在膨潤土深加工過程中,活化是提純處理膨潤土、提高產品價值的重要手段。目前,常見有酸活化、堿活化和高溫活化等。
1、膨潤土酸活化
膨潤土酸活化主要是利用無機酸如硫酸、鹽酸活化天然膨潤土礦物生產活性白土。根據生產工藝可分為干法、濕法和半濕法。
?。?)干法生產
干法生產是將粗碎的膨潤土粉直接加入活化旋轉筒內,加入活化劑硫酸或者鹽酸,用量僅為濕法的10%左右,在隔絕空氣的條件下加熱。加熱的結果使膨潤土中的吸附水及液態酸中的水分蒸發,故具有一定的壓力,再加上活化旋轉筒的旋轉攪拌,完成活化反應。
干法活化的缺點是產品的性能不易達到濕法活化的指標且指標不穩定,此法對活化用酸的種類有較高要求;另外,產品中的水溶性雜質如Al、K、Na、Ca、Mg、Fe等鹽類及殘酸沒有除去,對產品的使用范圍有一定的限制。
?。?)半干法生產
半干法生產,又叫半濕法生產,根據其活化方法的不同,可分為煅燒爐法和自然晾曬法。
煅燒爐法是將粗碎膨潤土粉直接加稀酸混勻,在煅燒爐內煅燒活化。該法優點是活化速度快,生產能力大、產品質最高,可實現連續活化。其缺點是,對原土的質量要求較高,因此適用范圍很窄。
自然晾曬法是將粗碎的膨潤土粉加稀酸混勻后,在堆料場晾曬自然活化。該法的優點是生產成本低,但是其缺點是產品質量波動大、活化速度慢、生產周期長、占用場地大、勞動強度大、不易實現規?;a。
?。?)濕法生產
濕法生產的工藝為將自然含水率為20%~25%的膨潤土原礦干燥至含水<20%后,經破碎,再干燥至含水<10%,粉碎至200目,按一定比例加水分散成泥漿,將分散后的膨潤土礦漿打入反應釜內,加入定量的酸,用蒸汽或其它加熱介質加熱活化(一般在90~100℃),同時不停攪拌。泥漿經壓濾機脫水,呈泥餅狀,泥餅干燥至含水7%左右,再粉碎至200目即得活性白土產品。
該法適用于不同質量的膨潤土生產活性白土,特別是泥沙含量大、質量低劣的鈣基土,且產品的吸附、脫色性能好,質量穩定,是目前應用最為廣泛的一種生產工藝。
濕法工藝的缺點是:①生產能力一般較低,不能形成大規模生產;②多次干燥和粉磨的能耗大,尤其是原礦和泥餅的干燥能耗大,多次洗滌水耗大,產品回收率低,一般為60%~70%;③無機酸對活化設備和輸送管道腐蝕嚴重;④洗滌廢水對環境有污染等;⑤因加溫造成能耗較高。
2、膨潤土堿活化
為解決膨潤土酸活化過程中鋁的浸出速率和浸出率低,活化時間長,工藝流程較復雜等缺點,有人提出了堿活性方法。
膨潤土堿活化時,蒙脫石中的硅鋁鎂鈣等成分可與堿性物質發生反應,堿溶旨在破壞蒙脫石的晶格結構,使蒙脫石與NaOH或Na2CO3溶液生成非晶態的主要成分為多硅酸鈉的凝膠和偏鋁酸鈉。由于蒙脫石中的Al2O3是兩性物質,一般在高溫條件下,會和熔融態下的NaOH或Na2CO3發生反應,從而破壞了蒙脫石的晶胞,當蒙脫石中的Al2O3溶解達到75~85%以上時,晶格結構往往即被破壞。加上其它離子的溶出,使晶格結構中的無定型硅轉化成活性硅,從而達到活化的作用。
3、膨潤土高溫活化
膨潤土自身結構內含有大量的自由水、吸附水、層間水和結晶水,通過高溫焙燒活化,可使膨潤土失去部分水并使膨潤土內的空氣逸出,從而在膨潤土內部形成許多細小的孔隙,增大了比表面積,增強了膨潤土的吸附能力。高溫活化過程中,一般會加入活化劑。
目前,我國膨潤土資源豐富,但深加工技術水平和生產規模與發達國家相比差距很大,特別是產品質量差、品種單一,缺乏競爭力,使這一優勢資源未能得到有效的利用。因此,加強膨潤土深加工技術研究,特別是加強其提純、活化和改性等方面精細加工技術研究,穩定和提高產品質量,是實現我國膨潤土資源合理、有效利用的重要發展方向。
時間:7月10-12日,地點:北京工業職業技術學院
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?。?)如何高效除鐵?
(2)如何綠色提純增白?
(3)如何提高精礦的純度?
?。?)如何提高礦石的附加值?
?。?)如何選擇低成本的提純工藝?
?。?)如何不盲目的做設備選型?
?。?)如何優化生產工藝?
?。?)如何提高選礦回收率?
(9)如何做好循環水及尾礦回收處理?
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