膨潤(rùn)土的化學(xué)提純方法

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

化學(xué)提純方法

由于采用物理法提純膨潤(rùn)土，難以去除粒度很細(xì)的方英石、部分石英及氧化鐵，所以要制得高純度的膨潤(rùn)土，則需要采用化學(xué)提純法。

化學(xué)提純法，即利用化學(xué)試劑與膨潤(rùn)土中的雜質(zhì)礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而將其除掉的方法。通常是利用強(qiáng)堿去除方英石和石英，其反應(yīng)原理是：

2NaOHCSIO2→Na2SiO21十H 20 （4-2）

對(duì)吉林省劉房子膨潤(rùn)土提純的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，選用20%的NaOH溶液，以適當(dāng)?shù)谋壤ǜ鶕?jù)膨潤(rùn)土中方英石的含量）加入，在溫度為80℃、反應(yīng)時(shí)間為2.5h的條件下，即可去除膨潤(rùn)土中的方英石。膨潤(rùn)土生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，對(duì)膨潤(rùn)土生產(chǎn)線上的要求也是比較高的。提純結(jié)果物相分析顯示，蒙脫石含量可達(dá)95%以上。

利用連二亞硫酸鈉（俗稱保險(xiǎn)粉）或次硫酸鹽消除氧化鐵以達(dá)到對(duì)黏土的漂白作用。其反應(yīng)機(jī)理是：

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

在實(shí)際提純工藝過程中，常常會(huì)同時(shí)采用物理方法和化學(xué)方法進(jìn)行復(fù)合提純。例如，英國(guó)的膨潤(rùn)土提純技術(shù)即為復(fù)合提純：其主要步驟如下所述。

對(duì)開采出的膨潤(rùn)土原礦進(jìn)行處理，減少表面污染。原礦破碎后用連二亞硫酸鈉或次硫酸鹽漂白，消除氧化鐵污染。

在60℃下用堿處理膨潤(rùn)土水基溶液中的游離氧化鐵，將處理過的膨潤(rùn)土懸浮液脫水。將脫水后的固相物質(zhì)沖洗后加水重新制成懸浮液。讓新配制的懸浮液在均化器中受剪切、摩擦和沖擊作用。干燥懸浮液。

這種工藝的優(yōu)點(diǎn)有以下3點(diǎn)。

用化學(xué)溶解分離方法基本上除去膨潤(rùn)土中的游離硅，得到較純的膨潤(rùn)土。產(chǎn)品回收率高。

60℃以上溫度的堿處理膨潤(rùn)土無(wú)毒、無(wú)菌，白度高，適合制作藥片分散劑、化妝品等方面的產(chǎn)品。

魏霞（2008）對(duì)法庫(kù)膨潤(rùn)土進(jìn)行了提純與深加工的詳細(xì)研究，她指出由于法庫(kù)膨潤(rùn)土中SiO2含量高達(dá)75. 32%，而蒙脫石含量?jī)H為73. 5%，對(duì)其進(jìn)行提純處理是非常必要的。試驗(yàn)研究表明，直接對(duì)原礦進(jìn)行提純很難分離出其中粒度細(xì)小的方石英。因此，作者采用了先鈉化再提純的工藝，考察了鈉化劑對(duì)鈣基膨潤(rùn)土的鈉化改型效果，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)因素最終選擇Na2 CO3作為鈉化劑。采用濕法改型，得到的理想鈉化提純工藝條件是Na2 CO3加入量為原土質(zhì)量的5%、反應(yīng)時(shí)間為1.5h、反應(yīng)溫度為70℃、pH值為8、料漿濃度為10%。她認(rèn)為由于膨潤(rùn)土在有機(jī)改性時(shí)，要求蒙脫石含量達(dá)到90%以上，因此膨潤(rùn)土的提純顯得尤為重要。

楊翠娜（2008）采用類似方法對(duì)邯鄲地區(qū)的膨潤(rùn)土進(jìn)行了鈉化提純研究，使該地區(qū)的膨潤(rùn)土中蒙脫石的含量從40%~70%提高到了90%以上。同時(shí)，鈉基蒙脫石的層間距從原來(lái)的1.5224nm降低到1.273nm。