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膨润土的化学提纯方法

时间:2014-05-21 10:06:33

作者:世邦机器

化学提纯方法

由于采用物理法提纯膨润土,难以去除粒度很细的方英石、部分石英及氧化铁,所以要制得高纯度的膨润土,则需要采用化学提纯法。

化学提纯法,即利用化学试剂与膨润土中的杂质矿物发生化学反应而将其除掉的方法。通常是利用强碱去除方英石和石英,其反应原理是:

2NaOHCSIO2→Na2SiO21十H 20 (4-2)

对吉林省刘房子膨润土提纯的实验结果表明,选用20%的NaOH溶液,以适当的比例(根据膨润土中方英石的含量)加入,在温度为80℃、反应时间为2.5h的条件下,即可去除膨润土中的方英石。膨润土生产工艺比较复杂,对膨润土生产线上的要求也是比较高的。提纯结果物相分析显示,蒙脱石含量可达95%以上。

利用连二亚硫酸钠(俗称保险粉)或次硫酸盐消除氧化铁以达到对黏土的漂白作用。其反应机理是:

Fe2O3+Na2SO2+H2SO4-NazSO2→2 Fe2O3+H 20

在实际提纯工艺过程中,常常会同时采用物理方法和化学方法进行复合提纯。例如,英国的膨润土提纯技术即为复合提纯:其主要步骤如下所述。

对开采出的膨润土原矿进行处理,减少表面污染。原矿破碎后用连二亚硫酸钠或次硫酸盐漂白,消除氧化铁污染。

在60℃下用碱处理膨润土水基溶液中的游离氧化铁,将处理过的膨润土悬浮液脱水。将脱水后的固相物质冲洗后加水重新制成悬浮液。让新配制的悬浮液在均化器中受剪切、摩擦和冲击作用。干燥悬浮液。

这种工艺的优点有以下3点。

用化学溶解分离方法基本上除去膨润土中的游离硅,得到较纯的膨润土。产品回收率高。

60℃以上温度的碱处理膨润土无毒、无菌,白度高,适合制作药片分散剂、化妆品等方面的产品。

魏霞(2008)对法库膨润土进行了提纯与深加工的详细研究,她指出由于法库膨润土中SiO2含量高达75. 32%,而蒙脱石含量仅为73. 5%,对其进行提纯处理是非常必要的。试验研究表明,直接对原矿进行提纯很难分离出其中粒度细小的方石英。因此,作者采用了先钠化再提纯的工艺,考察了钠化剂对钙基膨润土的钠化改型效果,同时兼顾经济因素最终选择Na2 CO3作为钠化剂。采用湿法改型,得到的理想钠化提纯工艺条件是Na2 CO3加入量为原土质量的5%、反应时间为1.5h、反应温度为70℃、pH值为8、料浆浓度为10%。她认为由于膨润土在有机改性时,要求蒙脱石含量达到90%以上,因此膨润土的提纯显得尤为重要。

杨翠娜(2008)采用类似方法对邯郸地区的膨润土进行了钠化提纯研究,使该地区的膨润土中蒙脱石的含量从40%~70%提高到了90%以上。同时,钠基蒙脱石的层间距从原来的1.5224nm降低到1.273nm。

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