一,、膨潤土提純方法有哪些
目前,,膨潤土的提純方法主要有風(fēng)選法、自然沉降法,、離心法,、水力分級法、絮凝法,、重液法,、磷酸鹽法,、電泳法,、超聲波振蕩法,、化學(xué)提純法等,。
1、膨潤土風(fēng)選法提純
風(fēng)選原理:又稱干法提純,是利用膨潤土與雜質(zhì)礦物的硬度和密度的差異,,將已磨至一定細(xì)度的膨潤土原礦和空氣充分混合成流態(tài)化,在分級輪離心力和風(fēng)機抽力的作用下,,大部分粗顆粒和比重大的顆粒與細(xì)粒礦物實現(xiàn)分離,。
風(fēng)選目的:針對蒙脫石含量大于80%、粒度較細(xì)的膨潤土,,去除顆粒較粗的石英,、長石等脈石雜質(zhì)礦物。
常用設(shè)備或藥劑:風(fēng)選粉碎機,、分級機等,。
特點:該方法操作簡便,處理量大,,但產(chǎn)品的質(zhì)量不容易控制,。
2、膨潤土自然沉降法提純
自然沉降法原理:將膨潤土浸水制成泥漿,,然后放入沉降槽,使其自然沉降,。膨潤土在制漿過程中,,蒙脫石吸水膨脹而發(fā)生崩解,,致使蒙脫石的粒度相對于其他雜質(zhì)礦物較小,沉降速度慢,,而石英,、長石,、碳酸鹽等砂質(zhì)礦物沉積速度快,從而實現(xiàn)長石,、石英等粒度比較大的顆粒與膨潤土的分離,。
自然沉降法目的:除去石英、長石,、碳酸鹽等砂質(zhì)礦物,。
特點:該方法可在一定程度上提純蒙脫石,操作簡便,,提純成本低,。但設(shè)備占地面積大、提純產(chǎn)率底,。自然沉降法對鈉基膨潤土的提純效果要優(yōu)于鈣基膨潤土,。
3、膨潤土離心法提純
離心法原理:將自然沉降去雜后的懸浮液再經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的離心沉降機分離,,進一步分離粒度較細(xì)的碎屑礦物(長石,、碳酸鹽等)。
離心法目的:縮短選別時間,,進一步除雜,。
常用設(shè)備或藥劑:臥螺離心機,。
特點:離心法現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于高純蒙脫石制備行業(yè),,離心效果好,,但是產(chǎn)品回收率低,且溢流產(chǎn)品濃度過低,僅為3%左右。
4,、膨潤土水力分級法提純
水力分級法原理:利用水力旋流器中不同粒度的顆粒沉降速度差和運動方向的不同,,將蒙脫石顆粒群與雜質(zhì)顆粒群分離。
水力分級法目的:去除粒度極小的長石及石英等雜質(zhì),。
常用設(shè)備或藥劑:水力旋流器。
特點:水力提純法脫鹽效果明顯,,提純效果較好,,產(chǎn)品質(zhì)量較好,易實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),,且提純過程未外加化學(xué)試劑,,進一步提純后可用于生產(chǎn)精細(xì)化工、日用品及醫(yī)藥產(chǎn)品等,。但該方法得到的產(chǎn)品蒙脫石的最終含量在90%左右,,不可能再高。因為在蒙脫石的晶層之間夾雜著很少量的石英,、方石英,、長石、云母等雜質(zhì),。
5,、膨潤土絮凝法提純
絮凝法原理:在凈化一定時間后去掉雜質(zhì)的懸浮液中加入絮凝劑(如聚丙烯酰胺等高聚物或羥基鋁等無機聚合物)進行凝聚或絮凝,實現(xiàn)固液分離。
絮凝法目的:進一步去除粗濾,、細(xì)渣,。
常用設(shè)備或藥劑:各類絮凝劑、pH值調(diào)整劑,。
特點:絮凝法的特點是脫水快,,但由于絮凝脫水過程蒙脫石顆粒迅速聚集緊縮,比表面積變小,,顆粒部分表面被絮凝劑覆蓋,,從而使其固有的膨脹性、吸附性,、黏結(jié)性等特性降低,,因此影響了其在一些產(chǎn)品中的應(yīng)用。
6,、膨潤土重液法提純
重液法原理:通過在蒙脫石晶體的層間插入輕質(zhì)分子或分子團等,,增大層間距離,使蒙脫石的密度降低,,而雜質(zhì)礦物層間結(jié)合牢固,,輕質(zhì)分子或分子團難以進入,密度幾乎不變,,從而使蒙脫石與雜質(zhì)密度差異增大,再選擇密度合適的重液,,用攪拌,、振蕩,、離心等手段將雜質(zhì)與蒙脫石分離。
重液法目的:去除與蒙脫石密度相差較小的雜質(zhì)礦物,。
常用設(shè)備或藥劑:四氯化碳等重液,。
特點:該方法的關(guān)鍵在于尋找一種無毒、穩(wěn)定性好,、回收率高、使用方便安全的重液,。
7、膨潤土磷酸鹽法提純
磷酸鹽法原理:將分散劑加入礦漿中以提高蒙脫石在溶劑中的分散性,,使其他細(xì)顆粒固體雜質(zhì)迅速沉降以實現(xiàn)分離,。
磷酸鹽法目的:改變礦漿膠體黏度,,加速雜質(zhì)顆粒沉降分離。
常用設(shè)備或藥劑:磷酸鈉,、水玻璃、六偏磷酸鈉等,。
特點:該方法操作簡便,,動力損耗小,,適合小規(guī)模生產(chǎn),,或者同其他方法結(jié)合,,有利于提高蒙脫石產(chǎn)品產(chǎn)率,。分散劑的種類、用量都會影響提純效果,。
8、膨潤土電泳法提純
電泳法原理:將膨潤土懸浮液置于電場中,,利用電泳現(xiàn)象,使帶負(fù)電荷的膨潤土顆粒聚集在陽極上,,達(dá)到膨潤土和其他雜質(zhì)分離的目的。
電泳法目的:制備高純度膨潤土,。
特點:電泳法提純膨潤土一般要求粒度小于2μm,,提純后的膨潤土純度較高,,且膨潤土中SiO2、Fe2O3減少,,Al2O3增加。電泳法制得的高純度膨潤土,,使用范圍被顯著拓寬,附加值大幅提高,。但該方法耗電量大,設(shè)備投資大,,提純成本很高,,工藝有待成熟,。
9、膨潤土超聲波振蕩法提純
超聲波振蕩法原理:利用超聲波振蕩膨潤土礦漿,,有效的分散和剝離蒙脫石的片層促進漿液分散和縮短分散時間。
特點:該方法通常不單獨使用,,而是聯(lián)合其他方法,。
10、膨潤土化學(xué)法提純
化學(xué)法原理:利用化學(xué)試劑與膨潤土中的雜質(zhì)礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而將雜質(zhì)去除的方法,。
化學(xué)法目的:去除粒度很細(xì)的方石英,、部分石英及Fe2O3等,。
常用設(shè)備或藥劑:強堿、連二亞硫酸鈉等化學(xué)藥劑,。
特點:該方法可得到的產(chǎn)品蒙脫石含量可達(dá)95%以上,但有可能使蒙脫石結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,,影響蒙脫石產(chǎn)品的應(yīng)用,。
膨潤土提純方法和工藝流程主要由三方面決定:膨潤土中雜質(zhì)的種類,雜質(zhì)的粒徑,;膨潤土的用途及對純度要求;提純工藝的成本,。
在工業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)考慮以上因素,,選擇適當(dāng)?shù)姆椒?,將多種方法進行科學(xué)的組合,合理綜合使用,,得到多種純度的膨潤土,滿足不同用途對產(chǎn)品的需求,。同時,應(yīng)充分利用低純度膨潤土,,以及石英、高嶺石等提純副產(chǎn)品,,實現(xiàn)對資源的多級利用及尾礦零排放,。
二,、膨潤土檢測指標(biāo)有哪些
膨潤土的質(zhì)量直接影響其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用效果,,因此對膨潤土的檢測顯得尤為重要。膨潤土的性能指標(biāo)主要包括吸水率,、膨脹倍數(shù),、膠質(zhì)價,、懸浮率和含砂量等。這些指標(biāo)可以反映膨潤土的吸附能力,、溶解性、凈化能力和使用壽命等特性,。
1、吸水率
吸水率是衡量膨潤土吸水能力的重要指標(biāo),。通過檢測吸水率,,可以了解膨潤土在不同濕度環(huán)境下的吸附性能,。
2、膨脹倍數(shù)
膨脹倍數(shù)是指膨潤土在吸收水分后的體積膨脹倍數(shù),。高膨脹倍數(shù)意味著膨潤土具有更強的膨脹能力,,這對于某些應(yīng)用場景非常重要,。
3,、膠質(zhì)價
膠質(zhì)價是膨潤土分散在水中形成膠體溶液的能力,。這一指標(biāo)對于膨潤土在鉆井液和泥漿中的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。
4,、懸浮率
懸浮率是指膨潤土在水中懸浮顆粒的比例,。高懸浮率通常表明膨潤土具有良好的分散性和穩(wěn)定性,。
5、含砂量
含砂量是指膨潤土中非黏土礦物的含量,。較低的含砂量通常意味著膨潤土的純度較高,性能更為優(yōu)越,。
三、膨潤土檢測項目
1,、基本性能檢測
(1)吸藍(lán)量測定:反映膨潤土中蒙脫石含量的高低。蒙脫石含量越高,,吸藍(lán)量越大,,膨潤土質(zhì)量相對越好。
(2)膠質(zhì)價檢測:這是衡量膨潤土形成膠體體系及其穩(wěn)定性的指標(biāo),。膠質(zhì)價高,,說明膨潤土在水中分散、水化和懸浮的性能好,。
2、物理性能檢測
(1)粒度分析:確定膨潤土顆粒的大小分布情況,,對其在不同應(yīng)用中的效果有影響,。例如在涂料中,,粒度合適能保證良好的分散性和涂層質(zhì)量。
(2)水分含量測定:水分過高可能影響膨潤土的儲存,、運輸和使用性能,同時也與產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相關(guān),。
3,、化學(xué)性能檢測
(1)陽離子交換容量測定:了解膨潤土吸附和交換陽離子的能力,這對于其在土壤改良,、污水處理等方面的應(yīng)用效果評估很關(guān)鍵,。
(2)化學(xué)成分分析:測定硅,、鋁、鐵等主要元素的含量,,有助于了解膨潤土的礦物組成和產(chǎn)地特征等。
四,、膨潤土檢測方法
1,、吸藍(lán)量測定方法
采用亞甲基藍(lán)溶液滴定法,。將一定量的膨潤土樣品分散在水中,加入亞甲基藍(lán)溶液,,通過不斷攪拌和滴定,直至達(dá)到吸附平衡,,根據(jù)消耗的亞甲基藍(lán)溶液量計算吸藍(lán)量,。
2,、膠質(zhì)價檢測方法
稱取一定量的膨潤土樣品,加入適量的水,,在規(guī)定的條件下充分?jǐn)嚢杌旌希缓箪o置一段時間,,測量形成凝膠的體積,即為膠質(zhì)價,。
3,、粒度分析方法
一般采用激光粒度分析儀等儀器進行檢測。通過激光照射樣品顆粒,,根據(jù)散射光的角度和強度等信息來計算顆粒的大小分布,。
五、膨潤土檢測儀器
1,、化學(xué)分析儀器
(1)原子吸收光譜儀:用于測定膨潤土中各種金屬元素的含量,,具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)點,。
(2)分光光度計:可用于進行吸藍(lán)量等項目的檢測,,通過測量溶液對特定波長光的吸收程度來確定物質(zhì)的含量。
2,、物理性能檢測儀器
(1)水分測定儀:快速準(zhǔn)確地測定膨潤土樣品中的水分含量,,常見的有烘干法水分測定儀等。
(2)激光粒度分析儀:如前面所述,,是進行粒度分析的重要儀器,,能夠精確地給出粒度分布數(shù)據(jù)。