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【专家视点】韩秀山:浅谈膨润土提纯的意义及其注意事项
2019年05月17日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:12141
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膨润土是一种极有价值的非金属矿物,享有“万能黏土”之称,拥有分散悬浮性、触变性、流变性、吸附性、膨润性、可塑性、黏结性、阳离子交换性等性能,可用作黏结剂、悬浮剂、触变剂、增塑剂、增稠剂、润滑剂、絮凝剂、稳定剂、催化剂、净化脱色剂、澄清剂、填充剂、吸附剂、化工载体等,广泛应用于医药、石油、冶金、化工、铸造、建筑、塑料、橡胶、涂料、轻工、环保等领域。

典型的膨润土提纯产品

由于膨润土的功能性成分为蒙脱石,蒙脱石也在医药、化妆品、化工催化、纳米材料等领域得到广泛应用,蒙脱石具有膨润土不可拟比的性能,因此,蒙脱石精制和提纯受到广泛关注,技术也得到长足发展。

由于蒙脱石提纯加工技术是以蒙脱石含量为目的的,以及蒙脱石指标越来越苛刻的原因,蒙脱石的成本大幅提升,又极大限制了蒙脱石应用量的攀升。在这种环境下,提纯膨润土被呼唤出来。

提纯膨润土仍在膨润土的范畴,可以有3个阶段:

1)标准蒙脱石。直接衔接蒙脱石领域,也就是本身就是蒙脱石。质量随蒙脱石行业的要求改变提升。医药及辅料、日化、利用蒙脱石层状晶体结构和层间纳米尺度的高分子插层和原位聚合技术的蒙脱土都在这个范畴。

2)缺陷蒙脱石属于高纯度膨润土,但受几项指标限制,未能达到蒙脱石全项标准。可应用在一些不受限的领域,如允许单纯重金属、方英石、元素比、颜色等方面的偏差。更多强调应用性,如非儿童涂料、铸管脱模剂等。

3)改善的膨润土解决初级加工不能满足使用的问题。这个范围大用量也大。提纯给膨润土的应用增加了操作弹性,尤其适合低品位矿的应用。

总之,提纯膨润土不是一个新东西,而是新提出一个划分,更适用一些。对膨润土的发展有好处,对蒙脱石的发展有保护作用。现在叫蒙脱石的太多,一用还不灵,用户都蒙了。现在把膨润土分一分,有利于市场健康发展。

既然要重视提纯膨润土,就要深入了解一下膨润土的杂质成分和膨润土提纯技术。了解后,就会知道,为什么同样矿有的技术能提纯出蒙脱石,有的技术提纯出的还是膨润土;为什么同样的技术有的矿能提纯出蒙脱石,有的矿提纯出的还是膨润土。矿不是万能的,技术也不是万能的。

膨润土的杂质定义

严格来说,非蒙脱石的一切成分都是杂质,都是要分离出来的。如常见的伊利石、高岭石、沸石、长石、方解石、云母、闪透石、石膏、方英石及一些含水硅铝酸盐矿物等。还包括黄铁矿,褐铁矿,赤铁矿,金红石,绿泥石等等。典型的杂质成本包括:1、一些水溶性盐类,如石盐等。2、还有包含夹杂其中的Fe、Hg、As、V、Cr、Cu、Mn等元素。3、还有腐殖酸等有机物。4、不同离子型的蒙脱石(钠基、钙基、镁基等)也属于互为杂质。

湿法提纯应该注意的事项

目前的提纯方法主要是以水为介质的湿法提纯,是膨润土工业采用最广泛的方法。具体分离工艺此次不做详谈,能分离彻底那是本事。提纯工艺不可能固定的,要考虑膨润土中杂质的种类、杂质的粒径;要考虑产品的用途及对纯度要求;要考虑提纯工艺的成本。能提纯则提纯,不能提纯就另想办法(换矿和改变工艺)。多种提纯方法组合也许是今后的方向,多次分离,多种纯度,多种用途,合理综合使用。

首先,在实际生产中,为了使杂质和膨润土颗粒快速分离,往往在浆液中添加合适的分散剂,添加分散剂的产品在应用上是有限制的。粘度要控制好,粘度既有利大颗粒分离,又限制超细颗粒分离。离心提纯工艺具有生产能力大、提纯时间短、生产连续化,设备占地面积小,适合产业化生产的需要、经提纯后的浆料质量稳定等优点,但产率低,且要消耗相当数量的能量,提纯成本较高。

其次,做膨润土提纯的实际生产企业还应该明白:1、高速离心提纯法是无法分离超细的方英石和高岭土。2、水力分级提纯法对于细微粒以及水溶性盐等杂质去除效果有限。3、使用絮凝剂的提纯将会影响产品比表面积,而且产品使用受限。4、对提纯膨润土用X-射线衍射分析已成常态,要适应。5、除铁、除重金属除方英石都将成为今后提纯膨润土的技术难点。

随着科学技术和现代工业的发展,人们对膨润土纯度的要求越来越高。但提纯获得高纯度膨润土并不能直接满足工艺应用需要,提纯产品仍是中间品,还需一定改性,这是劫症。

最后一提,提纯膨润土能显著拓宽其应用性能和应用领域,且经提纯的膨润土是继续进行深加工重要的原材料,在很多领域已显示出非常突出的应用价值,故应该大力重视提纯膨润土。

作者:韩秀山


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