[发明专利]一种凹凸棒石精制方法

说明书

本发明公开了一种凹凸棒石精制方法,该方法将低品位凹凸棒石原矿用球磨机研磨，过200目筛,得到低品位凹凸棒石原矿粉；配制分散剂溶液，并将低品位凹凸棒石原矿粉加入所述配制好的分散剂溶液，机械分散后得到凹凸棒石浆液；使用微区间强剪切反应器处理所述凹凸棒石浆液；施加外场超声波对所述凹凸棒石浆液进行超声处理；静置所述凹凸棒石浆液，除去其底部的杂质；利用分级离心技术，再次除去其下层的杂质，得到离心精制凹凸棒石；对所述离心精制凹凸棒石进行干燥处理，将其研磨至200目，得到精制凹凸棒石粉。本方法工艺简单，具有环保、高效的特点，根据本方法所精制的凹凸棒石比表面积大，纯度高。

技术领域

本发明属于凹凸棒石精制技术领域，特别是涉及对于低品位凹凸棒石的精制方法。

背景技术

甘肃省凹凸棒石属世界稀缺重要非金属矿种，化学式Mg₅Si₈O₂₀(OH)₂(OH₂)₄·4H₂O，单根纤维晶的直径在20～70nm左右，长度约为0.5～5μm，是一种天然的纳米材料。具有优良的吸附、胶体、载体和增韧补强等性能。因为独特的结构使其应用于农业、环保、化工、建材、造纸、医药、食品和国防等诸多领域。甘肃省的凹凸棒石是海相沉积岩形成。具有独特的棒晶形貌和孔道结构，含有14种微量元素，位于白银市和张掖市，矿产储量丰富，探明储量居世界首位。

国外，以美国为代表的发达国家将凹凸棒石产业列为战略性新兴产业。国内的资源主要在江苏省盱眙县、安徽省明光县、甘肃省白银市和张掖市。主要生产脱色剂、干燥剂、动物饲料添加剂和抗菌剂等传统产品。相比较，甘肃省凹凸棒石原矿品味略低且铁含量高，导致其开发应用严重滞后。目前甘肃省凹凸棒石产业化发展尚未完善,缺乏市场拓展,开发利用水平低,生产的凹凸棒土产品仅限于原矿外运或有机肥等初级产品,中高级产品几乎没有,导致资源利用效率低下、对地方经济的带动作用不显著。因此,利用甘肃省凸棒石资源,研制开发出附加值高、应用领域广、需求量大的产品,对于这种矿产资源的开发研究及经济发展具有重大意义。

专利CN 111762793A公开了一种凹凸棒粘土纯化改性工艺，包括以下步骤：取料预处理，一级高温梯度焙烧活化处理，制浆磨选、初级酸化处理，二级高温梯度煅烧活化处理，二级酸化处理，以及表面活性处理，使处理后的凹凸棒石粘土纯度及吸附性能大提升。但该工艺二级高温梯度煅烧温度过高，容易导致凹凸棒石晶型转变从而降低其纯度，而且洗涤过程也需要排放大量的含酸废水，环境治理后处理成本高。专利CN 108516562A提供了一种凹凸棒石粘土的提纯工艺，先将低品位凹凸棒石粘土原矿破碎至2cm以下，然后进行捣浆、筛分，并将筛分后的粗颗粒抛尾，细颗粒进行高压均质分散，再进行分级提纯，最后将分级提纯后的细粒级产物进行冷冻干燥，得到精矿产品。该方法可以获得高品位精矿，且使产品中的凹凸棒石充分分离。但该方法所采用原矿的品位在40％左右，对原矿的品位和伴生矿种类要求较高。文献：齐治国,史高峰,白利民,孙浩冉,甘肃凹凸棒矿石的分离与纯化研究,化工矿物与加工,2007,9,9-11，对甘肃临泽出产的凹凸棒矿石进行了纯化、分离实验，确定了高速剪切结合超声波分散的提纯方案，提纯率可达99％以上，且矿浆的悬浮性能大幅提高。然而，此种方法还采用了4％稀盐酸进行酸活化处理，产生大量的洗涤废水，对环境造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对于低品位的凹凸棒石进行精制的方法，实现拓宽低品位凹凸棒石的高价值应用前景。

为达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：将低品位凹凸棒石原矿用球磨机研磨，过200目筛,得到低品位凹凸棒石原矿粉；配制分散剂溶液，并将低品位凹凸棒石原矿粉加入所述配制好的分散剂溶液，机械分散后得到凹凸棒石浆液；使用微区间强剪切反应器处理所述凹凸棒石浆液；施加外场超声波对所述凹凸棒石浆液进行超声处理；静置所述凹凸棒石浆液，除去其底部的杂质；利用分级离心技术，再次除去其下层的杂质，得到离心精制凹凸棒石；对所述离心精制凹凸棒石进行干燥处理，将其研磨至200目，得到精制凹凸棒石粉。