[发明专利]一种提高膨润土人工钠化效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及非金属矿物加工领域，具体地说是一种提高膨润土人工钠化效率的方法。

背景技术

膨润土的粘结性来源于其具有较高的电动电位，以范德华力作用于周围的各种分子，特别是有机分子和极性分子，称为粘结性。在离子中低价离子比高价离子电动电位高，在阳离子中钾钠离子的电动电位最高。所以人工钠化膨润土的粘结性要高于钙基膨润土，而矿藏中浅表层的膨润土以钙基土为主，约占95%，而深层天然钠基膨润土受开采条件限制和市场价格对成本的倒挂，市场上少有。

膨润土阳离子交换性是高价阳离子置换低价阳离子，同价离子半径大的置换半径小的原则，因此钠离子一般是不能交换钙离子的，除非浓度大，这样钠多了对用户又有影响，所以人工钠化膨润土的原理是用碳酸钠即纯碱，使钙离子分子化沉淀而留下钠离子，但要强调一个置换条件，那就是置换必须是离子，亦就是必须有水，而且在一定温度和压力下离子才能达到晶层中去，否则只能暂时附在其表面，是达不到完全钠化的。因此人工钠化的主要方法有悬浮液法，堆场（陈化）法和挤压法：

悬浮液法是将膨润土和纯碱在水中制成浆，长时间预水化，使更多的Ca+和Mg+被置换出来。但这种方法产量低，干燥成本高，但钠化效果好。

堆场（陈化）法是在原矿堆场中，将2%～5%的碳酸钠粉撒在含水量大于30%的原矿中，翻动搅合，均匀碾压，陈化30天以上，然后干燥粉碎成产品。后来发展成将碳酸钠溶于水，将溶液喷洒在原矿中，然后堆存并覆塑料膜提高反应温度，堆放30天以上，干燥制粉成产品。这种方法又称堆浸法，其特点占地大，产量低，钠化不均匀。

挤压法包括轮碾压法、双螺旋挤压法、阻流（砖机）挤压法、对辊挤压法、差速对辊挤压法等。这些种方法是将碳酸钠溶液和膨润土用机械搅拌均匀后进行挤压，通过较高的压力，特别是剪切力，加速钠离子交换钙离子过程，同时过程中机械能转变为热能，促进了交换过程。使堆放陈化时间缩短到15天左右，干燥制粉成产品。现有挤压法存在不易加碱或钠化效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种提高膨润土人工钠化效率的方法。可以大大提高膨润土人工钠化的效率，减少膨润土生产运行时间，提高膨润土的质量和效益。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

一种提高膨润土人工钠化效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）破碎膨润土原矿至膨润土粒度小于1毫米；

（2）然后根据膨润土的有序度，喷洒碳酸氢铵溶液降低有序度；

（3）晾晒或烘干步骤（2）所得膨润土，至膨润土含水量8-12%；

（4）按现有的人工钠化膨润土的方法钠化步骤（3）所得膨润土。

所述步骤（1）中采用立式锤形破碎机对膨润土原矿进行破碎。

所述步骤（1）中：

当所述膨润土原矿中颗粒粒径大于100mm时，采用筛分方法去除粒径大于100mm的颗粒，再将粒径大于100mm的颗粒采用碾压方法破碎后再进入破碎机粉碎；

当所述膨润土原矿破碎机粉碎后颗粒中粒径大于1mm，采用筛分方法去除，再将大于1mm的颗粒返回破碎机中再粉碎。

所述现有的人工钠化膨润土的方法包括：

用3—5%的工业纯碱制成的溶液进行膨润土的钠化搅拌，然后通过挤出式设备加压挤出；当环境最高温度小于20℃时，在工业纯碱溶液中添加1%-3%的氢氧化钠。

所述步骤（2）中：

在破碎机出料口喷洒原矿重量5%-10%、浓度为3%-5%的碳酸氢铵溶液。

所述碳酸氢铵溶液用量及浓度的选择方法如下：

使用时先将所选钙基膨润土9份各30克放到9只玻璃杯中，将原矿重量5%、浓度分别为3%、4%、5%，原矿重量7.5%、浓度分别为3%、4%、5%；原矿重量10%，浓度分别为3%、4%、5%的碳酸氢铵溶液相应倒入装有钙基膨润土的9只玻璃杯中充分搅拌，再倒入100ml去离子水充分搅拌，静置2小时后观察9只杯中泥浆沉淀的体积，选其中体积最大的4个样品做复现性试验，选其中体积最大的1个样品作为碳酸氢铵溶液的用量及浓度的应用指标。

本发明的有益效果是：

采用本发明的方法解决了膨润土原矿粒度、含水量、有序度、环境温度、搅拌程度等因素的不同，钠化效率差别很大的问题。可以大大提高膨润土人工钠化的效率，减少膨润土生产运行时间，提高膨润土的质量和效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。