XRD图谱; 图2是本专利技术实施例1所得到的产品的XRD图谱; 图3是本专利技术实施例2所得到的产品的XRD图谱; 图4是本专利技术实施例3所得到的产品的XRD图谱; 图5是本专利技术实施例1所得到的产品的场发射扫描电镜照片。具体实施例方式为了更好地理解本专利技术,下面结合实例进一步阐明本专利技术的内容,但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。 实施例1 : —种高纯埃洛石的制备方法,它包括如下步骤 1)将埃洛石含量大于30% (质量)的原矿(如天然高岭土,主要包括埃洛石、高岭石、伊利石、三水铝石、石英、长石,见图1)和水配成浓度为5% (质量)的悬浮液(表示100g悬浮液中含5g原矿); 2)按无水碳酸钠的加入量为悬浮液质量的0. 1 % ,选取无水碳酸钠,备用;按六偏磷酸钠的加入量为原矿质量的0. 2%,选取六偏磷酸钠,备用; 向悬浮液中加入无水碳酸钠和六偏磷酸钠,机械搅拌20min,得到浆体; 3)将搅拌后的浆体放入离心机中离心分离,转速1000r/min,时间3min ;离心后,将下层沉淀除去,取上层悬浮液,再次离心,转速2500r/min,时间3min ; 4)取第二次离心的沉淀物,105t:烘干,得到高纯埃洛石(产品),产品的XRD图谱如图2所示,可以看出,图谱中几乎未见其它杂质峰,埃洛石产品的纯度大于90% (质量)。产品的场发射扫描电镜照片如图5所示,图中可见明显的多层空心管状结构,是典型的埃洛石微观形貌特征。 实施例2 : —种高纯埃洛石的制备方法,它包括如下步骤 1)将埃洛石含量大于30% (质量)的原矿(如天然高岭土,主要包括埃洛石、高 岭石、伊利石、三水铝石、石英、长石,见图1)和水配成浓度为10% (质量)的悬浮液(表示 100g悬浮液中含10g原矿); 2)按无水碳酸钠的加入量为悬浮液质量的0. 3%,选取无水碳酸钠,备用;按低分 子量聚丙烯酸钠(分子量在3000 5000)的加入量为原矿质量的0. 1%,选取低分子量聚 丙烯酸钠,备用; 向悬浮液中加入无水碳酸钠,再向悬浮液中加入低分子量聚丙烯酸钠,机械搅拌 20 40min,得到桨体; 3)将搅拌后的浆体放入离心机中离心分离,转速1500r/min,时间5min ;离心后, 将下层沉淀除去,取上层悬浮液,再次离心,转速3000r/min,时间5min ; 4)取第二次离心的沉淀物,105t:烘干,得到高纯埃洛石(产品)。产品的XRD图谱 如图3所示,可以看出,图谱中几乎未见其它杂质峰,埃洛石产品的纯度大于90% (质量)。 实施例3 : —种高纯埃洛石的制备方法,它包括如下步骤 1)将埃洛石含量大于30% (质量)的原矿(如天然高岭土,主要包括埃洛石、高 岭石、伊利石、三水铝石、石英、长石,见图1)和水配成浓度为8% (质量)的悬浮液(表示100g悬浮液中含8g原矿); 2)按无水碳酸钠的加入量为悬浮液质量的0. 2%,选取无水碳酸钠,备用;按六偏 磷酸钠的加入量为原矿质量的0. 5%,选取六偏磷酸钠,备用; 向悬浮液中加入无水碳酸钠,再向悬浮液中加入六偏磷酸钠,机械搅拌30min,得 到浆体; 3)将搅拌后的浆体放入离心机中离心分离,转速1200r/min,时间4min ;离心后,将下层沉淀除去,取上层悬浮液,再次离心,转速2800r/min,时间4min ; 4)取第二次离心的沉淀物,105t:烘干,得到高纯埃洛石(产品)。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高纯埃洛石的制备方法,其特征在于它包括如下步骤:  1)将埃洛石含量大于30%(质量)的原矿和水配成浓度为5~10%(质量)的悬浮液;  2)按无水碳酸钠的加入量为悬浮液质量的0.1~0.3%,选取无水碳酸钠,备用;按六偏磷酸钠的加入量为原矿质量的0.2~1%,选取六偏磷酸钠,备用;按低分子量聚丙烯酸钠的加入量为原矿质量的0.02~0.1%,选取低分子量聚丙烯酸钠,备用;向悬浮液中加入无水碳酸钠,再向悬浮液中加入六偏磷酸钠或低分子量聚丙烯酸钠,机械搅拌20~40min,得到浆体;  3)将搅拌后的浆体放入离心机中离心分离,转速1000~1500r/min,时间3~5min;离心后,将下层沉淀除去,取上层悬浮液,再次离心,转速2500~3000r/min,时间3~5min;  4)取第二次离心的沉淀物,105℃烘干,得到高纯埃洛石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩利雄严春杰肖国琪
申请(专利权)人:中国地质大学武汉
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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