一种生物絮凝剂在高岭土精矿生产中的应用的制作方法
【专利摘要】一种生物絮凝剂在高岭土精矿生产中的应用包括以下步骤：将高岭土原矿水洗捣浆后，制得浓缩矿浆，在浓缩矿浆不断加水矿浆浓度控制在5%～25%，加入工业硫酸溶液，调节控制矿浆pH值；加入3%的保险粉反应45Min后再加入0.8%的草酸反应15Min，加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5；静置反应沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼；进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后，制成高岭土矿浆，接着边搅拌边加入生物絮凝剂，其生物絮凝剂与高岭土以干重质量配比为2：1000的份数添加搅拌静置、压滤并干燥成型产品泥饼；压滤水浓度从原来23%下降到1%，产品泥饼含水量从原来34%下降到28%，并在沉降处理过程中同时消除了溶液中的分散剂；本发明生产效率高、能耗小、无环境污染。
【专利说明】一种生物絮凝剂在高岭土精矿生产中的应用
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及高岭土，具体涉及的是一种生物絮凝剂在高岭土精矿生产中的应用。【背景技术】
[0003]生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝剂活性的的代谢产物，主要有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA以及有絮凝活性的菌体等组成，是一种无毒的天然有机生物高分子化合物(马放，李淑更，金文标等.微生物絮凝剂的研究现状及发展趋势.工业用水与废水，2002，33 ( I): 7- 9)。生物絮凝剂相比其他传统的有机或无机絮凝剂有其独特的优点，具体表现在:(I)无毒无害，安全性高；(2)无二次污染，属于环境友好材料；(3)使用范围广，净化效果好；(4)生物絮凝剂易于实现固液分离，形成沉淀物少，具有除浊和脱色性能等，有些微生物还具有受PH条件影响小，热稳定性强等优点(Takagi H，Kadowaki K.Poly-galactosamine produced by a microorganism.Nat Technol.1985a，49(3): 121-128)。生物絮凝剂作为一类新型絮凝剂，其广谱的絮凝活性、可生物降解性及应用安全性显示了它在水处理、食品加工和发酵工业等方面的应用前景。
[0004]高岭土是非常重要的矿产资源，它广泛应用于陶瓷工业、造纸工业、橡胶塑料工业、建材工业、化学工业、油漆工业等许多部门。高岭土主要由晶体结构呈微小片状、管状、迭片状等形状的高岭石族矿物(高岭石A14Si4010 (OH) 8、地开石、埃洛石等)组成，其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石(尤振根.国内外高岭土资源和市场现状及展望.非金属矿，2005,28:1-8)。高岭土可增大材料的体积、提高塑料的绝缘强度、电阻，增强对红外线阻隔效果等。高岭土作为化工添加材料，可显著提高产品的档次，增加产品的附加值。我国高岭土资源以成因类型齐全、储量丰富、质地优良闻名于世，已探明储量35亿吨，年原矿生产量350万吨，生产厂家700多家(程宏飞等.我国高岭土的研究进展.化工矿产地质，2008.6，30 (2):125-128)。高岭土是重要的非金属矿物原料，由于伴生有害杂质的存在，常常影响其有效地应用。要把资源优势转变成经济优势，必须经过深加工技术将普通的高岭土矿转变成高岭土精矿。国外在高岭土精选技术和深加工方面取得了较大进展，尤其是欧美等工业发达的国家，比较重视高岭土的精制加工，许多新技术均获得了广泛应用。而我国在高岭土精选和深加工方面，都存在很大差距，因此要改变这种落后局面，要发展高岭土的精选技术，大力开发高岭土的深加工技术。因此，高岭土的精选已显得日益重要。在精矿生产过程中，用絮凝方法处理矿浆，效果极其显著，国内外也有相关报道。如印度Pradip等人研究用聚丙烯酞胺作絮凝剂，六偏磷酸钠作分散剂，分离高岭石与磷酸钙，具有明显的选择性；P.Raghavan等人用剪切絮凝的方法，除去高岭土中细粒的石墨颗粒，效果显著。我国东北大学对选择性絮凝高岭石，分散明矾石和选择性絮凝明矾石，分散高岭石两种流程试验证实，聚丙烯酞胺部分水解后，有助于提高其活性，同时得到良好的分散悬浮液；武汉工业大学将剪切絮凝的方法用于脱除高岭土中极细嵌布的铁杂质(曹明礼等.高岭土精选及深加工的进展.国外金属矿选矿，1996，5:11-13)。生产过程中由于大量的分散剂的作用使细小颗粒长时间难以沉降，且压滤效率很低，影响生产进度，但报道中对其中加入的分散剂都未做处理。因此如何有效的处理减缓分散剂的作用以提高压缩效率在高岭土精矿生产中起了关键作用。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种生物絮凝剂在高岭土精矿生产中的应用，以减少高岭土精矿生产过程中的滤水浓度和泥饼的含水量，同时消除溶液中的分散剂，使整个生产循环系统回水清洁不混浊、不造成水质污染。
[0006]本发明生产处理工艺具体包括以下步骤:
(1)将高岭土原矿水洗325目，捣浆后，粗砂和碎屑进入洗矿机，含有细沙的矿浆进入螺旋分级机，经洗矿机和螺旋分级机后的两部分矿浆输送到分选池，采用三个分选池循环操作，从分选池出来的矿浆进入浓缩池，而分选池底部的细沙用泥浆泵抽出；
(2)在进入浓缩池内的矿浆中不断加水(矿浆中的固相以高岭土的干重质量计算)，使矿浆浓度控制在5%?25% ；
(3)在上述步骤(2)矿浆中加入工业硫酸溶液，调节控制矿浆pH值，其加入工业硫酸溶液量根据浆料酸度而定，一般将矿浆PH控制在2?4范围；
(4)在上述步骤(3)矿浆中加入质量百分含量为3%的保险粉反应45Min后再加入质量百分含量为0.8%的草酸反应15Min，并加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5 ;
(5)静置反应20?40min沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼；
(6 )将上述步骤(5 )中的泥饼进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后，再次制成高岭土矿浆,将该高岭土矿浆再次加入到沉淀池中,接着边搅拌边加入生物絮凝剂,其生物絮凝剂与高岭土以干重质量配比为2:1000的份数添加搅拌；
(7)静置反应20?40min沉降后将上层水排入到废水池以便处理，沉淀后的泥浆通过
泥浆泵抽到产品池集中收集、压滤并干燥成型产品泥饼，最后经包装机计量，包装进入产品库待运。
[0007]经测试压滤水的浓度从原来的23%下降到1%，产品泥饼的含水量从原来的34%下降到28%，并在沉降处理过程中同时消除了溶液中的分散剂，化学测试产品泥饼中的铁含量为:0.1-0.4%，铝含量为:35-38%，漂白后矿物组成和结构没有变化，漂白土白度为84-88%，1280°C烧成白度为94-96%。
本发明生产效率高、能耗小、无环境污染，科学环保，实现无毒器物、无有害物和无废水排放的环境友好生产工艺。
【具体实施方式】
[0008]以下实施例是对本发明作进一步的说明，以便更好地理解本发明。
[0009]实施例一:采用福建省某地高岭土，其水洗后325目高岭土的自然白度65%，高岭土中Fe质量百分含量为0.95%，Al质量百分含量为37.5%，主要矿物组成为高岭石以及极少量的白云母和石英；原土的粘土矿物主要以不规则的层片状存在，含少量管状，整体呈絮状；将折算后干重为20吨的325目水洗后的高岭土矿浆加入池中，加水并搅拌，调节矿浆浓度为10%，加入浓硫酸调节矿浆pH值为3 ;加入3%的保险粉反应45min后加入0.8%的草酸反应15min，并加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5，静置反应20min沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼；将该泥饼进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后,再次制成高岭土矿浆,将该高岭土矿浆再次加入到沉淀池中,接着边搅拌边加入生物絮凝剂0.04吨；静置反应30min ;将上层水排入到废水池以便处理，沉淀后的泥浆通过泥浆泵抽到产品池集中收集、压滤并干燥成型产品泥饼，最后经包装机计量，包装进入产品库待运。
[0010]结果浆水分离、完全沉降，压滤水浓度从原来的23%下降到I %以下，泥饼的含水量从原来的34%下降到28%，并在沉降处理过程中同时消除了溶液中的分散剂。
[0011]实施例二:采用福建省某地高岭土，其水洗后325目高岭土的自然白度65%，高岭土中Fe质量百分含量为0.95%，Al质量百分含量为37.5%，主要矿物组成为高岭石以及极少量的白云母和石英；原土的粘土矿物主要以不规则的层片状存在，含少量管状，整体呈絮状；将折算后干重为20吨的325目水洗后的高岭土矿浆加入池中，加水并搅拌，调节矿浆浓度为10%，加入浓硫酸调节矿浆pH值为2 ;加入3%的保险粉反应45min后加入0.8%的草酸反应15min，并加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5，静置反应30min沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼；将该泥饼进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后,再次制成高岭土矿浆,将该高岭土矿浆再次加入到沉淀池中,接着边搅拌边加入生物絮凝剂0.04吨；静置反应30min ;将上层水排入到废水池以便处理，沉淀后的泥浆通过泥浆泵抽到产品池集中收集、压滤并干燥成型产品泥饼，最后经包装机计量，包装进入产品库待运。
[0012]结果浆水分离、完全沉降，压滤水浓度从原来的23%下降到I %以下，泥饼的含水量从原来的34%下降到28%，并在沉降处理过程中同时消除了溶液中的分散剂。
[0013]实施三:采用福建省某地高岭土，其水洗后325目高岭土的自然白度65%，高岭土中Fe质量百分含量为0.95%，Al质量百分含量为37.5%，主要矿物组成为高岭石以及极少量的白云母和石英；原土的粘土矿物主要以不规则的层片状存在，含少量管状，整体呈絮状；将折算后干重为20吨的325目水洗后的高岭土矿浆加入池中，加水并搅拌，调节矿浆浓度为10%，加入浓硫酸调节矿浆pH值为4 ;加入3%的保险粉反应45min后加入0.8%的草酸反应15min，并加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5，静置反应30min沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼；将该泥饼进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后,再次制成高岭土矿浆,将该高岭土矿浆再次加入到沉淀池中,接着边搅拌边加入生物絮凝剂0.04吨；静置反应40min ;将上层水排入到废水池以便处理，沉淀后的泥浆通过泥浆泵抽到产品池集中收集、压滤并干燥成型产品泥饼，最后经包装机计量，包装进入广品库待运。
[0014]结果浆水分离、完全沉降，压滤水浓度从原来的23%下降到I %以下，泥饼的含水量从原来的34%下降到28%，并在沉降处理过程中同时消除了溶液中的分散剂。
[0015]实施四:采采用福建省某地高岭土，其水洗后325目高岭土的自然白度65%，高岭土中Fe质量百分含量为0.95%，Al质量百分含量为37.5%，主要矿物组成为高岭石以及极少量的白云母和石英；原土的粘土矿物主要以不规则的层片状存在，含少量管状，整体呈絮状；将折算后干重为10吨的325目水洗后的高岭土矿浆加入池中，加水并搅拌，调节矿浆浓度为10%，加入浓硫酸调节矿浆pH值为3 ;加入3%的保险粉反应45min后加入0.8%的草酸反应15min，并加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5，静置反应20min沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼；将该泥饼进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后,再次制成高岭土矿浆,将该高岭土矿浆再次加入到沉淀池中,接着边搅拌边加入生物絮凝剂0.02吨；静置反应30min ;将上层水排入到废水池以便处理，沉淀后的泥浆通过泥浆泵抽到产品池集中收集、压滤并干燥成型产品泥饼，最后经包装机计量，包装进入产品库待运。
[0016]结果浆水分离、完全沉降，压滤水浓度从原来的23%下降到I %以下，泥饼的含水量从原来的34%下降到28%，并在沉降处理过程中同时消除了溶液中的分散剂。
[0017]实施五:采采用福建省某地高岭土，其水洗后325目高岭土的自然白度65%，高岭土中Fe质量百分含量为0.95%，Al质量百分含量为37.5%，主要矿物组成为高岭石以及极少量的白云母和石英；原土的粘土矿物主要以不规则的层片状存在，含少量管状，整体呈絮状；将折算后干重为30吨的325目水洗后的高岭土矿浆加入池中，加水并搅拌，调节矿浆浓度为10%，加入浓硫酸调节矿浆pH值为3 ;加入3%的保险粉反应45min后加入0.8%的草酸反应15min，并加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5，静置反应20min沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼；将该泥饼进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后,再次制成高岭土矿浆,将该高岭土矿浆再次加入到沉淀池中,接着边搅拌边加入生物絮凝剂0.06吨；静置反应30min ;将上层水排入到废水池以便处理，沉淀后的泥浆通过泥浆泵抽到产品池集中收集、压滤并干燥成型产品泥饼，最后经包装机计量，包装进入产品库待运。
[0018]结果浆水分离、完全沉降，压滤水浓度从原来的23%下降到I %以下，泥饼的含水量从原来的34%下降到28%，并在沉降处理过程中同时消除了溶液中的分散剂。
【权利要求】
1.一种生物絮凝剂在高岭土精矿生产中的应用，其生产处理工艺具体包括以下步骤: (1)将高岭土原矿水洗325目，捣浆后，粗砂和碎屑进入洗矿机，含有细沙的矿浆进入螺旋分级机，经洗矿机和螺旋分级机后的两部分矿浆输送到分选池，采用三个分选池循环操作，从分选池出来的矿浆进入浓缩池，而分选池底部的细沙用泥浆泵抽出； (2)在进入浓缩池内的矿浆中不断加水(矿浆中的固相以高岭土的干重质量计算)，使矿浆浓度控制在5%?25% ； (3)在上述步骤(2)矿浆中加入工业硫酸溶液，调节控制矿浆pH值，其加入工业硫酸溶液量根据浆料酸度而定，一般将矿浆PH控制在2?4范围； (4)在上述步骤(3)矿浆中加入质量百分含量为3%的保险粉反应45Min后再加入质量百分含量为0.8%的草酸反应15Min，并加水洗涤3次至矿浆的PH值为6.5 ; (5)静置反应20?40min沉降后将水排出，并将沉淀物进行压滤处理成型为含有一定水份的泥饼； 其特征在于:将上述步骤(5)中的泥饼进一步打散，并用除铁机进行物理除铁处理后，再次制成高岭土矿浆，将该高岭土矿浆再次加入到沉淀池中，接着边搅拌边加入生物絮凝齐U，其生物絮凝剂与高岭土以干重质量配比为2:1000的份数添加搅拌；静置反应20?40min沉降后将上层水排入到废水池以便处理，沉淀后的泥浆通过泥浆泵抽到产品池集中收集、压滤并干燥成型产品泥饼，最后经包装机计量，包装进入产品库待运。
【文档编号】B03B7/00GK103480481SQ201210192160
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】郑水成 申请人:泉州市博大纳米科技有限公司