蒙脫石鈉化提純技術(shù)二

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　　1、漿液比
　　
　　選擇將100g原土加入一定量水中使?jié){液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％、10％、15％、20％、25％，分散劑0．5％、鈉化劑5％、鈉化溫度80℃、鈉化時(shí)間3h， 按上述方法制得提純精土后，測(cè)其吸藍(lán)量、 XRD和產(chǎn)率，結(jié)果見表1。由表1可知，隨漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，d(001)值逐漸增大，吸藍(lán)量逐漸減??；而產(chǎn)率先是隨漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大，到一定 量時(shí)基本不變。這是因?yàn)榻档蜐{液的固液比，有利于膨潤(rùn)土在水中充分分散及使雜質(zhì)顆粒分離沉降。但生產(chǎn)中，漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低，意味著用水量的增加、液固分 離困難和耗費(fèi)大量能源，因此在保證膨潤(rùn)土充分分散的情況下，固液比大一些比較合理。本實(shí)驗(yàn)漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)取為20％。

　　3．2    分散劑用量選擇
　　
　　漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％，分別加入0．2％、0．3％、0．4％、0．5％、0．6％、0．7％的分散劑固體，鈉化劑5％、鈉化溫度80℃、鈉化時(shí)間3h， 按上述方法制得提純精土后測(cè)其吸藍(lán)量、 XRD和產(chǎn)率，結(jié)果見表2。由表2可知，加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的焦磷酸鈉對(duì)提純有利。因?yàn)椴患臃稚r(shí)，由于膨潤(rùn)土形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，一些雜質(zhì)被包裹而難以 除去。隨分散劑加入量的增加，d(001)值減小，吸藍(lán)量增加，到一定量時(shí)兩者基本不變，產(chǎn)率稍有降低。因此，分散劑用量應(yīng)控制在0．4％0．5％。

　　3．3鈉化劑用量選擇
　　
　　漿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％，分散劑0．5％，分別加入1％、2％、3％、4％、5％、6％的鈉化劑，鈉化溫度80℃、鈉化時(shí)間3h，按上述方法制得提純精土后 測(cè)其吸藍(lán)量、XRD和產(chǎn)率，結(jié)果見表3。由表3可知，隨鈉化劑用量的增加，d(001)值減小，吸藍(lán)量、產(chǎn)率均增加，到一定量時(shí)三者變化趨于平衡。因?yàn)殁c 化過程實(shí)際上是離子交換過程，當(dāng)碳酸鈉加入到一定量時(shí)，溶液里的鈉離子濃度與膨潤(rùn)土層間的鈣及其他離子濃度，已達(dá)離子交換平衡，繼續(xù)增加鈉鹽的濃度意義不 大。所以，鈉化劑用量以控制在5％為宜。

　　3．4    鈉化溫度選擇
　　
　　礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％，分散劑0．5％、鈉化劑5％、鈉化時(shí)間3h，鈉化溫度分別為60℃、70℃、80℃、90℃，按上述方法制得提純精土后測(cè)其吸藍(lán)量 和XRD，結(jié)果見表4。由表4可見，溫度越高，鈉化劑在鈣基膨潤(rùn)土中分散越充分，離子交換反應(yīng)越完全。但濕法生產(chǎn)過程中制漿需大量的水，靠升溫提純鈉化是 不適宜的，故在保證鈉化效果的前提下，確定80℃為鈉化溫度。

　　2、鈉化時(shí)間選擇
　　
　　將100g礦樣分散為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的礦漿，按上述方法分別攪拌1h、2h、3h、4h、5h、6h，制得提純精土后測(cè)其吸藍(lán)量和XRD，結(jié)果見表5。 從表5可知，鈉化時(shí)間的延長(zhǎng)有利于改性鈉化、產(chǎn)率提高，在一定程度上也有利于吸藍(lán)量的提高，但超過一定時(shí)間反而使吸藍(lán)量下降。這是因?yàn)殡S鈉化時(shí)間的延長(zhǎng)， 礦物將充分分散，故對(duì)提純有利；而時(shí)間過長(zhǎng)則增加了某些雜質(zhì)成分的分散機(jī)會(huì)，故產(chǎn)率略有增加，而吸藍(lán)量則下降。因此，鈉化時(shí)間以選在3～4h為宜。在實(shí)際 生產(chǎn)中，為提高產(chǎn)率和節(jié)約成本，鈉化時(shí)間3h即可。

　　3．6    最佳工藝參數(shù)下的XRD和物化性能
　　
　　根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，確定提純鈉化的優(yōu)化工藝條件為：礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％，分散劑用量0．5％，鈉化劑用量5％，鈉化處理時(shí)間為3h。由此制得的精制土的基本 物化性能，見圖3和表6，同時(shí)與原土進(jìn)行比較。從圖3可看出，鈣基膨潤(rùn)土的特征已消失，鈉基土的特征十分明顯，表明鈉化改型充分；表6顯示，經(jīng)提純鈉化的 膨潤(rùn)土的膠質(zhì)價(jià)、膨脹容、吸藍(lán)量和 CEC都有一定程度的提高，確定了濕法提純的效果。


   
　　3、結(jié)論
　　
　　本鈣基膨潤(rùn)土提純鈉化的工藝過程，既克服了干法所帶來的粉塵污染等不利因素，又對(duì)濕法中除水難的問題提供了解決措施：高達(dá)20％的礦漿固含量(傳統(tǒng)濕法提 純的礦漿固含量在5％～10％)，節(jié)約了水，而離心分離又為水資源的循環(huán)利用開辟道路，從而也為干燥過程節(jié)約了大量能源。本次實(shí)驗(yàn)改型并優(yōu)化了原土的物化 性能，為該礦區(qū)膨潤(rùn)土的開發(fā)和應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。