紅泉膨潤土的提純研究

顏磊

摘要：針對紅泉膨潤土礦床隨著開采深度的增加，某些礦點蒙脫石含量有所下降，如何進行提純后提高膨潤土逇附加值，提純后的高純膨潤土具有更高附加值，可廣泛應用于食品、化工、醫藥等多個領域。現在主要的提純方法有手選、風選、濕法和化學提純，我們通過不同實驗方法來探究最佳提純方案。

關鍵詞：膨潤土;蒙脫石;提純工藝

一、前言

紅泉膨潤土礦礦山位于紅泉向斜盆地西段北翼，長2400m，寬700m，全段為19—28線。現有露采地段為7—16線范圍，長1400m，寬500米。紅泉膨潤土礦賦存鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、鎂基膨潤土。地表及淺部（6～30米）以含鈉、鎂偏高的鈣基土為主，少量零星的納基土，深部全為含鎂偏高的鈣基土，礦層越往下產品質量越差。紅泉膨潤土礦從土礦發現至今已對出露表層的礦進行首采，已基本將表層鈉基膨潤土開采完，現有的1#、2#、3#、4#采場基本上屬于鈣基膨潤土，而且礦體蒙脫石品位基本在40%—60%左右，如何通過各種提純方法研發出高質量的膨潤土產品是我們研究的內容。

二、實驗部分

（一）實驗目的

通過試驗判斷出影響膨潤土提純效率的主要因素，并分別用單因素方法和正交試驗法控制不同變量來對膨潤土進行提純。

（二）實驗儀器

GJ-1高速攪拌機（功率100W），中國江陰第二電廠;SZ101-3型鼓風電熱恒溫干燥箱渚暨電熱儀器廠;FA/JA2003電子天平;KF-3型化驗制樣機;LD4-2型離心機，北京醫用離心機廠;電磁攪拌機。

（三）試驗步驟

1、探究液固比、沉降時間對自然沉降提純效果的影響：

取膨潤土樣品配置成液固比為4：1、5：1漿液，人工均勻攪拌時間60min，取1/2上層漿液進行固液分離，進行檢測。原礦檢測記錄： 吸藍量23.02;蒙脫石：52.08。

通過實驗，根據液固比對自然沉降提純效果的影響的分析，當液固比5：1時，自然沉降效果較好，后面自然沉降提純均采用液固比5：1，人工均勻攪拌時間為1h、靜置2 h，取靜置漿液1/2烘干。

2、分散劑（焦磷酸鈉）對膨潤土提純效果的影響：對自然沉降提純的的樣品進行第二次提純，在液固比為10：1（g/g）、攪拌時間為20 min、靜置1 h、離心轉速為4000 r· min-1（在離心轉速4000r·min-1離心1min）條件下，考察了分散劑用量為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%時對膨潤土提純效果的影響。并進行實驗結果記錄。

不同分散劑濃度檢測結果：試樣1：分散劑濃度0.3%，實驗結果：吸藍量27.83;蒙脫石：62.96。試樣2：分散劑濃度0.4%，實驗結果：吸藍量27.83;蒙脫石：62.96。試樣3：分散劑濃度0.5%，實驗結果：吸藍量27.35;蒙脫石：61.88。試樣4：分散劑濃度0.6，實驗結果：吸藍量27.35脫石：61.88

3、液固比對膨潤土提純效果的影響：對自然沉降提純的的樣品進行第二次提純，在漿液中加入0.4 wt%的（焦磷酸鈉）、攪拌時間為20 min、靜置1 h、離心轉速為4000 r·min-1條件下，考察了液固比為8：1、10：1、12：1、14：1（g/g）時對膨潤土提純效果的影響。并進行實驗結果記錄。

比提純膨潤土檢測記錄：試樣1：液固比8：1，實驗結果：吸藍量28.31;蒙脫石：64.05。試樣2：液固比10：1，實驗結果：吸藍量29.75;蒙脫石：67.31。試樣3：液固比12：1，實驗結果：吸藍量29.27;蒙脫石：66.22。試樣4：液固比14：1，實驗結果：吸藍量28.79;蒙脫石：65.14。

4、離心轉速對膨潤土提純效果的影響：對自然沉降提純的的樣品進行第二次提純，配置漿液液固比為10：1（g/g）、加入0.4%的（焦磷酸鈉）、靜置時間60min、離心轉速為不同條件下，考察了離心轉速2000r/min、3000r/min、4000r/min時對膨潤土提純效果的影響，并進行實驗結果記錄。 離心轉速不同提純膨潤土檢測記錄：試樣1：離心機轉速2000r/min，實驗結果：吸藍量28.31;蒙脫石：64.05。試樣2：離心機轉速3000r/min，實驗結果：吸藍量30.23;蒙脫石：68.39。試樣3：離心機轉速4000r/min，實驗結果：吸藍量0.23;蒙脫石：68.39。

（四）實驗結果分析

1、對于本次實驗所取樣品為2#采區，初期進行人工精選，混合均勻，樣品在未烘干條件下呈淺藍色，通過測其性質，對膨脹容和膠質價綜合分析，此樣品的分散性、水溶性、膨脹性相對較差，在水中分層明顯。

2、自然沉降提純實驗中，對未進行烘干的新進膨潤土礦進行溶解，漿液分層現象明顯，烘干后的漿液分層較小。

3、通過分散劑（焦磷酸鈉）對膨潤土提純效果的影響分析，分散劑用量為0.3%、0.4%的提純實驗效果較好，且結果相同，分散劑用量為0.5%、0.6%的提純實驗蒙脫石含量相對較分散劑用量為0.3%、0.4%的低，原因可能是過多的分散劑對漿液中的蒙脫石有絮凝作用，進而沉淀，不利于提純。

4、通過液固比對膨潤土提純效果的影響分析，在漿液中加入0.4 wt%的（焦磷酸鈉）、攪拌時間為20 min、靜置1 h、離心轉速為4000 r·min-1條件下，液固比為10：1（g/g）時提純效果較好。

5、通過離心轉速對膨潤土提純效果的影響分析，轉速較大時對膨潤土的提純效果較好（得到的固含量多），根據快速提純的條件，選擇離心轉速4000r·min-1較為理想。

三、結束語

通過整個提純實驗分析，自然沉降提純過程主要除去不可溶雜質，蒙脫石含量增加較小，在加入分散劑的離心提純過程中，液固比10：1（g/g）、分散劑用量0.4%、攪拌時間30min、靜置60min、離心轉速為4000r/min離心時間5min的條件下，且離心后取上層漿液的提純效果較好，蒙脫石含量增加明顯，最高提純蒙脫石含量達到71.65。