（中国粉体技术网/班建伟）膨润土是粘土矿物中最具开发价值和潜力的资源之一,其市场需求不断增加。广西膨润土矿资源丰富,但由于质量不高使得开发利用程度低等问题,提出利用水力旋流器对膨润土进行湿法提纯试验研究,以期能为广西膨润土资源的深加工及开发利用方向提供参考依据。
以广西宾阳膨润土为研究对象,主要探讨了水力旋流器的结构参数、操作参数及物料性质等对膨润土提纯效果的影响规律及相关过程机理,研究结果表明：
(1)利用水力旋流器对膨润土进行湿法提纯处理,可起到通过溢流产品提高蒙脱石含量、通过底流产品提高矿浆浓度的作用,具有分离与脱水的双重功能。
(2)给矿浓度的改变会影响矿浆密度和粘度,从而影响提纯效果。给矿浓度较低时,提纯效果不佳；给矿浓度为10%,--20%时,溢流中蒙脱石含量和回收率均获得明显提高；试验条件下适宜的给矿浓度为10%-20%。
(3)随着底流口直径的增大,溢流中蒙脱石的含量提高,但溢流中蒙脱石的回收率下降。当给矿浓度为10%时,较适宜的底流口直径为4--6mm;当给矿浓度为15%时,较适宜的底流口直径为6-8mm。
(4)给矿压力的增大可使粗颗粒的脉石矿物获得更大的离心力,使更多的脉石矿物进入底流,而对细颗粒的膨润土影响不大,使提纯效果得到改善。给矿浓度、底流口直径和给矿压力三者之间存在交互作用。试验条件下利用水力旋流器提纯膨润土的最佳工艺条件为：给矿浓度为15%,底流口直径为6mm,给矿压力为0.35Mpa。最优条件下溢流中蒙脱石的含量为80.03%,其相应回收率为50.16%。
(5)添加六偏磷酸钠和碳酸钠对溢流中蒙脱石含量影响不大,但能显著提高溢流中蒙脱石的回收率和溢流产率。与未添加药剂相比,添加6%六偏磷酸钠的溢流中蒙脱石的回收率提高了12.31%,溢流产率提高了11.74%;添加3%碳酸钠的溢流中蒙脱石的回收率提高了14.44%,溢流产率提高了13.81%。
(6)对提纯膨润土进行钠化改型试验研究,结果表明试验条件下各因素对钠化改型的影响次序为：钠化剂用量>矿浆浓度>钠化时间>钠化温度。最佳的钠化条件为：碳酸钠用量为膨润土质量的3%,矿浆浓度为5%,钠化时间为90min,钠化温度为50℃。钠化产品达到精密铸造用膨润土标准。
(7)经物化性能测试、扫描电镜分析和X射线衍射分析可知,相较膨润土原土而言,提纯膨润土的物化性能得到明显改善；提纯土的颗粒更微细、均匀,颗粒间较松散；蒙脱石层间距略有减小,杂质矿物则明显减少。
(8)通过扫描电镜分析、X射线衍射分析、粘度测试和沉降特性测试探讨了添加药剂后的提纯过程机理,结果表明添加药剂后改变了膨润土矿浆的粘度和沉降特性,使得溢流中蒙脱石的回收率和产率均获得提高。
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