[发明专利]一种针对中低品位膨润土的提纯方法

说明书

本发明公开了一种针对中低品位膨润土的提纯方法，将中低品位膨润土矿粉碎研磨过200目筛，将得到的膨润土粉末与去离子水混合，借助于机械力的作用，把膨润土中粘结在一起的矿物颗粒充分分散开来，制备得到膨润土浆料，在分散好的膨润土浆液中添加化学试剂去除部分杂质并使膨润土中矿物颗粒充分悬浮；再对充分悬浮的浆液进行物理提纯，反复提取上层浆液；然后采用离心法对提取的膨润土上层浆液进行脱水处理，烘干，磨碎，即得到纯度较高的膨润土精矿，本发明使用HCl和H₂O₂除去膨润土浆液中的碳酸盐以及有机质，并辅助以恒温振荡是充分反应，使得浆液能够充分悬浮，使得后续物理法提纯效果更好，提高了提纯效率。

技术领域

本发明属于非金属矿物材料领域，具体涉及一种针对中低品位膨润土的提纯方法。

背景技术

膨润土又称斑脱岩、膨土岩，是一种性能优良，经济价值较高，应用范围较广的粘土资源。其主要矿物成分是蒙脱石，混有一定量的石英、长石等密度大的杂质。膨润土具有优良的物理化学性质，如吸水膨胀性、吸附性、分散悬浮性、阳离子交换性、触变性、黏结性、润滑性等，使其在国民经济24个领域100多个部门中发挥重要作用，享有“万能粘土”之誉。尤其是蒙脱石含量高的膨润土在食品、医药等行业显示出优异的性能。

我国膨润土资源丰富，位居世界首位，但80%以上为钙基膨润土且品位较低，蒙脱石的含量一般只有50%-80%之间甚至更低，属于中低品位膨润土矿。这种膨润土资源由于含有大量石英、长石等非粘土矿物难以进行深加工，在食品、医药等高附加值行业应用较少。因此，为提高膨润土矿产资源利用率，需要在进行深加工进行提纯处理。

膨润土的提纯方法一般分为物理提纯方法和化学提纯方法两大类。物理提纯方法即选矿提纯方法，按其中蒙脱石含量不同可分成手选、风选（干法提纯）和水选（湿法提纯）。

手选主要用于原矿蒙脱石含量较高的膨润土。在采矿场由人工将矿石中大块的废石挑选出来。

风选（干法提纯）适用于蒙脱石含量大于80%、粒度较细，而脉石矿物（石英、长石）粒度较粗的矿石。该方法是依据天然膨润土中杂质矿物粒度、硬度和密度都较大，通过逐级分离沉降把杂质分开，而得到纯度很高的膨润土。该法操作简便，处理量大，但因空气污染严重，对于杂质矿物同蒙脱石粒度相近的超细粒级产品来说分离不彻底，对于国内大多数膨润土属中低品位该法并不适用，因此在工业生产中应用很少。

湿法则是以水为主要媒介，通过施以各种外力(重力、离心力等)，利用膨润土中蒙脱石与杂质密度的不同，使杂质和蒙脱石分离开来，达到提纯效果。对于原矿中蒙脱石含量只在30%-80%的低品位膨润土，或对于所含长石、石英粒度不是很大的膨润土，要获得更高纯度的膨润土或蒙脱石，往往采用湿法提纯。湿法根据提纯工艺过程的不同又分为自然沉降法、絮凝法、高速离心法和二次分级法等。

在实际的提纯过程中单独使用某一种方法时都存在着各自的优点与不足。比如，自然沉降法，它是依据膨润土中蒙脱石作为黏土矿物的粒径一般比长石、石英等碎屑矿物的粒径小因此沉降速度慢的原理达到膨润土提纯的目的。该法所需设备简单、成本低，但沉淀时间长、占地面积大、生产效率较低，并且其中的一些杂质无法去除的很彻底。高速离心法和二次分级法是将膨润土悬浮液经高速旋转的离心沉降机分离，分离粒度教习的碎屑矿物（长石、碳酸盐等），得到粒度小于5μm的膨润土浆料。不同的离心机转速和离心时间都会影响最终产品的质量。离心法提纯工艺周期短，效率高，但也提高了提纯的成本。

因此我们在提纯过程中，可以在不同的阶段同时采用几种方法，将几种方法的优点结合起来加以利用，提高提纯效率。

发明内容

本发明针对中低品位膨润土矿提出一种提纯方法，将物理分散、化学除杂以及自然沉降提纯、离心脱水结合起来对中低品位膨润土矿进行深度提纯。提纯工艺步骤简单、操作方便并且提高了提纯效率，为中低品位的膨润土矿的深加工拓宽思路。