[发明专利]一种膨润土矿浆脱水方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种膨润土矿浆脱水方法

背景技术

膨润土(又称蒙脱石，斑脱土，bentonite，smectites，montmorillonite)矿资源非常丰富，已探明我国资源量居世界首位，占世界总量的60％。新疆地矿部门经勘查证实，和布克赛尔蒙古自治县境内的膨润土矿探明储量是目前已探明的全国最大的膨润土矿区，而且品质好，在世界范围内仅次于美国怀俄明州的膨润土矿。

膨润土被称作万能土或者“工业味精”，在国民经济各部门如建材、冶金化工、石油、农业、医药、轻工得到了广泛应用。近年来，膨润土在新材料及相关领域的应用越来越活跃，在国内外倍受重视。我国现年产量250万吨，并有大量出口。但主要生产和出口膨润土原矿和初级产品，耗费了大量资源，所创价值十分有限，而大量膨润土精加工产品如有机土、无机凝胶、显色剂等却需从国外进口，因此膨润土加工技术上水平，产品上档次刻不容缓。为将我国的膨润土资源优势转化为经济优势，应着力研究膨润土的精细提纯，表面改性及插层复合技术，提高产品质量，推进有机土、无机凝胶、纳米土，有机无机复合材料的国产化。膨润土高附加值产品如药用辅料、纳米土、有机土的开发，都需建立在规模生产高纯膨润土的基础上。因此，高纯膨润土的开发是推动产业技术升级、产品升级的关键与基础。美国由于技术保密，我国现有工艺技术水平开发的产品达不到用户的要求，国内市场一直由美国垄断，产品价格居高不下，相关产业迫切需求国产的价格适中，性能与美国产品相当的产品问世，以提升相关产品的性能，提高竞争力与出口创汇能力，如化妆品、油漆、涂料等行业。

目前高档无机凝胶的生产提纯方法一般使用湿法提纯，对提纯后的矿浆进行干燥、粉碎从而获得产品。

对高粘度矿浆的脱水方法目前有：沉降法、离心法或滚筒干燥法沸腾床干燥法、直接烘干法或喷雾干燥法。

沉降法耗时较长，对粘度大的凝胶效果不明显或无效果；离心法能耗比较高，要辅以其它后继干燥方法；滚筒干燥法、直接烘干法、沸腾床干燥法等对矿浆直接进行干燥的方法能耗比较高。

本发明提出一种对膨润土矿浆进行脱水技术，该技术对一些粘土矿物如蒙脱石、蒙皂石(又称皂石，saponite)等高吸水率、高粘度、高膨胀率矿浆的干燥过程具有对生产设备要求低、能耗显著降低的特点，从而减少设备的投入和能耗。

蒙皂石是天然纳米材料，蒙皂石矿具有极高的开发价值。以其为原料制成的无机凝胶产品广泛应用于牙膏、化妆品、医药、日化、涂料、橡胶、石油钻探等许多领域，特别是在制药行业潜力巨大。

发明内容

本发明目的在于中，研制的一种膨润土矿浆脱水方法，该方法采用对矿浆进行冷冻(在北方冬季此法更为节能，可利用外界气候进行，从而节约大量冷冻所需能源，此外夏季可以节约升温所需能量)，根据矿浆的固含量不同，冷冻温度一般控制在-2℃--5℃之间，使矿浆结冰固化，凝固后的矿浆初步实现冰、土分离，然后对固体进行解冻处理，除去矿浆中一部分水。

本发明所述的一种膨润土矿浆脱水方法，该方法采用对矿浆进行冷冻，使矿浆结冰固化，凝固后的矿浆初步实现冰、土分离，然后对固体进行解冻处理，除去矿浆中一部分水；具体操作按下列步骤进行：

a、将含水量不低于90％的矿浆，在温度-2℃--5℃进行冷冻，使矿浆凝固，凝固后的矿浆初步实现了冰、土分离；

b、用常规升温方法，使固态的矿浆升温融化，在融化过程中，冰层融化所得的液态水不会立即被矿浆所吸收，而是在矿浆上层形成清液，将形成的清液用倾倒或虹吸的方法及时分离；

c、将步骤b分离后的矿浆采用常规干燥方法进行干燥，即可得到相应的干燥膨润土产品。

本发明所述的一种膨润土矿浆脱水方法，经过重复实验表明：对膨润土矿浆进行脱水，结果见表，脱水曲线图1：

表不同土水比例条件下，脱水效果与环境温度关系

注：表中表示比例关系，略去质量单位

从表和图中可以看出，当土水质量比为10∶100时，最佳升温脱水温度为60℃，可以分离出38份的水；当土水比为10∶150时，最佳升温脱水温度为60℃，可以分离出70份的水；其他以此类推。

附图说明

参见附图

图1为本发明不同土水比下的脱水实验曲线图

具体实施方式

实施例(以表的形式列举膨润土矿浆不同土水比例的冷冻脱水节能的效果)