【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非金属矿物材料加工，尤其涉及一种高纯高岭土及其制备方法。
技术介绍
1、高纯度高岭土作为陶瓷、电子材料、新型抗菌材料、抗癌载体等的基础材料，在不同领域发挥着关键作用。在陶瓷工业中，其精细化提纯可提升产品的白度、透明度和机械性能，使其更适用于高端陶瓷的制备。而在电子材料领域，高岭土的纯度直接关系到电介质材料的绝缘性能。在生物医药领域，由于药典规定高岭石纯度需达到95%以上，高纯度高岭土对于制备生物相容性好、对人体无害的材料至关重要。提高高岭土的纯度不仅有助于改善材料性能、拓展应用领域，还能够提高矿产品的市场附加值，促进矿产资源的可持续利用。通过精细选矿，可以有效提取高岭土中的有用成分，减少资源浪费，缓解高岭土资源分布分散、含有色杂质较多等问题，提高矿产资源的综合利用效率，符合可持续发展的战略要求。
2、高岭土原矿主要成分是高岭石族矿物，夹杂着大量杂质如石英、长石、云母以及各种铁矿物和铁的氧化物，甚至还含有有机质。高岭土提纯方法包括重选、磁选、浮选、浸出、化学漂白和焙烧等。这些方法各具特点，用于去除不同类型的杂质，从而提高高岭土白度和品质。重选主要用于去除有机质、长石和石英等，通过密度和粒度差异实现提纯，需结合煅烧、磁选和浸出获得最终产品。磁选用于去除弱磁性染色杂质，高梯度强磁选机可有效实现高岭土的磁选提纯。而浮选可用于处理杂质较多的高岭土原矿，通过气泡的吸附分离提纯。浸出通过浸出药剂溶解去除部分杂质，具备简单、节能的特点。化学漂白则通过化学反应去除染色杂质，分为氧化法、还原法和氧化—还原联合法等。但是上述
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种高纯度、低成本、生物安全性高的高纯高岭土及其制备方法，该方法通过物理化学联合法，将高岭土中的高岭石与赤铁矿、蒙脱石和石英进行了有效分离，得到高纯高岭土。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、本专利技术的第一目的是提供一种高纯高岭土的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将天然高岭土原矿进行破碎及筛分，筛分后的粉体高岭土与去离子水和六偏磷酸钠按一定的固液比混合形成矿浆，并以一定的速度及时间搅拌分散；搅拌结束后，将矿浆静置一定时间，采用虹吸法获得矿浆上清液后进行离心分级处理，干燥后得到初步提纯矿；
5、s2、将s1中的初步提纯矿与16~32%浓度的硫酸在一定温度下发生反应，反应一定的时间后将所得混合物用去离子水多次洗涤直至ph为中性，干燥后得到去除赤铁矿的高岭土提纯矿；
6、s3、将s2中的高岭土提纯矿与非离子聚丙烯酰胺在一定温度下低速搅拌，反应一定时间后通过虹吸法将所得混合物的上清废液抛除，下层絮凝沉淀物在离心分级脱水干燥后得到高纯高岭土。
7、进一步的，步骤s1中，所述粉体高岭土与水的固液比为(5~160)g:100 ml，所述的搅拌速度为1000~1500 rpm，搅拌时间为60~120 min，矿浆静置时间为5~60 min。
8、进一步的，步骤s1中，使用的离心机进行分级处理，离心转速为2000~7000 rpm，离心时间为5~10 min，随后将上清液保留为后续提纯产品，沉淀产物抛除。
9、进一步的，步骤s2中，所述的初步提纯矿与16~32%浓度的硫酸的固液比为1g:(1~20)ml，所述的反应温度为60~65 ℃，反应时间60~180 min。
10、进一步的，步骤s2中，所述的干燥温度为30~70 ℃，干燥时间为120~600 min。
11、进一步的，步骤s3中，高岭土提纯矿与非离子聚丙烯酰胺的固液比为1~5:100，所述的低速搅拌为50~500 rpm，搅拌时间60~240 min，所述的干燥温度为30~70 ℃，干燥时间为120~600 min。
12、本专利技术的第二目的是提供采用上述制备方法得到的高纯高岭土。
13、进一步的，所述高纯高岭土中高岭石的含量不低于98.5%，石英的含量不高于0.4%。
14、进一步的，所述高纯高岭土的粒径分布为d50为361~365 nm，d90为635~670 nm。
15、进一步的，所述高纯高岭土的zeta电位为-36 mv ~ -37 mv。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、（1）本专利技术采用价格低廉、储量丰富的天然高岭土为原料，通过物理化学联合法制备了纯度为98.9%的高纯高岭石，先采用物理方法去除杂质石英，再利用酸溶液去除赤铁矿，最后用选择性絮凝的方法去除蒙脱石。本专利技术将高岭土中的高岭石与赤铁矿、蒙脱石和石英进行了有效分离，得到高纯高岭土。
18、（2）采用本专利技术提供的方法制备的高纯高岭石中高岭石的含量不低于98.5%，石英的含量不高于0.4%，粒径分布为d50为361~365 nm，d90为635~670 nm，且孔径为1~10 nm占比相比于原矿提高了6倍，zeta电位为-36 mv ~ -37 mv。本专利技术制备的高纯高岭石的zeta电位绝对值大于30 mv，即便在存在有静电斥力作用，也能维持混悬液体系稳定，能够很好作为生物材料应用于生物医药领域。
19、（3）本专利技术的方法得到的产品具有高纯度、低成本、生物安全性高、应用范围广等优越性能，实际应用前景广阔。这为该天然高岭土的工业化生产提供技术支持，对同类型矿石的加工提纯及工业化生产也具有一定的指导意义。
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1.一种高纯高岭土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述粉体高岭土与水的固液比为（5~16）g:100mL，所述的搅拌速度为1000~1500 rpm，搅拌时间为60~120 min，矿浆静置时间为5~60 min。
3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，使用的离心机进行分级处理，离心转速为2000~7000 rpm，离心时间为5~10 min，随后将上清液保留为后续提纯产品，沉淀产物抛除。
4. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述的初步提纯矿与16~32%浓度的硫酸的固液比为1g:(1~20)mL，所述的反应温度为60~65 ℃，反应时间60~180 min。
5. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述的干燥温度为30~70℃，干燥时间为120~600 min。
6. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，高岭土提纯矿与非离子聚丙烯酰胺的固液比为1~5:100，所述的低速搅拌为50
7.一种采用如权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备得到的高纯高岭土。
8.如权利要求7所述的高纯高岭土，其特征在于，所述高纯高岭土中高岭石的含量不低于98.5%，石英的含量不高于0.4%。
9. 如权利要求7所述的高纯高岭土，其特征在于，所述高纯高岭土的粒径分布为D50为361~365 nm，D90为635~670 nm。
10. 如权利要求7所述的高纯高岭土，其特征在于，所述高纯高岭土的Zeta电位为-36mV ~ -37 mV。
...【技术特征摘要】
1.一种高纯高岭土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述粉体高岭土与水的固液比为（5~16）g:100ml，所述的搅拌速度为1000~1500 rpm，搅拌时间为60~120 min，矿浆静置时间为5~60 min。
3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，使用的离心机进行分级处理，离心转速为2000~7000 rpm，离心时间为5~10 min，随后将上清液保留为后续提纯产品，沉淀产物抛除。
4. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述的初步提纯矿与16~32%浓度的硫酸的固液比为1g:(1~20)ml，所述的反应温度为60~65 ℃，反应时间60~180 min。
5. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述的干燥温度为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨华明，吴倩雯，易涵，纪慧超，卢林云，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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