紅泉膨潤土的提純研究

顏磊

摘要：針對紅泉膨潤土礦床隨著開采深度的增加，某些礦點(diǎn)蒙脫石含量有所下降，如何進(jìn)行提純后提高膨潤土逇附加值，提純后的高純膨潤土具有更高附加值，可廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)在主要的提純方法有手選、風(fēng)選、濕法和化學(xué)提純，我們通過不同實(shí)驗(yàn)方法來探究最佳提純方案。

關(guān)鍵詞：膨潤土;蒙脫石;提純工藝

一、前言

紅泉膨潤土礦礦山位于紅泉向斜盆地西段北翼，長2400m，寬700m，全段為19—28線?，F(xiàn)有露采地段為7—16線范圍，長1400m，寬500米。紅泉膨潤土礦賦存鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、鎂基膨潤土。地表及淺部（6～30米）以含鈉、鎂偏高的鈣基土為主，少量零星的納基土，深部全為含鎂偏高的鈣基土，礦層越往下產(chǎn)品質(zhì)量越差。紅泉膨潤土礦從土礦發(fā)現(xiàn)至今已對出露表層的礦進(jìn)行首采，已基本將表層鈉基膨潤土開采完，現(xiàn)有的1#、2#、3#、4#采場基本上屬于鈣基膨潤土，而且礦體蒙脫石品位基本在40%—60%左右，如何通過各種提純方法研發(fā)出高質(zhì)量的膨潤土產(chǎn)品是我們研究的內(nèi)容。

二、實(shí)驗(yàn)部分

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過試驗(yàn)判斷出影響膨潤土提純效率的主要因素，并分別用單因素方法和正交試驗(yàn)法控制不同變量來對膨潤土進(jìn)行提純。

（二）實(shí)驗(yàn)儀器

GJ-1高速攪拌機(jī)（功率100W），中國江陰第二電廠;SZ101-3型鼓風(fēng)電熱恒溫干燥箱渚暨電熱儀器廠;FA/JA2003電子天平;KF-3型化驗(yàn)制樣機(jī);LD4-2型離心機(jī)，北京醫(yī)用離心機(jī)廠;電磁攪拌機(jī)。

（三）試驗(yàn)步驟

1、探究液固比、沉降時(shí)間對自然沉降提純效果的影響：

取膨潤土樣品配置成液固比為4：1、5：1漿液，人工均勻攪拌時(shí)間60min，取1/2上層漿液進(jìn)行固液分離，進(jìn)行檢測。原礦檢測記錄： 吸藍(lán)量23.02;蒙脫石：52.08。

通過實(shí)驗(yàn)，根據(jù)液固比對自然沉降提純效果的影響的分析，當(dāng)液固比5：1時(shí)，自然沉降效果較好，后面自然沉降提純均采用液固比5：1，人工均勻攪拌時(shí)間為1h、靜置2 h，取靜置漿液1/2烘干。

2、分散劑（焦磷酸鈉）對膨潤土提純效果的影響：對自然沉降提純的的樣品進(jìn)行第二次提純，在液固比為10：1（g/g）、攪拌時(shí)間為20 min、靜置1 h、離心轉(zhuǎn)速為4000 r· min-1（在離心轉(zhuǎn)速4000r·min-1離心1min）條件下，考察了分散劑用量為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%時(shí)對膨潤土提純效果的影響。并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄。

不同分散劑濃度檢測結(jié)果：試樣1：分散劑濃度0.3%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量27.83;蒙脫石：62.96。試樣2：分散劑濃度0.4%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量27.83;蒙脫石：62.96。試樣3：分散劑濃度0.5%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量27.35;蒙脫石：61.88。試樣4：分散劑濃度0.6，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量27.35脫石：61.88

3、液固比對膨潤土提純效果的影響：對自然沉降提純的的樣品進(jìn)行第二次提純，在漿液中加入0.4 wt%的（焦磷酸鈉）、攪拌時(shí)間為20 min、靜置1 h、離心轉(zhuǎn)速為4000 r·min-1條件下，考察了液固比為8：1、10：1、12：1、14：1（g/g）時(shí)對膨潤土提純效果的影響。并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄。

比提純膨潤土檢測記錄：試樣1：液固比8：1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量28.31;蒙脫石：64.05。試樣2：液固比10：1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量29.75;蒙脫石：67.31。試樣3：液固比12：1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量29.27;蒙脫石：66.22。試樣4：液固比14：1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量28.79;蒙脫石：65.14。

4、離心轉(zhuǎn)速對膨潤土提純效果的影響：對自然沉降提純的的樣品進(jìn)行第二次提純，配置漿液液固比為10：1（g/g）、加入0.4%的（焦磷酸鈉）、靜置時(shí)間60min、離心轉(zhuǎn)速為不同條件下，考察了離心轉(zhuǎn)速2000r/min、3000r/min、4000r/min時(shí)對膨潤土提純效果的影響，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄。 離心轉(zhuǎn)速不同提純膨潤土檢測記錄：試樣1：離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量28.31;蒙脫石：64.05。試樣2：離心機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量30.23;蒙脫石：68.39。試樣3：離心機(jī)轉(zhuǎn)速4000r/min，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：吸藍(lán)量0.23;蒙脫石：68.39。

（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

1、對于本次實(shí)驗(yàn)所取樣品為2#采區(qū)，初期進(jìn)行人工精選，混合均勻，樣品在未烘干條件下呈淺藍(lán)色，通過測其性質(zhì)，對膨脹容和膠質(zhì)價(jià)綜合分析，此樣品的分散性、水溶性、膨脹性相對較差，在水中分層明顯。

2、自然沉降提純實(shí)驗(yàn)中，對未進(jìn)行烘干的新進(jìn)膨潤土礦進(jìn)行溶解，漿液分層現(xiàn)象明顯，烘干后的漿液分層較小。

3、通過分散劑（焦磷酸鈉）對膨潤土提純效果的影響分析，分散劑用量為0.3%、0.4%的提純實(shí)驗(yàn)效果較好，且結(jié)果相同，分散劑用量為0.5%、0.6%的提純實(shí)驗(yàn)蒙脫石含量相對較分散劑用量為0.3%、0.4%的低，原因可能是過多的分散劑對漿液中的蒙脫石有絮凝作用，進(jìn)而沉淀，不利于提純。

4、通過液固比對膨潤土提純效果的影響分析，在漿液中加入0.4 wt%的（焦磷酸鈉）、攪拌時(shí)間為20 min、靜置1 h、離心轉(zhuǎn)速為4000 r·min-1條件下，液固比為10：1（g/g）時(shí)提純效果較好。

5、通過離心轉(zhuǎn)速對膨潤土提純效果的影響分析，轉(zhuǎn)速較大時(shí)對膨潤土的提純效果較好（得到的固含量多），根據(jù)快速提純的條件，選擇離心轉(zhuǎn)速4000r·min-1較為理想。

三、結(jié)束語

通過整個(gè)提純實(shí)驗(yàn)分析，自然沉降提純過程主要除去不可溶雜質(zhì)，蒙脫石含量增加較小，在加入分散劑的離心提純過程中，液固比10：1（g/g）、分散劑用量0.4%、攪拌時(shí)間30min、靜置60min、離心轉(zhuǎn)速為4000r/min離心時(shí)間5min的條件下，且離心后取上層漿液的提純效果較好，蒙脫石含量增加明顯，最高提純蒙脫石含量達(dá)到71.65。