海泡石提純加工技術

山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2021-05-17

摘要
海泡石是一種含水富鎂矽酸鹽黏土礦物,呈纖維狀結構,在自然界中屬于特種稀有非金屬礦,分布較少,常與蒙脫石、滑石、凹凸棒石、石英、方解石、白雲石等礦物伴生。

海泡石是一種含水富鎂矽酸鹽黏土礦物,呈纖維狀結構,在自然界中屬于特種稀有非金屬礦,分布較少,常與蒙脫石、滑石、凹凸棒石、石英、方解石、白雲石等礦物伴生。

1、海泡石選礦提純

我國的海泡石主要以中低品位礦石為主,品位分布于20%~30%之間,天然優質礦石較少,難以滿足工業應用要求,因此,選礦提純成為提高其應用價值的關鍵。

海泡石的選礦提純技術主要分為幹法和濕法兩種,其中,濕法選礦提純技術使用較多。濕法選礦提純技術以解聚分散、重力、離心力、選擇性絮凝分離等物理方法為主,輔之以浮選等綜合選礦提純工藝。

李虹等以品位為28%~44%,主要伴生礦為滑石、方解石、石英等的海泡石原礦為研究對象,采用機械攪拌使海泡石單體充分解離,加入分散劑和抑制劑等輔助藥劑,并采用高剪切、高轉速離心設備進行分散沉降分選,最終得到了品位為95%、回收率為60%的海泡石精礦。

Zhou等采用沉澱法和微波酸處理相結合的方法成功去除了海泡石礦物中的雜質,提高了海泡石的純度。原礦中主要脈石礦物為石英和方解石,沉澱法可有效去除石英等雜質,微波酸處理法可去除海泡石中的非矽酸鹽雜質。研究結果表明:經沉降及微波照射後,該海泡石純度由42%提高至90%以上。

譚建傑等利用海泡石與脈石礦物在顆粒直徑、密度上的差異性,采用搗漿—離心分離法将海泡石與各脈石礦物分離。首先對礦物表面電位進行了調整,加入六偏磷酸鈉改善分散性,在堿性環境下(pH=9),搗漿轉速1600r/min,時間25min,離心機轉速3100r/min,時間為5min。經上述處理後,該海泡石品位由38%提升至77.33%。

屈小梭等采用擦洗—離心分離法對海泡石進行提純。研究結果表明,經調漿擦洗,過篩及離心分選後,該海泡石純度由56.0%提高至89.2%,回收率高達75.34%。

2、海泡石加工

海泡石純度越高,其物化性能和工藝性能越優,使用範圍更廣,應用價值也将進一步提升。目前,海泡石的加工主要分為基礎加工和深加工兩個方面。

基礎加工:球磨和選礦提純是海泡石基礎加工的主要方法。對于粗粒級的海泡石,使用球磨可得到粒度範圍為0.2~0.6mm的海泡石。針對不同産地、不同用途的海泡石,可采用不同類型的球磨機進行基礎加工。基礎的球磨加工不但有利于選礦提純,也可以添加不同的組分來滿足各種材料的制備要求。

深加工:海泡石的應用前景取決于深加工的程度。海泡石的深加工主要有超細加工、活化、表面改性處理等方式。其中,超細加工根據對産品細度要求的不同,通常采用氣流磨和高速機械式沖擊磨機進行加工。目前,海泡石改性的方法主要有酸改性、離子交換改性、焙燒處理改性以及有機改性等。

曹偉城等首先采用鹽酸對海泡石進行酸化處理,再采用十六烷基三甲基溴化铵對海泡石進行有機化改性,制備得到多功能有機海泡石。結果表明,酸活化處理可以有效除雜,提高純度;海泡石層間距經有機化處理之後,從12.16nm增加到12.30nm,且海泡石纖維得到解束而變松散,從而提高了其反應活性,展現出了良好的吸附性能。

賀洋采用聯合分級、解聚、活化等方法,對低品質海泡石原礦進行分選改性處理,成功制備了超細海泡石粉體吸附材料。試驗結果表明:與海泡石原礦相比,制備得到超細海泡石粉體吸附材料粒度較細,比表面積較大,表面活性較高,對氨、甲醛等氣體的吸附性能更優。

Chen等采用正矽酸乙酯和十六烷基三甲氧基矽烷為前驅體對海泡石進行改性,并通過噴塗環氧樹脂和改性海泡石的懸浮液制備塗層。研究了改性海泡石與環氧樹脂的配比對塗層形貌和疏水性的影響。結果表明:該塗層具有良好的機械耐久性,在強酸、強堿溶液中浸泡30d後仍能保持良好的超疏水性能。

資料來源:《紀慧超,董雄波,楊華明.海泡石精細化加工及在戰略性新興産業的應用[J].礦産保護與利用,2020,40(06):16-25》

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