专利名称：一种高纯埃洛石的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非金属矿提纯工艺，尤其是一种高纯埃洛石的生产工艺。
背景技术：
埃洛石属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物，晶体结构相似于高岭石，也属 1 : 1型结构单元层的二八面体型结构，化学成分为AlJSiA。] (0H)^叫0，与高岭石相同，
但层间含有水分，故亦称多水高岭石。水分子易于脱失，全部脱失后称变埃洛石，与高岭石 成同质多象。通常将高岭石、埃洛石、珍珠陶土和地开石统称为高岭土。 埃洛石一般由多个片层巻曲而成，管外径为10 50nm，内径为5 20nm，长度为 2 40 ii m，晶层数为15 40，至少在一维方向具有纳米效应，又具有高比表面积和高负电 荷外表面，可作为限时释放器，有效载入某些杀菌剂与药剂，开发埃洛石抗菌涂料和药剂微 管输送系统。将埃洛石经过固体酸处理后可开发高聚物废料降解催化反应器。埃洛石管状 晶体类似纳米空心陶瓷管，其外表面在广泛的PH范围内具有高负电荷，晶层间以水分子与 表面羟基间的氢键维系，通过插层、交替叠层与管道载入，可以实现纳米层间受限膜以及有 序结构膜的组装。埃洛石中空管体外壁、内壁及晶层间的表面性质各异，针对其管内、外表 面及晶层间的断键及离子正负性等特点进行表面改性或插层处理，获得的产品具有较优的 吸附、孔道过滤、层间离子交换杀菌性能等，可用于废水、废气以及某些废渣的处理。
埃洛石的中空管状结构，还使其具有良好的电绝缘性，可用于高绝缘橡胶、塑料的 填料以及绝缘陶瓷原料。另外，相对于高岭石，埃洛石结晶程度较差，层间作用力较弱，具有 更高的化学活性，在制备分子筛、白炭黑等方面具有更好的效果。 埃洛石作为一种具有特殊性能的非金属材料，不管是在常规领域，还是在高科技 领域，都表现出非常突出的应用潜力。但由于自然界中埃洛石很少独立成矿，通常伴生在高 岭石等其它粘土矿床中，而且结构、性能也与之类似，因而长期以来都被当着普通高岭石使 用，未能体现其价值。近年来，随着纳米技术的兴起，具有天然纳米结构的埃洛石逐渐进入 了人们的研究视野，但关于埃洛石的提纯及生产工艺在文献中未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、纯度高的高纯埃洛石的生产工艺。 为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种高纯埃洛石的生产工艺，其特征在
于它包括如下步骤 1)捣浆用高压水枪将高岭土原矿冲洗至捣浆池中，捣浆池采用双轴搅拌器搅 拌，得到高岭土质量百分比含量为25 30%的高岭土矿浆；所述高岭土原矿中埃洛石质量 百分比含量大于30% ; 2)初次分级用砂泵将步骤1)所得到的高岭土矿浆抽至圆锥分级机进行初次分 级，除去长石、石英等大颗粒杂质，圆锥分级机共有三组，三组圆锥分级机串联排列，圆锥分 级机的底流作为尾矿排出，最后一个圆锥分级机的溢流过200目震动筛后进入第一储浆池浓縮，得到矿浆A，所述矿浆A中高岭土的质量百分比含量为20 25% ; 3) 二次分级将矿浆A进入水力旋流器，进行二次分级，水力旋流器的溢流过325
目振动筛后进入第二储浆池，得到矿浆B，所述矿浆B中高岭土的质量百分比含量为15
20% ; 4)精细分级在矿浆B中加入六偏磷酸钠作分散剂，六偏磷酸钠的加入量为矿浆 B中的高岭土质量的0. 2 0. 5% ;调节矿浆B中高岭土质量百分比含量为15%，调节矿浆 B的pH值为7 8，得到浆料；浆料进入卧式螺旋离心分级机进行精细分级，离心转速大于 2000rpm，进料量为35 45m3/h ;卧式螺旋离心分级机的溢流进入第三储浆池，得到矿浆C ;
5)浓縮向矿浆C中加入聚合氯化铝，聚合氯化铝的加入量为每吨浆料C中加入 0. 2 0. 3kg聚合氯化铝；然后沉淀浓縮，使矿浆中固体物的质量百分比含量提高至40 50X，得到矿桨D ; 6)采用下述二种方法之一进行干燥 ①喷雾干燥将矿浆D输送至喷雾干燥塔，喷雾干燥塔的入口温度为400 450°C，出口温度为100 ll(TC，干燥后得到高纯埃洛石； ②压滤/闪蒸干燥将矿浆D泵至压滤机进行压滤，滤饼的固体物质量百分比含 量为75 80% ;压滤好的滤饼传送至闪蒸干燥机进行烘干、打散，闪蒸干燥机进口温度为 300 350°C，出口温度为80 ll(TC，得到高纯埃洛石。
本发明的有益效果是 1、产品纯度高，粒度小。产品中埃洛石质量含量大于90%，-211111>95% (质量)。
2、工艺流程简单，易于实现，生产成本较低。
3 、能实现高纯埃洛石的规模化生产。
图1为实施例1产品XRD图谱。
图2为实施例2产品XRD图谱。
图3为实施例3产品XRD图谱。
具体实施例方式
为了更好地理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅
仅局限于下面的实施例。
实施例1 : —种高纯埃洛石的生产工艺，它包括如下步骤 1)捣浆用高压水枪将高岭土原矿冲洗至捣浆池中，捣浆池采用双轴搅拌器搅 拌，得到高岭土质量百分比含量为25%的高岭土矿浆；所述高岭土原矿中埃洛石质量百分 比含量大于30% ; 2)初次分级用砂泵将步骤1)所得到的高岭土矿浆抽至圆锥分级机进行初次分 级，除去长石、石英等大颗粒杂质，圆锥分级机共有三组，三组圆锥分级机串联排列，圆锥分 级机的底流作为尾矿排出，最后一个圆锥分级机的溢流过200目震动筛后进入第一储浆池
浓縮，得到矿浆A，所述矿浆A中高岭土的质量百分比含量为20 % ;(注释圆锥分级机又称分泥斗，为矿山加工常用分级设备)； 3) 二次分级将矿浆A进入水力旋流器(如威海青松旋流器有限公司生产的)，进 行二次分级，进一步除去矿浆A中残留的细小石英和长石；水力旋流器的溢流过325目振动 筛后进入第二储浆池，得到矿浆B，所述矿浆B中高岭土的质量百分比含量为15% ;
4)精细分级在矿浆B中加入六偏磷酸钠作分散剂，六偏磷酸钠的加入量为矿浆 B中的高岭土质量的0. 2%;调节矿浆B中高岭土质量百分比含量为15% (调节方法是当 高岭土质量百分比含量> 15%时，加水；当高岭土质量百分比含量< 15%时，沉淀浓縮)， 用10wt^的氢氧化钠溶液调节矿浆B的pH值为7，得到浆料；浆料进入卧式螺旋离心分级 机(CENTRISIZER，德国ANDRITZ公司生产)进行精细分级，离心转速大于2000rpm，进料量 为35m3/h ;分级后，底流-2 ii m = 48. 5% ，作其它产品；卧式螺旋离心分级机的溢流进入第 三储浆池，得到矿浆C(矿浆C中小于2 ii m的质量百分比含量为95. 2% );通过卧式螺旋离 心分级机的精细分级，可以除去浆料中的高岭石和三水铝石； 5)浓縮向矿浆C中加入聚合氯化铝，聚合氯化铝的加入量为每吨浆料C中加入 0. 2kg聚合氯化铝；然后沉淀浓縮，使矿浆中固体物的质量百分比含量提高至40%，得到矿 浆D; 6)喷雾干燥将矿浆D输送至喷雾干燥塔，喷雾干燥塔的入口温度为400°C ，出口 温度为IO(TC，干燥后得到高纯埃洛石产品。高纯埃洛石产品中埃洛石的量百分比含量约为 91%，-2iim = 98.2% (质量)。 图1为产品的XRD图谱，可以看出，图谱中主要峰线都为埃洛石特征峰，基本无其 它杂质峰，埃洛石纯度超过90%。
实施例2 : —种高纯埃洛石的生产工艺，它包括如下步骤 1)捣浆用高压水枪将高岭土原矿冲洗至捣浆池中，捣浆池采用双轴搅拌器搅 拌，得到高岭土质量百分比含量为28%的高岭土矿浆；所述高岭土原矿中埃洛石质量百分 比含量大于30% ; 2)初次分级用砂泵将步骤1)所得到的高岭土矿浆抽至圆锥分级机进行初次分 级，除去长石、石英等大颗粒杂质，圆锥分级机共有三组，三组圆锥分级机串联排列，圆锥分 级机的底流作为尾矿排出，最后一个圆锥分级机的溢流过200目震动筛后进入第一储浆池 浓縮，得到矿浆A，所述矿浆A中高岭土的质量百分比含量为24% ; 3) 二次分级将矿浆A进入水力旋流器，进行二次分级，进一步除去矿浆A中残留 的细小石英和长石，水力旋流器的溢流过325目振动筛后进入第二储浆池，得到矿浆B，所 述矿浆B中高岭土的质量百分比含量为18% ; 4)精细分级在矿浆B中加入六偏磷酸钠作分散剂，六偏磷酸钠的加入量为矿浆B 中的高岭土质量的0.4X;调节矿浆B中高岭土质量百分比含量为15X，用10wt^的氢氧化 钠溶液调节矿浆B的pH值为7.6，得到浆料；浆料进入卧式螺旋离心分级机(CENTRISIZER， 德国ANDRITZ公司生产)进行精细分级，离心转速大于2000rpm，进料量为40m3/h ;分级后， 底流-2 ii m = 47. 4% ，作其它产品；卧式螺旋离心分级机的溢流进入第三储浆池，得到矿浆 C(矿浆C中小于2ym的质量百分比含量为96. 5% );通过卧式螺旋离心分级机的精细分 级，可以除去桨料中的高岭石和三水铝石；
5
5)浓縮向矿浆C中加入聚合氯化铝，聚合氯化铝的加入量为每吨浆料C中加入 0. 2kg聚合氯化铝；然后沉淀浓縮，使矿浆中固体物的质量百分比含量提高至40%，得到矿 浆D; 6)压滤/闪蒸干燥将矿浆D泵至压滤机进行压滤，滤饼的固体物质量百分比含
量为78% ;压滤好的滤饼传送至闪蒸干燥机(如常州市常群干燥设备有限公司行产的)进
行烘干、打散，闪蒸干燥机进口温度为320°C，出口温度为9(TC，得到高纯埃洛石产品。高纯
埃洛石产品中埃洛石的量百分比含量约为94%，-211111 = 98.5% (质量)。 图2为产品的XRD图谱，可以看出，图谱中主要峰线都为埃洛石特征峰，基本无其
它杂质峰，埃洛石纯度超过90%。 实施例3 : —种高纯埃洛石的生产工艺，它包括如下步骤 1)捣浆用高压水枪将高岭土原矿冲洗至捣浆池中，捣浆池采用双轴搅拌器搅 拌，得到高岭土质量百分比含量为30%的高岭土矿浆；所述高岭土原矿中埃洛石质量百分 比含量大于30% ; 2)初次分级用砂泵将步骤1)所得到的高岭土矿浆抽至圆锥分级机进行初次分 级，除去长石、石英等大颗粒杂质，圆锥分级机共有三组，三组圆锥分级机串联排列，圆锥分 级机的底流作为尾矿排出，最后一个圆锥分级机的溢流过200目震动筛后进入第一储浆池 浓縮，得到矿浆A，所述矿浆A中高岭土的质量百分比含量为25% ; 3) 二次分级将矿浆A进入水力旋流器(如威海青松旋流器有限公司生产的)，进 行二次分级，进一步除去矿浆A中残留的细小石英和长石，水力旋流器的溢流过325目振动 筛后进入第二储浆池，得到矿浆B，所述矿浆B中高岭土的质量百分比含量为20% ;
4)精细分级在矿浆B中加入六偏磷酸钠作分散剂，六偏磷酸钠的加入量为矿浆B 中的高岭土质量的0.5% ;调节矿浆B中高岭土质量百分比含量为15%，用10wt^的氢氧 化钠溶液调节矿浆B的pH值为8，得到浆料；浆料进入卧式螺旋离心分级机(CENTRISIZER， 德国ANDRITZ公司生产)进行精细分级，离心转速大于2000rpm，进料量为45m3/h ;分级后， 底流-2 ii m = 43. 3% ，作其它产品；卧式螺旋离心分级机的溢流进入第三储浆池，得到矿浆 C(矿浆C中小于2ym的质量百分比含量为97. 2% );通过卧式螺旋离心分级机的精细分 级，可以除去桨料中的高岭石和三水铝石； 5)浓縮向矿浆C中加入聚合氯化铝，聚合氯化铝的加入量为每吨浆料C中加入 0. 3kg聚合氯化铝；然后沉淀浓縮，使矿浆中固体物的质量百分比含量提高至50%，得到矿 浆D; 6)喷雾干燥将矿浆D输送至喷雾干燥塔，喷雾干燥塔的入口温度为450°C ，出口 温度为11(TC，干燥后得到高纯埃洛石产品。高纯埃洛石产品中埃洛石的量百分比含量约为 92%，-2iim = 97. 8% (质量)。 图3为产品的XRD图谱，可以看出，图谱中主要峰线都为埃洛石特征峰，基本无其 它杂质峰，埃洛石纯度超过90%。
权利要求
一种高纯埃洛石的生产工艺，其特征在于它包括如下步骤1)捣浆用高压水枪将高岭土原矿冲洗至捣浆池中，捣浆池采用双轴搅拌器搅拌，得到高岭土质量百分比含量为25～30％的高岭土矿浆；所述高岭土原矿中埃洛石质量百分比含量大于30％；2)初次分级用砂泵将步骤1)所得到的高岭土矿浆抽至圆锥分级机进行初次分级，圆锥分级机共有三组，三组圆锥分级机串联排列，圆锥分级机的底流作为尾矿排出，最后一个圆锥分级机的溢流过200目震动筛后进入第一储浆池浓缩，得到矿浆A，所述矿浆A中高岭土的质量百分比含量为20～25％；3)二次分级将矿浆A进入水力旋流器，进行二次分级，水力旋流器的溢流过325目振动筛后进入第二储浆池，得到矿浆B，所述矿浆B中高岭土的质量百分比含量为15～20％；4)精细分级在矿浆B中加入六偏磷酸钠作分散剂，六偏磷酸钠的加入量为矿浆B中的高岭土质量的0.2～0.5％；调节矿浆B中高岭土质量百分比含量为15％，调节矿浆B的pH值为7～8，得到浆料；浆料进入卧式螺旋离心分级机进行精细分级，离心转速大于2000rpm，进料量为35～45m3/h；卧式螺旋离心分级机的溢流进入第三储浆池，得到矿浆C；5)浓缩向矿浆C中加入聚合氯化铝，聚合氯化铝的加入量为每吨浆料C中加入0.2～0.3kg聚合氯化铝；然后沉淀浓缩，使矿浆中固体物的质量百分比含量提高至40～50％，得到矿浆D；6)采用下述二种方法之一进行干燥①喷雾干燥将矿浆D输送至喷雾干燥塔，喷雾干燥塔的入口温度为400～450℃，出口温度为100～110℃，干燥后得到高纯埃洛石；②压滤/闪蒸干燥将矿浆D泵至压滤机进行压滤，滤饼的固体物质量百分比含量为75～80％；压滤好的滤饼传送至闪蒸干燥机进行烘干、打散，闪蒸干燥机进口温度为300～350℃，出口温度为80～110℃，得到高纯埃洛石。
全文摘要
本发明涉及一种非金属矿提纯工艺。一种高纯埃洛石的生产工艺，其特征在于它包括如下步骤1)捣浆用高压水枪将高岭土原矿冲洗至捣浆池中，捣浆池采用双轴搅拌器搅拌，得到高岭土质量百分比含量为25～30％的高岭土矿浆；所述高岭土原矿中埃洛石质量百分比含量大于30％；2)初次分级用砂泵将步骤1)所得到的高岭土矿浆抽至圆锥分级机进行初次分级，溢流过200目震动筛后进入第一储浆池浓缩，得到矿浆A；3)二次分级；4)精细分级；5)浓缩；6)干燥，得到高纯埃洛石。本发明具有工艺简单、纯度高的特点。
文档编号C01B33/26GK101759195SQ20091027318
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者严春杰, 肖国琪, 韩利雄 申请人:云南天鸿高岭矿业有限公司