(1)选矿提纯由于凹凸棒土黏土矿床生成环境的影响,在凹凸棒土矿石中常伴有白云石、方解石、蒙脱石、蛋白石、石英及少量的重矿物。此外,高纯度的凹凸棒土黏土矿储量较少,中低品位矿石居多,因此,一般在应用之前要进行选矿提纯,才能满足用户的要求。选矿提纯方法有干法和湿法两种。a.干法工艺凹凸棒土经粉碎、分级,加工成不同粒度的产品出售。粒状凹凸棒土产中,其粒度为60目或更粗一些;粉状凹凸棒土产中,其粒度为200-325目不等。干法选矿加工流程为:原矿手选干燥破碎磨矿分级包装产品用于化工、橡胶、塑料等行业作为填料和载体用。干法加工的主要作业是磨粉和分级作业。200-325目产中一般采用悬辊式磨粉机()磨粉,用旋风集料器组进行分级。凹凸棒土中常含有一些硬矿粒不易磨碎,可通过选择旋风集料器的尺寸丢弃,利用这种方法可将凹凸棒土黏土中的石英除去。由于干法选矿提纯工艺的选别效果有限,所以这种方法只适用于原矿质量较好或对产品质量要求不甚高的情况。b.湿法工艺用湿法工艺加工处理的凹凸棒土黏土,用于对凹凸棒土纯度要求较高的领域,如洗涤助剂、纸张填料涂料、人造革填料、肥皂助剂、牙膏摩擦剂、钙塑材料、分子筛、染料、高级涂料、印花糊料、干燥剂、助滤剂、催化剂载体、杀虫剂、化妆品、蚊香等。湿法选矿提纯主要包括捣浆分散、分极提纯、脱水干燥等工序组成。凹凸棒土是一种结晶很细的矿物,在进行提纯之前,必须将原矿制备成矿浆或分散良好的悬浮液。使凹凸棒土和杂质矿物的颗粒在水中充分分散。在制浆过程中一般要加入适量的分散剂,并施以高剪切力的搅拌。只在充分分散,分离杂质才有明显的效果。常用的分级提纯设备是水力旋流器、卧式离心机、摇床等设备。黏土矿物与非黏土矿物的分离是比较容易的。而不同黏土矿物之间的分离则难度较大。例如,蒙脱石与凹凸棒土共生,由于这两种矿物的密度和嵌布粒度相近,要使其分离必须采用非常规的分离方法(2)煅烧凹凸棒土加热到200℃以前,失去吸附水;在200--400℃下煅烧一定时间,可大大提高凹凸棒土的吸附性能。其机理是凹凸棒土在低温下煅烧后,矿物内部纤维间的吸附水和结构孔道内的沸石水被脱除,从而增大了比表面积。研究结果青蛙,开始时随着煅烧温度的升高,凹凸棒土的比表面积显著提高,在250℃左右比表面积{zd0},此后随着温度的升高,比表面积反而急剧下降。安徽省嘉山县凹凸棒土黏土的比表面积与煅烧温度的关系列于下表:
安徽省嘉山县凹凸棒土黏土的比表面积与煅烧温度的关系煅烧温度/℃未烧130200250320400失水/℃08.510.012.516.718.9比表面积(BET)/(m2/g)71.1217268320282241(3)酸处理xx凹凸棒土的脱色力不高,经酸处理后可提高其脱色力。所用的酸主要为无机酸,如盐酸、硫酸和硝酸,或单独使用,或者混用。盐酸的活化效果优于硫酸,但硫酸成本较低,所以工业上常用硫酸。影响凹凸棒土黏土活化效果的主要因素是矿物的纯度、粒度、化学成分以及酸的浓度、液固比、活化时间等。(4)表面改性对于作橡胶和塑料制品,如丁腈橡胶,环氧树脂、聚酯树脂等填料的凹凸棒土产品,要对其进行适当的表面改性处理,以改善其与高聚物基料的相容性,提高填充料的综合性能。凹凸棒土黏土表面改性常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、表面活性剂(如十八烷基胺)等。对凹凸棒土进行表面改性所使用的药剂种类是根据用途或应用对象的不同而选择的。改性方法有干法和温法两种。对于干法选矿和粉磨的产中一般采用干法改性工艺,改性设备主要有高速加热混合机以及边疆式粉体表面改性机。湿式提纯和粉碎后的产品一般在干燥之前进行湿法表面改性,然后再进行干燥。湿法表面改性一般采用反应釜或可控温反应缺罐。
安徽省嘉山县凹凸棒土黏土的比表面积与煅烧温度的关系煅烧温度/℃未烧130200250320400失水/℃08.510.012.516.718.9比表面积(BET)/(m2/g)71.1217268320282241(3)酸处理xx凹凸棒土的脱色力不高,经酸处理后可提高其脱色力。所用的酸主要为无机酸,如盐酸、硫酸和硝酸,或单独使用,或者混用。盐酸的活化效果优于硫酸,但硫酸成本较低,所以工业上常用硫酸。影响凹凸棒土黏土活化效果的主要因素是矿物的纯度、粒度、化学成分以及酸的浓度、液固比、活化时间等。(4)表面改性对于作橡胶和塑料制品,如丁腈橡胶,环氧树脂、聚酯树脂等填料的凹凸棒土产品,要对其进行适当的表面改性处理,以改善其与高聚物基料的相容性,提高填充料的综合性能。凹凸棒土黏土表面改性常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、表面活性剂(如十八烷基胺)等。对凹凸棒土进行表面改性所使用的药剂种类是根据用途或应用对象的不同而选择的。改性方法有干法和温法两种。对于干法选矿和粉磨的产中一般采用干法改性工艺,改性设备主要有高速加热混合机以及边疆式粉体表面改性机。湿式提纯和粉碎后的产品一般在干燥之前进行湿法表面改性,然后再进行干燥。湿法表面改性一般采用反应釜或可控温反应缺罐。
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