技术领域
本发明涉及氢氧化镁阻燃剂技术领域，具体涉及一种低品位水镁石制备改性氢氧化镁阻燃剂方法。
背景技术：
现有制备氢氧化镁阻燃剂的方法很多，主要有物理法和化学法两种方式，物理法是通过对天然矿物水镁石进行物理深加工制得的，化学法主要是利用化学合成法，即通过利用含有氯化镁的卤水、卤矿等原料与碱类在水介质中的反应，化学法大都生产工艺过程复杂，原材料不易获得，易污染环境，从工业应用成本的角度考虑是不可接受的。
我们都知道利用水镁石矿物进行物理法制备氢氧化镁阻燃剂在很大程度上依赖矿物自身的品位，高品位的水镁石矿被优先开采利用，但是随着高品位矿物资源的枯竭，剩下那些低品位的水镁石矿就需要一个新的工艺将其通过选矿富集，去除夹杂在其中的石英岩类矿物，以达到可利用的价值。特别是对于有特别性能要求的氢氧化镁阻燃剂，那些低品位水镁石一般都很难被选用，造成资源的浪费。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种低品位水镁石制备改性氢氧化镁阻燃剂方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种低品位水镁石制备改性氢氧化镁阻燃剂方法，该工艺是利用低品位水镁石为原料进行湿法制备氢氧化镁改性阻燃剂，包括以下步骤：
A.将水镁石原矿通过破碎机直接破碎成直径为5~10cm的水镁石碎石；
B.将步骤A中制得的水镁石碎石放入溢流式轮碾机内，并通入清水，轮碾机在水环境下对水镁石碎石进行一系列的碾压、剪切、破碎，从而制得含粗砂的水镁石浆液；
C.将步骤B中制得的含粗砂的水镁石浆液经过沉淀槽沉淀，利用水镁石矿粒的片状可悬浮性丢下粗砂，得到水镁石浆液；
D.将步骤C中制得的水镁石浆液通过从大到小串联在一起的水力旋流器组依次进行分级、除砂、提纯，从而制得水镁石提纯液；
E.将步骤D中制得的水镁石提纯液泵入到阶梯式水池的上部浮选池中，加入一定量的浮选药剂，搅拌、静止后进行重力浮选分级，将水池上层的水镁石提纯液分离引入到阶梯式水池的下部沉降池中，得到水镁石精制液，然后将浮选池底层混合有大颗粒水镁石矿粒和细砂石粒的水镁石提纯液通过池底的管道排出；
F.向步骤E中制得的水镁石精制液内加入硬脂酸钠，再加入适量去离子水，并加热，充分搅拌，持续1小时后自然沉淀，然后滤掉上层的清水；
G.将步骤F中滤水富集后的水镁石精制液进行压滤，将压滤获得的水镁石放入到水磨机内，并加入预先配制好的硬脂酸钠水溶液，并加热，充分研磨2.5小时后干燥、超细粉碎后，制得改性的氢氧化镁阻燃剂。
进一步地，所述浮选药剂包括碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃，其中六偏磷酸钠和水玻璃充当分散剂，以使得水镁石矿粒按照自身径厚比分层分散悬浮于水中；碳酸钠用于调节矿浆的酸碱度，以提高分散剂的分散作用。
进一步地，所述水镁石提纯液的pH值控制在8~10。
进一步地，所述六偏磷酸钠的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的3‰~4‰。
进一步地，所述水玻璃的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的4‰~5‰。
进一步地，所述水镁石提纯液的浓度控制在10%~20%(质量分数)，若浓度过低，不利于产量的提升，若浓度过高，不利于重力浮选的效果。
进一步地，所述水镁石精制液内加入硬脂酸钠的重量为水镁石原矿重量的0.05-0.1%，并加热至40-65℃，采用少量硬脂酸钠进行预反应，为后段工序提供良好快速反应基础。
进一步地，所述步骤F中滤水富集后的水镁石精制液中加入的硬脂酸钠水溶液浓度为10%（质量分数），总重量为水镁石原矿重量的1.5-5%，并加热至55-75℃，经过前段工序预反应后，能快速实现表面改性，在基本不增加工艺时间的情况下完成表面改性处理。
本发明的有益效果在于：
本发明采用湿法选矿工艺，工艺流程连贯，使得低品位的水镁石得到提纯，大大提高了水镁石矿石的资源利用率，并能快速实现表面改性处理，缩短氢氧化镁表面改性工艺时间。
具体实施方式
本发明具体实施方式采用以下技术方案：
实施例一：
一种低品位水镁石制备改性氢氧化镁阻燃剂方法，该方法是利用低品位水镁石为原料进行湿法制备氢氧化镁改性阻燃剂，包括以下步骤：
A.将水镁石原矿通过破碎机直接破碎成直径为5cm的水镁石碎石；
B.将步骤A中制得的水镁石碎石放入溢流式轮碾机内，并通入清水，轮碾机在水环境下对水镁石碎石进行一系列的碾压、剪切、破碎，从而制得含粗砂的水镁石浆液；
C.将步骤B中制得的含粗砂的水镁石浆液经过沉淀槽沉淀，利用水镁石矿粒的片状可悬浮性丢下粗砂，得到水镁石浆液；
D.将步骤C中制得的水镁石浆液通过从大到小串联在一起的水力旋流器组依次进行分级、除砂、提纯，从而制得水镁石提纯液；其中，所述水力旋流器组包括Ø300、Ø150、Ø75、Ø50和Ø25五种规格(按照筒体内径划分，单位是mm)，按照从大到小的顺序，后一个规格的水力旋流器组的数量是前一个规格的水利旋流器组的2倍；所述水力旋流器溢流口的直径是沉砂口直径的1.5倍；
E.将步骤D中制得的水镁石提纯液泵入到阶梯式水池的上部浮选池中，水镁石提纯液的浓度控制在10%(质量分数)，加入一定量的浮选药剂，搅拌、静止后进行重力浮选分级，将水池上层的水镁石提纯液分离引入到阶梯式水池的下部沉降池中，得到水镁石精制液，然后将浮选池底层混合有大颗粒水镁石矿粒和细砂石粒的水镁石提纯液通过池底的管道排出；其中，所述浮选药剂包括碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃，其中六偏磷酸钠和水玻璃充当分散剂，以使得水镁石矿粒按照自身径厚比分层分散悬浮于水中；碳酸钠用于调节矿浆的酸碱度，以提高分散剂的分散作用；所述水镁石提纯液的pH值控制在8；所述六偏磷酸钠的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的3‰；所述水玻璃的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的4‰；
F.向步骤E中制得的水镁石精制液内加入水镁石原矿重量0.1%的硬脂酸钠，再加入适量去离子水，并加热至55℃，充分搅拌，持续1小时后自然沉淀，然后滤掉上层的清水；
G.将步骤F中滤水富集后的水镁石精制液进行压滤，将压滤获得的水镁石放入到水磨机内，并加入预先配制好的硬脂酸钠水溶液，加入的硬脂酸钠水溶液浓度为10%（质量分数），总重量为水镁石原矿重量的5%，并加热至75℃，充分研磨2.5小时后干燥、超细粉碎后，制得改性的氢氧化镁阻燃剂。
实施例二：
包括以下步骤：
A.将水镁石原矿通过破碎机直接破碎成直径为7.5cm的水镁石碎石；
B.将步骤A中制得的水镁石碎石放入溢流式轮碾机内，并通入清水，轮碾机在水环境下对水镁石碎石进行一系列的碾压、剪切、破碎，从而制得含粗砂的水镁石浆液；
C.将步骤B中制得的含粗砂的水镁石浆液经过沉淀槽沉淀，利用水镁石矿粒的片状可悬浮性丢下粗砂，得到水镁石浆液；
D.将步骤C中制得的水镁石浆液通过从大到小串联在一起的水力旋流器组依次进行分级、除砂、提纯，从而制得水镁石提纯液；其中，所述水力旋流器组包括Ø300、Ø150、Ø75、Ø50和Ø25五种规格(按照筒体内径划分，单位是mm)，按照从大到小的顺序，后一个规格的水力旋流器组的数量是前一个规格的水利旋流器组的2倍；所述水力旋流器溢流口的直径是沉砂口直径的1.75倍；
E.将步骤D中制得的水镁石提纯液泵入到阶梯式水池的上部浮选池中，水镁石提纯液的浓度控制在15% (质量分数)，加入一定量的浮选药剂，搅拌、静止后进行重力浮选分级，将水池上层的水镁石提纯液分离引入到阶梯式水池的下部沉降池中，得到水镁石精制液，然后将浮选池底层混合有大颗粒水镁石矿粒和细砂石粒的水镁石提纯液通过池底的管道排出；其中，所述浮选药剂包括碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃，其中六偏磷酸钠和水玻璃充当分散剂，以使得水镁石矿粒按照自身径厚比分层分散悬浮于水中；碳酸钠用于调节矿浆的酸碱度，以提高分散剂的分散作用；所述水镁石提纯液的pH值控制在9；所述六偏磷酸钠的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的3.5‰；所述水玻璃的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的4.5‰；
F.向步骤E中制得的水镁石精制液内加入水镁石原矿重量0.05%的硬脂酸钠，再加入适量去离子水，并加热至40℃，充分搅拌，持续1小时后自然沉淀，然后滤掉上层的清水；
G.将步骤F中滤水富集后的水镁石精制液进行压滤，将压滤获得的水镁石放入到水磨机内，并加入预先配制好的硬脂酸钠水溶液，加入的硬脂酸钠水溶液浓度为10%（质量分数），总重量为水镁石原矿重量的1.5%，并加热至70℃，充分研磨2.5小时后干燥、超细粉碎后，制得改性的氢氧化镁阻燃剂。
实施例三：
包括以下步骤：
A.将水镁石原矿通过破碎机直接破碎成直径为10cm的水镁石碎石；
B.将步骤A中制得的水镁石碎石放入溢流式轮碾机内，并通入清水，轮碾机在水环境下对水镁石碎石进行一系列的碾压、剪切、破碎，从而制得含粗砂的水镁石浆液；
C.将步骤B中制得的含粗砂的水镁石浆液经过沉淀槽沉淀，利用水镁石矿粒的片状可悬浮性丢下粗砂，得到水镁石浆液；
D.将步骤C中制得的水镁石浆液通过从大到小串联在一起的水力旋流器组依次进行分级、除砂、提纯，从而制得水镁石提纯液；其中，所述水力旋流器组包括Ø300、Ø150、Ø75、Ø50和Ø25五种规格(按照筒体内径划分，单位是mm)，按照从大到小的顺序，后一个规格的水力旋流器组的数量是前一个规格的水利旋流器组的2倍；所述水力旋流器溢流口的直径是沉砂口直径的2倍；
E.将步骤D中制得的水镁石提纯液泵入到阶梯式水池的上部浮选池中，水镁石提纯液的浓度控制在20%(质量分数)，加入一定量的浮选药剂，搅拌、静止后进行重力浮选分级，将水池上层的水镁石提纯液分离引入到阶梯式水池的下部沉降池中，得到水镁石精制液，然后将浮选池底层混合有大颗粒水镁石矿粒和细砂石粒的水镁石提纯液通过池底的管道排出；其中，所述浮选药剂包括碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃，其中六偏磷酸钠和水玻璃充当分散剂，以使得水镁石矿粒按照自身径厚比分层分散悬浮于水中；碳酸钠用于调节矿浆的酸碱度，以提高分散剂的分散作用；所述水镁石提纯液的pH值控制在10；所述六偏磷酸钠的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的4‰；所述水玻璃的用量控制在浮选池中水镁石矿粒重量的5‰；
F.向步骤E中制得的水镁石精制液内加入水镁石原矿重量0.05%的硬脂酸钠，再加入适量去离子水，并加热至65℃，充分搅拌，持续1小时后自然沉淀，然后滤掉上层的清水；
G.将步骤F中滤水富集后的水镁石精制液进行压滤，将压滤获得的水镁石放入到水磨机内，并加入预先配制好的硬脂酸钠水溶液，加入的硬脂酸钠水溶液浓度为10%（质量分数），总重量为水镁石原矿重量的2.5%，并加热至55℃，充分研磨2.5小时后干燥、超细粉碎后，制得改性的氢氧化镁阻燃剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。