一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法与流程

文档序号:16692379发布日期:2019-01-22 19:01阅读:270来源:国知局

本发明涉及膨润土加工技术领域,尤其涉及一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法。



背景技术:

膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的2:1型层状粘土矿物,具有较大的表面积,因此具有较强的吸附能力和离子交换能力,近年来,近年来已被广泛应用于工业废水中重金属、有机污染物及染料等的吸附处理,在土壤的改良方面也取得了一些成功的应用,还可用作填埋场的衬底、处理有毒有害固体废物时的物理隔离材料等。但是在天然膨润土中,硅氧结构具有极强的亲水性和层间大量可交换性阳离子的水解,使其表面通常存在一层薄的水膜,而不能有效地吸附疏水性有机污染物。因此,如何提高天然膨润土的吸附性能是膨润土加工领域研究的热点问题。



技术实现要素:

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,包括以下具体步骤:

(1)将膨润土原矿装入料仓,接着用胶带输送机把原矿运送到锤式破碎机中进行破碎,再使用胶带输送机将破碎后的矿石运送至滚笼筛进行筛选,将筛选物分为粉末、颗粒、大颗粒三个级别,筛选出的粉末和颗粒通过胶带输送机进行收集待用,筛选出的大颗粒利用胶带输送机返回至破碎机进行二次破碎,继续筛选并且重复,直至全部满足筛选要求;

(2)将步骤(1)中收集到的膨润土粉末加到行星式球磨机中研磨粉碎,过200目筛,再将200目筛的膨润土放入马弗炉中以30℃/min速度升至300℃,煅烧2h,保温一段时间后出炉冷却,研磨过筛;

(3)将步骤(2)中焙烧后的膨润土加到硫酸与盐酸的混合酸溶液中,在水浴温度88-93℃下搅拌反应一段时间,过滤,产物用蒸馏水洗涤至滤液呈中性,然后在105℃下烘干,自然冷却至室温后粉碎待用;

(4)将酸化后的膨润土加入三氯化铁溶液,搅拌混合反应一段时间后进行离心、洗涤,然后再加入去离子水、三氯甲烷和十二烷基苯磺酸,振荡反应0.5h,搅拌20min后再滴加苯胺,搅拌反应8h,然后将产物在200℃下加热一段时间,除去苯胺和去离子水,继续恒温保持直至干燥,得到的产物趁热研磨过200目筛即可得到。

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,步骤(2)中所述的球磨机转速300r/min,球磨60min。

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,步骤(2)中所述的保温一段时间,其中时间为30min。

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,步骤(3)中所述的硫酸与盐酸的混合酸溶液,其中硫酸与盐酸的体积比为2-3:1-3,混合酸的浓度为1mol/l。

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,步骤(3)中所述的在酸溶性中反应一段时间,其中时间为6h。

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,步骤(4)中所述的搅拌混合反应一段时间后进行离心、洗涤,其中反应时间为30-45min。

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,步骤(4)中所述的酸化膨润土、三氯化铁、苯胺和十二烷基苯磺酸的重量比为5.0-5.2:2.6-2.8:46.5-47.1:3.25-3.31。

本发明的优点是:本发明通过将膨润土原矿粉碎分级筛选后达到目标目数,在经过焙烧后先后失去表面水、层间吸附水和结构水,减少了水膜对有机物质的吸附阻力,使膨润土的吸附性能发生了变化,在焙烧温度300℃下既驱除了结构通道中的水,又不破坏结构骨架和卷边构造,提高了吸附性能,利用酸浸处理膨润土可使膨润土中的钙离子用酸改用氢离子,使之成为以氢离子为主可交换阳离子的氢基膨润土,同时还伴有酸对膨润土的溶解和对杂质的去除,提高膨润土的白度和纯度,对酸化的膨润土中加入三氯化铁,与膨润土层间氢离子进行离子交换,再滴加苯胺,膨润土将苯胺吸附到其层间,铁离子引发苯胺在膨润土的层间域聚合,进一步增加了膨润土的层间距,同时溶液中残留的苯胺也会聚合,包覆在膨润土的表面,使膨润土疏水性能和分离效果得到很大的改善,本发明提供的膨润土加工方法简单、成本低,加工的膨润土具有吸附性能高、疏水性能好和净化效果好的特点,应用前景好,值得推广。

具体实施方式

一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,包括以下具体步骤:

(1)将膨润土原矿装入料仓,接着用胶带输送机把原矿运送到锤式破碎机中进行破碎,再使用胶带输送机将破碎后的矿石运送至滚笼筛进行筛选,将筛选物分为粉末、颗粒、大颗粒三个级别,筛选出的粉末和颗粒通过胶带输送机进行收集待用,筛选出的大颗粒利用胶带输送机返回至破碎机进行二次破碎,继续筛选并且重复,直至全部满足筛选要求;

(2)将步骤(1)中收集到的膨润土粉末加到行星式球磨机中研磨粉碎,转速为300r/min,球磨60min,过200目筛,再将200目筛的膨润土放入马弗炉中以30℃/min速度升至300℃,煅烧2h,保温30min后出炉冷却,研磨过筛;

(3)将步骤(2)中焙烧后的膨润土加到硫酸与盐酸的混合酸溶液中,其中硫酸与盐酸的体积比为2:1,混合酸的浓度为1mol/l,在水浴温度88℃下搅拌反应6h,过滤,产物用蒸馏水洗涤至滤液呈中性,然后在105℃下烘干,自然冷却至室温后粉碎待用;

(4)将酸化后的膨润土加入三氯化铁溶液,搅拌混合反应30min后进行离心、洗涤,然后再加入去离子水、三氯甲烷和十二烷基苯磺酸,振荡反应0.5h,搅拌20min后再滴加苯胺,搅拌反应8h,其中酸化膨润土、三氯化铁、苯胺和十二烷基苯磺酸的重量比为5.0:2.6:46.5:3.25,然后将产物在200℃下加热一段时间,除去苯胺和去离子水,继续恒温保持直至干燥,得到的产物趁热研磨过200目筛即可得到。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种膨润土原矿制备高吸附性能膨润土的加工方法,将粉碎后的膨润土在焙烧温度300℃下既驱除了结构通道中的水,又不破坏结构骨架和卷边构造,减少了水膜对有机物质的吸附阻力,提高了吸附性能,利用酸浸处理膨润土成为以氢离子为主可交换阳离子的氢基膨润土,同时还伴有酸对膨润土的溶解和对杂质的去除,提高膨润土的白度和纯度,加入的三氯化铁,与膨润土层间氢离子进行离子交换,再滴加苯胺,铁离子引发苯胺在膨润土的层间域聚合,进一步增加了膨润土的层间距,使膨润土疏水性能和分离效果得到很大的改善,本发明提供的膨润土加工方法简单、成本低,还具有吸附性能高、疏水性能好和净化效果好的特点,应用前景好,值得推广。

技术研发人员:俞伦贵
受保护的技术使用者:芜湖市鹏磊新材料有限公司
技术研发日:2018.09.26
技术公布日:2019.01.22
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