一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法与流程

本发明提供的是非金属材料加工领域的方法，具体地说是一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法。

背景技术：

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构 ，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。膨润土也叫斑脱岩，皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久，原来只是做为一种洗涤剂。(四川仁寿地区数百年前就有露天矿，当地人称膨润土为土粉)。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中，呈黄绿色的粘土，加水后能膨胀成糊状，后来人们就把凡是有这种性质的粘土，统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85-90%，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。

在膨润土中提取蒙脱石是制备剥片蒙脱石的基本方法，属于蒙脱石的提纯过程，现有提纯方法有多种，但都不能达到理想的效果，加工工艺急待改进。剥片蒙脱石具有吸附性和溶胀性，所以用作治疗肠胃疾病的药物基材，还用于猪鸡饲料添加剂，改善猪鸡的肠胃功能。

技术实现要素：

为了利用膨润土加工剥片蒙脱石粉，本发明提供了一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法。该方法通过膨润土焙烧、粉碎，剥片研磨、水化、分离、干燥步骤，解决利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

第一步，膨润土原矿焙烧：将开采的膨润土放在焙烧窑中，进行焙烧，去除有机杂质，焙烧温度500℃，焙烧时间2小时，焙烧时，去除有机杂质，在膨润土中分离蒙脱石，利用焙烧窑进行蒙脱石原矿焙烧；

第二步，焙烧蒙脱石粉碎：打碎节理，利用粉碎机进行焙烧蒙脱石的粉碎，形成颗粒；

第三步，粉碎后蒙脱石剥片：剥离蒙脱石颗粒，利用剥片机进行粉碎后蒙脱石剥片，将蒙脱石颗粒逐层分离，形成片状的蒙脱石；

第四步，剥片蒙脱石制浆：加水搅拌制成泥浆，利用制浆机进行剥片蒙脱石制浆，形成悬浮体，沉降颗粒物；

第五步，浆渣分离：沉降分离悬浮蒙脱石，沉淀沙石，利用浆渣分离器进行蒙脱石浆渣分离，形成悬浮浆液，并沉淀渣体；

第六步，蒙脱石浆过滤：浓缩蒙脱石，利用过滤机进行蒙脱石浆的过滤，从浆料中挤出水分，压榨蒙脱石为滤饼；

第七步，蒙脱石滤饼离心甩干：通过离心甩出水分，使蒙脱石滤饼进一步脱水，利用离心甩干机进行蒙脱石过滤浆甩干，脱除附着水；

第八步，甩干后蒙脱石烘干：对甩干后的蒙脱石泥块烘干处理，去除结晶水和吸附水，利用烘干机进行甩干后的蒙脱石烘干，烘出吸附水，使含水率低于5%；

第九步，烘干后蒙脱石研磨：对烘干后的蒙脱石研磨，形成纳米级的细粉，利用研磨机进行烘干后蒙脱石研磨；

第十步，研磨后的蒙脱石风选：纳米级的蒙脱石细粉分选，去除颗粒大的结合体，收集细粉，利用风选机进行研磨后的微粉风选。

第十一步，风选微粉分离收集：纳米级细粉收集，灌装作为成品，利用分离收集器进行风选微粉分离与收集。

收集后的蒙脱石微粉作为成品剥片蒙脱石产品。

积极效果，本发明所采用的工艺连续性好，所加工的剥片蒙脱石粉纯度高，杂质少，粒级达到纳米级，技术指标完全符合治疗腹泻以及改善胃肠功能的技术要求。适宜作为利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法应用。

附图说明

图1为本发明焙烧窑结构图；

图2为本发明粉碎机结构图；

图3为本发明剥片机结构图；

图4为本发明制浆机结构图；

图5为本发明浆渣分离器结构图；

图6为本发明过滤机结构图；

图7为本发明离心甩干机结构图；

图8为本发明干燥机结构图；

图9为本发明研磨机结构图；

图10为本发明风选机结构图；

图11为本发明分离收集器结构图。

1.焙烧窑，图中，1.辊筒窑体，2.加热器，3.窑门，3.1.透气口，4.齿圈，5.齿轮，6.驱动电机。

2.粉碎机，图中，1.加料斗，2.压辊，3.框架，4.下料斗。

3.剥片机，图中，1.底板，2.剥片电机，3.传动带，4.剥片辊。

4.制浆机，图中，1.制浆筒，2.电机，3.搅拌轴，4.搅拌叶，5.出料管，6.出料阀。

5.浆渣分离器，图中，1.进料管，2.圆柱蜗壳，3.锥体，4.底流管，5.溢流管。

6.过滤机，图中，1.框架，2.活塞液压缸，3.活塞液压杆，4.活塞，5.过滤缸，6.过滤缸连接板，7.滑槽，8.过滤板，9.过滤板支撑架，10.支撑架脚轮，11.液体收集槽，12.推动油缸，13.推动杆，14.液压泵站，15.浆料泵，16.浆料槽，17.注浆管，18.控制器。

7. 离心甩干机，图中，1.离心筒，2.滤布筒，3.转动器，4.转动驱动器，5.甩干电机，6.进料管，7.刮料板。

8.干燥机，图中，1.加热炉，2.火道，3.出烟管，4.辊筒，5.拨齿轴，6.拨齿，7.摩擦滚动器。

9.研磨机，图中，1.底架，2.研磨电机，3.研磨电机轴，4.转动盘，5.固定盘，6.下料管，7.料斗，8.研磨机体，9.出料管。

10.风选机，图中，1.风机，2.风道，3.下料斗，4.重质料集聚仓，5.出粉管。

11.分离收集器，图中，1.进粉口，2.旋转腔，3.旋风斗，4.出粉口。

具体实施方式

1、膨润土原矿焙烧，焙烧窑结构：在辊筒窑体1下部设有加热器2，辊筒窑体两侧分别设有窑门3，在窑门上设有透气口3.1，辊筒窑体上装有齿圈4，齿圈与下部齿轮5啮合传动，齿轮装在驱动电机6上。

使用时，打开窑门，将膨润土加入到辊筒窑体内，点燃加热器，在齿圈和齿轮的作用下，辊筒窑体转动，使膨润土在窑体内旋转焙烧，成为焙烧后的膨润土。

2、焙烧蒙脱石粉碎，粉碎机结构：在框架3上对称装有压辊2，在压辊上部设有加料斗1，下部设有下料斗4。

使用时，将焙烧后的膨润土通过加料斗不断加入到两对辊之间，通过碾压成为粉碎后蒙脱石粉末，从下料斗中排出，成为粉末蒙脱石。

3、粉碎后蒙脱石剥片，剥片机结构：在底板1上安装有剥片电机2，剥片电机通过传动带3与剥片辊4传动连接。

使用时，将粉末蒙脱石不断加入到底板上，通过电机带动剥片辊对蒙脱石进行摩擦剥片，剥片后的蒙脱石从底板前端排出。

4、剥片蒙脱石制浆，制浆机结构：在制浆筒1下部装有制浆电机2，在制浆电机通过搅拌轴3连接有搅拌叶4，制浆筒下部一侧设有出料管5，在出料管上安装有出料阀6。

使用时，将剥片后的蒙脱石粉末加入到制浆筒内，并加入水，利用搅拌电机带动搅拌轴和搅拌叶旋转，使剥片蒙脱石搅拌为浆状，从出料管排出，成为剥片蒙脱石泥浆。

5、浆渣分离，浆渣分离器结构：圆柱蜗壳2一侧连接有进料管1，圆柱蜗壳下部为锥体3，锥体下部设有底流管4，圆柱蜗壳上部设有溢流管5。

使用时，通过进料管将剥片蒙脱石泥浆加入到圆柱蜗壳内，随着进料，产生旋流，轻质部分从溢流管排出，重质部分通过锥体从底流管排出。

6、蒙脱石浆过滤，过滤机结构：在框架1上部装有活塞液压缸2，活塞液压缸内设有活塞液压杆3，并固定有活塞4，框架两侧通过过滤缸连接板6和滑槽7连接有过滤缸5，在装有支撑架脚轮10的过滤板支撑架9上置有过滤板8，在过滤板下部设有液体收集槽11，在底部框架上两侧分别固定有推动油缸12和推动杆13，活塞液压缸和推动油缸分别通过管路与液压泵站14连接，在浆料槽16内置有浆料泵15，浆料泵连接有注浆管17，在竖框架上装有控制器18。

使用时，将分离出的轻质浆料通过注浆管加入到过滤缸内，在活塞的压力下，水从过滤板被挤出，而蒙脱石粉体被挤压成滤饼，实现石、水分离。

7、蒙脱石过滤浆离心甩干，离心甩干机结构：在离心筒1内装有滤布筒2，离心筒上套装有转动器3，转动器与转动驱动器4摩擦传动，转动驱动器上装有甩干电机5，在离心筒斜上部设有进料管6，下部设有刮料板7。

使用时，将经过过滤挤压出的蒙脱石滤饼加入到离心筒内，经过电机带动离心筒旋转，将蒙脱石滤饼甩干。

8、甩干后蒙脱石烘干，烘干机结构：烘干机下部设有加热炉1和火道2，火道上部设有出烟管3，辊筒4置于火道上，在辊筒内固定装有拨齿轴5和拨齿6，在辊筒上部装有摩擦滚动器7。

使用时，将甩干后的蒙脱石滤饼加入到加热炉内，经过与火道热交换，使加热炉升温，再拨齿的作用下，进行搅拌烘干。

9、烘干后蒙脱石研磨，研磨机结构：在研磨机体8底架1的下部装有研磨电机2，研磨电机通过研磨电机轴3连接有转动盘4，在转动盘上部装有固定盘5，在固定盘上部设有下料管6和料斗7，研磨机体下部设有出料管9。

使用时，将烘干后的蒙脱石粉末通过料斗和下料管加入到研磨机内，在转动盘和固定盘之间进行研磨，研磨后的蒙脱石粉经过出料管排出。

10、研磨后的蒙脱石风选，风选机结构：在风机1出风口前侧设有风道2，在风道上部设有下料斗3，风道前部设有重质料集聚仓4，风道前部设有出粉管5。

使用时，将烘干后的蒙脱石粉通过下料斗加入到风道内，在风机吹风力的作用下，向前侧吹出，其中重质部分通过集聚仓集聚，而漂浮部分的蒙脱石粉直接打入分离收集器内。

11、风选微粉分离收集，分离收集器结构：在旋转腔2一侧设有进粉口1，旋转腔下部设有锥形的旋风斗3，旋风斗下部设有出粉口4。

使用时，从风选出来的细粉通过进粉口进入到旋转腔内，受离心作用通过旋风斗下降到出粉口，从出粉口所接的布袋中收集剥片蒙脱石粉。

具体步骤：

第一步，膨润土原矿焙烧：将开采的膨润土放在焙烧窑中，进行焙烧，去除有机杂质，焙烧温度500℃，焙烧时间2小时，焙烧时，去除有机杂质，在膨润土中分离蒙脱石，利用所述焙烧窑进行蒙脱石原矿焙烧；

第二步，焙烧蒙脱石粉碎：打碎节理，利用所述粉碎机进行焙烧蒙脱石的粉碎，形成颗粒；

第三步，粉碎后蒙脱石剥片：剥离蒙脱石颗粒，利用所述剥片机进行粉碎后蒙脱石剥片，将蒙脱石颗粒逐层分离，形成片状的蒙脱石；

第四步，剥片蒙脱石制浆：加水搅拌制成泥浆，利用所述制浆机进行剥片蒙脱石制浆，形成悬浮体，沉降颗粒物；

第五步，浆渣分离：沉降分离悬浮蒙脱石，沉淀沙石，利用所述浆渣分离器进行蒙脱石浆渣分离，形成悬浮浆液，并沉淀渣体；

第六步，蒙脱石浆过滤：浓缩蒙脱石，利用所述过滤机进行蒙脱石浆的过滤，从浆料中挤出水分，压榨蒙脱石为滤饼；

第七步，蒙脱石过滤浆离心甩干：通过离心甩出水分，使蒙脱石滤饼进一步脱水，利用所述离心甩干机进行蒙脱石过滤浆甩干，脱除附着水；

第八步，甩干后蒙脱石烘干：对甩干后的蒙脱石滤饼烘干处理，去除结晶水和吸附水，利用所述烘干机进行甩干后的蒙脱石烘干，烘出吸附水，使含水率低于5%；

第九步，烘干后蒙脱石研磨：对烘干后的蒙脱石泥块研磨，形成纳米级的细粉，利用所述研磨机进行烘干后蒙脱石研磨；

第十步，研磨后的蒙脱石风选：纳米级的蒙脱石细粉分选，去除颗粒大的结合体，收集细粉，利用所述风选机进行研磨后的微粉风选；

第十一步，风选微粉分离收集：纳米级细粉收集，灌装作为成品，利用所述分离收集器进行风选微粉分离与收集；

收集后的蒙脱石微粉作为成品剥片蒙脱石产品。

技术原理：

膨润土中含有蒙脱石占90以上，还含有矿物杂质以及有机物，经过焙烧去除大部分杂质，剩余蒙脱石；

将焙烧后的蒙脱石进行粉碎成颗粒体，由于受到粉碎机粉碎能力的影响，只能粉碎成较大的颗粒，其中包含蒙脱石矿体；

为了使矿体节理破坏，进行剥片加工，所谓剥片就是将蒙脱石颗粒分层剥离成片状，增大了比表面积；

经过剥片的蒙脱石加水制浆，形成悬浮液，将悬浮液进行浆渣分离，也就是说，沉降分离出重质颗粒，保留并倾倒出溢流出的精细悬浮液；

将悬浮液进行过滤，排出水分，使蒙脱石泥浆压滤成滤饼；

取出滤饼后再在离心机内进行离心甩干，脱除剩余的水分，形成含水率低的蒙脱石块状物；

将块状物精细研磨成微粉，再将微粉进行分选，进一步去除不能漂浮的物质，使微粉漂浮；

直接进入旋风收尘器内，利用布袋收集，取出后便是纳米级的剥片蒙脱石粉。

特点：

本方法利用分步设备，按照工序，从膨润土原料开始，逐步加工，最终制备出纳米级的蒙脱石微粉，具有工序连贯，所用设备适应性强，产品质量好的优点。