[发明专利]一种低品位粘土矿物的高效提纯方法

说明书

一种低品位粘土矿物的高效提纯方法，采用超导磁选除去磁性矿物，然后再采用二氧化硫脲还原法去除粘土矿物精矿中氧化铁（钛）新工艺。其特点是物理（超导磁选）和化学（还原）法结合，达到金属杂质高效去除的效果，优于传统方法，使除杂效果达到1+12，得到氧化铁含量小于0.15%且二氧化钛含量小于0.02%的提纯矿物。

技术领域

本发明属于粘土矿物提纯领域，特别涉及一种低品位粘土矿物的高效提纯方法。

背景技术

粘土矿物是组成粘土岩和土壤的主要矿物。它们是一类以含铝、镁等为主的含水硅酸盐矿物。粘土矿物包括高岭土、膨润土、凹凸棒、海泡石、坡缕石等矿物，除了海泡石、坡缕石具有链层状结构外，其余大多具有层状结构，颗粒极细，尺寸一般小于微米级别，加水后具有不同程度的可塑性。

粘土矿物在国民经济各行业有着广泛的应用。其中，高岭土主要用于陶瓷原料、造纸、橡胶填料、涂料、耐火材料、炼油催化剂；膨润土主要用于作钻井泥浆、精炼石油的催化剂和漂白剂、铁矿球团的粘结剂和铸造型砂粘合剂；凹凸棒石粘土(凹土)，层链状过渡结构的含水富镁硅酸盐(凹凸棒石)为主的粘土，因其优异的增稠性、悬浮性、悬挂性被发达国家广泛应用于涂料、油漆行业中，具有非常高的使用价值，但凹土通常与白云石、方解石、石英、蛋白石等矿物质共生，导致其纯度不高，直接影响了使用效果和使用范围。另外，凹土在动物营养的研究中也常有报道，可作为饲料添加剂替代抗生素，促进动物生长以此取得较好的饲养效果。

然而，多年来对非金属矿无节制开采，使得近年来国内优质粘土资源储量锐减，资源品质急剧下降，原矿的矿含量仅为15％～22％，二氧化硅、长石、云母等杂质矿物含量达70％以上。并且，以现有的选矿提纯方法得到的矿物铁钛含量高，难以满足高档应用领域的需求，因此，开拓一种针对低品位粘土矿物更加有效的提纯方法迫在眉睫。

发明内容

本发明提供一种一种低品位粘土矿物的高效提纯方法，其目的是要解决传统的粘土矿物提纯方法对于铁钛的去除达不到高档应用领域要求的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种低品位粘土矿物的高效提纯方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，将粘土矿物原矿破碎，依次加入水和分散剂制浆，得到固含量浓度为10％-30％的粗矿浆，所述分散剂是氢氧化钠和六偏磷酸钠的混合物，两者的重量比例范围为1：10-1：15；

第二步，将粗矿浆过50-70目的振动筛去除粗砂，再使用Ф250mm旋流器除去上层的细砂，得到初提纯矿浆；

第三步，向初提纯矿浆中加入水玻璃调节pH值为7-9，再加入聚丙烯酸钠，所述聚丙烯酸钠的添加量为粘土矿物原矿干矿量质量的0.1-0.5％，充分搅拌混合均匀，直至聚丙烯酸钠在矿浆中完全解离分散；

第四步，将上述第三步中与聚丙烯酸钠混合均匀的矿浆输送至沉降池沉降，测出沉降池中矿浆的温度以及矿浆的液面高度，根据斯托克斯定律简化经验公式计算出沉降时间，所述斯托克斯定律简化经验公式为：t＝T_n×h/d²，其中，t表示沉降时间，n表示温度，单位为摄氏度，h表示矿浆液面高度，单位为厘米，d表示预期沉降的颗粒粒径，单位为微米，计算时取值7，T _n表示温度系数，通过测出的温度值对应所述公式的温度对照表，查表得到T_n值，所述温度对照表为：

在所述沉降时间下静置，沉降结束后沉降池的下层矿浆的颗粒的粒径在7微米以上、上层矿浆的颗粒的粒径在7微米以下；

第五步，将粒径在7微米以下的上层矿浆调节其固含量浓度至15％-25％，送入超导磁选机，设置超导磁选机的磁场为5T，矿浆流速为21～35m³/h，进行除铁除钛；