吉林伊通膨潤土礦開發(fā)利用試驗研究

郭子英，高云慧

（吉林省第三地質(zhì)調(diào)查所實驗室，吉林 四平 136000）

1 前言

吉林省四平市伊通境內(nèi)發(fā)現(xiàn)一處大型膨潤土礦，當?shù)卣疄榱税l(fā)展地方經(jīng)濟，積極籌備開發(fā)利用，受其委托，我單位對其膨潤土礦進行了一系列開發(fā)利用試驗研究工作，針對該膨潤土礦白度低、原礦品位偏低、屬鈣基型等特點，主要對其進行了選礦提純、酸活化生產(chǎn)活性土吸附劑、改型生產(chǎn)鈉土等試驗，并詳細探討了試驗參數(shù)。

2 膨潤土的性能

2.1 物理性能

該礦膨潤土外觀土黃色，膨脹倍8mL/g，膠質(zhì)價50mL/g，吸藍量28.6g/100g，換算成蒙脫石含量為65%，X-射線衍射分析蒙脫石55%、高嶺石15%、長石及石英等30%。

2.2 化學成分

原礦化學成分見表1。

表1 礦石化學成分(%)

總體來看，該膨潤土礦品位偏低，白度較差，懸浮性能不好，因此，對其進行了提純、改性、活化等試驗。

3 開發(fā)利用試驗

3.1 提純選礦

原礦采出后，手選出砂石等雜質(zhì)后晾曬至水分＜10%；破碎至40目后，分散制漿，礦漿濃度控制在20%～25%，加分散劑焦磷酸鈉300g/L；分散制漿后用水力旋流器分級(-43μm)，吸藍量由原礦28.6g/100g提高到33.35g/100g，蒙脫石達75%以上，可滿足一般工業(yè)需要，產(chǎn)率為75%。分級之后再進一步水力重選，離心分級成2μm產(chǎn)品，蒙脫石85%以上，產(chǎn)率為50%?？捎糜诟呒壆a(chǎn)品中。

3.2 活性白土

活性白土主要用于石油、油脂產(chǎn)品的脫色精制?；钚园淄恋纳a(chǎn)主要是用硫酸進行活化處理，經(jīng)提純后的漿液經(jīng)沉淀后可不經(jīng)干燥直接活化。

3.2.1 活化條件試驗

(1)硫酸用量。

硫酸用量見表2。

表2 硫酸用量條件試驗

可見硫酸用量應(yīng)控制在15%～20%，＜15%活化不充分，＞20%增加成本且對各項指標提高無益，甚至還下降，原因是硫酸濃度太高，易破壞蒙脫石結(jié)構(gòu)。

(2)活化時間。

活化時間見表3。

表3 活化時間條件試驗

可見活化時間應(yīng)控制在3～5h，活化時間太短，活化不完全，時間太長，不僅浪費能源且對各項指標提高無益。

(3)活化溫度。

100℃左右，溫度太高增加成本浪費能源，溫度太低活化不充分。

(4)反應(yīng)液固比。

控制在1∶3～4之間。

(5)pH值。

漂洗至pH值=6～7，以洗去游離硫酸。

(6)水分含量。

干燥至含水＜8%然后破碎至200目包裝。

3.2.2 樣品檢驗

做出一定數(shù)量樣品，經(jīng)檢測全部指標均符合要求，檢測結(jié)果見表4。

表4 樣品檢測

3.3 改性

用提純后2μm級的優(yōu)質(zhì)膨潤土，進行擠壓鈉化，并添加增效劑，測試其粘度。

原土由鈣基土經(jīng)改性后成鈉基土，視粘度顯著增加，可用于鉆井泥漿、鑄造型沙粘結(jié)劑等。

3.3.1 改性條件試驗

(1)最優(yōu)加堿量。

最優(yōu)加堿量見表5。

表5 最優(yōu)加堿量條件試驗

由此可見最優(yōu)加堿量在4%～6%之間。

(2)增效劑用量。

增效劑用量見表6。

表6 增效劑用量條件試驗

增效劑用量在0.5%～1.5%之間，用量過大，視粘度增加，但濾失量也隨之上升。

3.3.2 樣品檢測

做出一定數(shù)量樣品，經(jīng)檢測全部指標均符合標準，檢測結(jié)果見表7。

表7 樣品檢測

4 結(jié)語

伊通鈣基膨潤土分散性、懸浮性較差，品位偏低。但經(jīng)提純、改性、活化后，其各項指標明顯提高，可生產(chǎn)出高效活性白土、優(yōu)質(zhì)鉆井泥漿級鈉級土等，開發(fā)利用價值良好。

[1]胡艷海,王繼庫,李泰熙.利用伊通鈣基膨潤土生產(chǎn)高效活性白土[J].非金屬礦,1996(5):49-50.

[2]胡艷海,路海源,王繼庫.API級膨潤土的制備及應(yīng)用[J].適用技術(shù)市場,1998(1):12-13.