[发明专利]一种纳米海泡石分选方法

说明书

一种纳米海泡石分选方法，包括以下步骤：将海泡石原矿与水混合，浸泡，使海泡石矿物松散、膨胀；对通过浸泡，已松散、膨胀的海泡石原矿与水的混合物进行搅拌，使矿物单体解离；加入分散剂，进行搅拌，然后进行固液分离，使石英、方解石之类杂质矿物与海泡石矿物分离除去，得含海泡石矿物颗粒的悬浮液；在所述悬浮液中加入表面改性剂，进行搅拌，然后进行固液分离，即得海泡石精矿和纳米海泡石颗粒。本发明分选获得的纳米海泡石，纯度高达91.3%，用途广泛。本发明方法，工艺条件温和，工艺过程稳定，成本低，可与海泡石精矿生产工艺结合，实现规模化生产。

技术领域

本发明涉及非金属矿海泡石的分选方法，尤其是涉及一种从海泡石原矿中分选出其中天然存在的纳米粒径海泡石颗粒的方法。

背景技术

海泡石是一种稀有非金属矿物，在自然界分布不广，它具有独特的物理化学性质，被广泛应用于各个领域。

我国的海泡石矿主要是沉积型海泡石矿，原矿品位低，含量仅20％左右。一般是通过机械粉碎加工成产品，用于各种饲料、肥料、填料和电焊条辅料等，或者对海泡石原矿提纯后，应用于环保、橡胶填料、催化剂载体等领域。海泡石矿物中含有天然纳米海泡石颗粒。在纳米科技高速发展的今天，如此应用未能充分发挥海泡石的物理化学性能。

纳米海泡石颗粒具有高长径比的纳米级通道结构，其单晶强度更高，界面活性更强，在生命医学和航空航天等特殊领域的应用前景十分广阔。

从我国沉积型海泡石中分选纳米海泡石颗粒，主要面临如下几个难题：一、原矿品位低，杂质成分复杂，且不稳定；二、原矿粉碎造浆后易与其它杂质混为一体，难以分离；三、天然海泡石系微米级材料，具有较大的吸附性能，对纳米海泡石颗粒有极强的亲和力，这更增加了从海泡石矿物中分离纳米海泡石颗粒的难度；四、传统的超细粉碎设备，譬如机械冲击式超细磨、搅拌磨以及沙磨机等，不能很好地保护矿物晶体，工作效率一般，还会产生矿尘等环境污染问题。

CN 110860354 A于2020年03月06日公开的一种基于靶板式气流磨的海泡石矿粉超细破碎装置，采用全封闭破碎，基本避免了矿尘飞扬，避免了污染环境，但用其加工成的海泡石粉末，粒径仅能达到微米级，并不适用于纳米海泡石颗粒的分选。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种流程简单，无矿尘污染，工艺条件温和，工艺过程稳定，成本低，可规模化生产，且既可保持纳米海泡石的原晶体结构，又不影响粗颗粒海泡石精矿后续应用的纳米海泡石分选方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种纳米海泡石分选方法，包括以下步骤：

(1)浸泡：将海泡石原矿与水混合，浸泡，使海泡石矿物松散、膨胀；

(2)矿物单体解离：对通过浸泡，已松散、膨胀的海泡石原矿与水的混合物进行搅拌，使矿物单体解离，使较细的颗粒矿物与粗颗粒或块状矿物分离；

(3)去除杂质矿物：加入分散剂，继续进行搅拌，然后进行固液分离，使石英、方解石之类杂质矿物与海泡石矿物分离，得含海泡石矿物颗粒的悬浮液；

(4)在步骤(3)所得悬浮液中加入含有可与海泡石矿物表面和内部基团反应的功能团-OH和的表面改性剂，再继续进行搅拌，然后进行固液分离，即得固体海泡石精矿和含纳米海泡石颗粒的悬浮液。

进一步，步骤(1)中，海泡石原矿与水的质量比为1:≧10，优选1:12-25，更优选15-22。

进一步，步骤(1)中，所述浸泡的时间为30-60h，优选40-55h，更优选45-50h。

进一步，步骤(2)中，所述搅拌的时间为2-5h，优选2.5-3.5h，更优选3h。

进一步，步骤(3)中，所述分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠、偏硅酸钠中的一种或几种的混合物。