黑滑石的脱碳方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种黑滑石的脱碳方法及应用

【技术实现步骤摘要】
黑滑石的脱碳方法及应用


[0001]本专利技术涉及滑石矿产利用领域，尤其涉及黑滑石的脱碳方法及应用
。

技术介绍

[0002]黑滑石是一种层状结构的硅镁酸盐矿物，是我国特色矿产资源，集中分布于我国西南地区，远期处理超过
10
亿吨
。
黑滑石目前的主要用途包括造纸
、
陶瓷
、
橡胶
、
建材涂料等行业，应用广泛
。
而黑滑石内含有微量的生物炭，使黑滑石呈黑色，大大限制了黑滑石的应用
。
因此，黑滑石的焙烧脱碳是黑滑石下游利用的必要环节
。
[0003]黑滑石焙烧脱碳得到的焙烧产物，其白度得到大幅提升可达到
90
以上，然而焙烧产物相比白滑石原矿直接制备的滑石粉质地较硬，性能较差
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种黑滑石的脱碳方法及应用，以解决黑滑石的焙烧产物质地较硬，性能较差技术问题
。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了一种黑滑石的脱碳方法，包括以下步骤：一种黑滑石的脱碳方法，包括以下步骤：将黑滑石粉末与造孔剂在液体状态下浸渍，取出固体物质，得到活化黑滑石
。
其中，造孔剂与黑滑石粉末的质量比为
1:2~2:1。
造孔剂在加热的条件下能够生成气体
。
[0006]将活化黑滑石在富氧气氛下焙烧，得到脱碳滑石粉
。
其中，富氧气氛中的氧气分压大于
60%
，焙烧温度为
800℃~850℃
，焙烧时长为
0.5~2
小时
。
[0007]根据本申请的实施方式，造孔剂为碳酸氢钾
、
氯化锌
、
碱式碳酸锌
、
氯化铵中的一种或多种
。
[0008]根据本申请的实施方式，将黑滑石粉末与造孔剂在液体状态下浸渍的步骤包括：将黑滑石粉末加入含有造孔剂的造孔剂溶液中，超声混合
12~24h。
[0009]根据本申请的实施方式，黑滑石粉末的制备方法包括：将黑滑石原矿采用振磨方式破碎后，再进行球磨，得到黑滑石粉末
。
其中，振磨方式的破碎时间为
15~25 min。
在球磨步骤中，球料比为1：
10~1
：
20
，球磨时间为
2~4
小时，球磨转速为
200~400 rpm。
[0010]根据本申请的实施方式，黑滑石粉末的粒径为
325
目
。
[0011]根据本申请的实施方式，富氧气氛中的氧气分压为
65%。
[0012]根据本申请的实施方式，将活化黑滑石在富氧气氛下焙烧的步骤包括：将黑滑石粉末以
5℃/min
的升温速率升温至
800℃~850℃
，保温2小时，自然冷却
。
[0013]根据本申请的实施方式，焙烧步骤在封闭管式炉中进行，在焙烧前预通气
10~20min。
[0014]根据本申请的实施方式，封闭管式炉的炉膛内设有载料仓
。
载料仓与炉膛适配
。
[0015]载料仓包括载料仓本体和盖板
。
载料仓本体内设有容纳黑滑石粉末的容纳腔，载
料仓本体的轴向两端分别设有与容纳腔连通的进气口和出气口
。
盖板盖合于容纳腔
。
[0016]本申请还提供了上述脱碳方法制得的脱碳滑石粉的应用
。
[0017]上述的黑滑石的脱碳方法中，通过浸渍步骤造孔剂浸入了黑滑石内，因此，在焙烧过程中，造孔剂在加热的条件下能够生成气体，黑滑石形成致密孔道结构
。
如此可以有效提升比表面积，增强氧气在黑滑石固体表面的传质过程，从动力学角度强化黑滑石脱碳反应，促使活化黑滑石在相对较低温度下即完成黑滑石脱碳反应
。
因此，脱碳滑石粉仍然保持层状滑石结构，具有高反应活性和特殊物化性质，硬度较低
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图
。
[0019]图1为本申请一实施例的从黑滑石低温焙烧高效脱碳的技术路线图；图2为本申请一实施例的富氧焙烧装置截面图；图3为本申请一实施例的富氧焙烧装置侧视图；图4为本申请一实施例的富氧焙烧装置结构示意图；图5为黑滑石原位高温
XRD
图；图
6(a)
为黑滑石原矿
SEM
图；图
6(b)
为现有工艺下黑滑石焙烧产品；图
6(c)
为本专利技术实施例5中富氧活化低温焙烧产物；图7为实施例
1~5
的黑滑石脱碳产物的实物图
。
[0020]本专利技术目的的实现
、
功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明
。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式
。
基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围
。
[0022]需要说明，本专利技术实施方式中所有方向性指示（诸如上
、
下
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系
、
运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变
。
[0023]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征
。
[0024]并且，本专利技术各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内
。
[0025]申请人经过大量的研究发现，由于生物炭赋存于滑石结构的层间，难以脱出，相关
技术中多采用
1300℃
以上的温度进行焙烧脱碳
。
而黑滑石在
850℃
以上就会发生物相转变，滑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种黑滑石的脱碳方法，其特征在于，包括以下步骤：将黑滑石粉末与造孔剂在液体状态下浸渍，取出固体物质，得到活化黑滑石；其中，所述造孔剂与所述黑滑石粉末的质量比为
1:2~2:1
；所述造孔剂在加热的条件下能够生成气体；将所述活化黑滑石在富氧气氛下焙烧，得到脱碳滑石粉；其中，所述富氧气氛中的氧气分压大于
60%
，焙烧温度为
800℃~850℃
，焙烧时长为
0.5~2
小时
。2.
根据权利要求1所述的脱碳方法，其特征在于，所述造孔剂为碳酸氢钾
、
氯化锌
、
碱式碳酸锌
、
氯化铵中的一种或多种
。3.
根据权利要求1所述的脱碳方法，其特征在于，所述将黑滑石粉末与造孔剂在液体状态下浸渍的步骤包括：将所述黑滑石粉末加入含有所述造孔剂的造孔剂溶液中，超声混合
12~24h。4.
根据权利要求1所述的脱碳方法，其特征在于，所述黑滑石粉末的制备方法包括：将黑滑石原矿采用振磨方式破碎后，再进行球磨，得到所述黑滑石粉末；其中，所述振磨方式的破碎时间为
15~25 min
；在所述球磨步骤中，球料比为1：
10~1
：
20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆伟，史美清，柴立元，郝泰旭，张理源，颜旭，赵也萩，黄钰，魏杨金，赵飞平，
申请(专利权)人：新引擎长沙科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：