郭子英，高云慧

（吉林省第三地質(zhì)調(diào)查所實(shí)驗(yàn)室，吉林 四平 136000）

1 前言

吉林省四平市伊通境內(nèi)發(fā)現(xiàn)一處大型膨潤(rùn)土礦，當(dāng)?shù)卣疄榱税l(fā)展地方經(jīng)濟(jì)，積極籌備開(kāi)發(fā)利用，受其委托，我單位對(duì)其膨潤(rùn)土礦進(jìn)行了一系列開(kāi)發(fā)利用試驗(yàn)研究工作，針對(duì)該膨潤(rùn)土礦白度低、原礦品位偏低、屬鈣基型等特點(diǎn)，主要對(duì)其進(jìn)行了選礦提純、酸活化生產(chǎn)活性土吸附劑、改型生產(chǎn)鈉土等試驗(yàn)，并詳細(xì)探討了試驗(yàn)參數(shù)。

2 膨潤(rùn)土的性能

2.1 物理性能

該礦膨潤(rùn)土外觀土黃色，膨脹倍8mL/g，膠質(zhì)價(jià)50mL/g，吸藍(lán)量28.6g/100g，換算成蒙脫石含量為65%，X-射線衍射分析蒙脫石55%、高嶺石15%、長(zhǎng)石及石英等30%。

2.2 化學(xué)成分

原礦化學(xué)成分見(jiàn)表1。

表1 礦石化學(xué)成分(%)

總體來(lái)看，該膨潤(rùn)土礦品位偏低，白度較差，懸浮性能不好，因此，對(duì)其進(jìn)行了提純、改性、活化等試驗(yàn)。

3 開(kāi)發(fā)利用試驗(yàn)

3.1 提純選礦

原礦采出后，手選出砂石等雜質(zhì)后晾曬至水分＜10%；破碎至40目后，分散制漿，礦漿濃度控制在20%～25%，加分散劑焦磷酸鈉300g/L；分散制漿后用水力旋流器分級(jí)(-43μm)，吸藍(lán)量由原礦28.6g/100g提高到33.35g/100g，蒙脫石達(dá)75%以上，可滿足一般工業(yè)需要，產(chǎn)率為75%。分級(jí)之后再進(jìn)一步水力重選，離心分級(jí)成2μm產(chǎn)品，蒙脫石85%以上，產(chǎn)率為50%?？捎糜诟呒?jí)產(chǎn)品中。

3.2 活性白土

活性白土主要用于石油、油脂產(chǎn)品的脫色精制?；钚园淄恋纳a(chǎn)主要是用硫酸進(jìn)行活化處理，經(jīng)提純后的漿液經(jīng)沉淀后可不經(jīng)干燥直接活化。

3.2.1 活化條件試驗(yàn)

(1)硫酸用量。

硫酸用量見(jiàn)表2。

表2 硫酸用量條件試驗(yàn)

可見(jiàn)硫酸用量應(yīng)控制在15%～20%，＜15%活化不充分，＞20%增加成本且對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)提高無(wú)益，甚至還下降，原因是硫酸濃度太高，易破壞蒙脫石結(jié)構(gòu)。

(2)活化時(shí)間。

活化時(shí)間見(jiàn)表3。

表3 活化時(shí)間條件試驗(yàn)

可見(jiàn)活化時(shí)間應(yīng)控制在3～5h，活化時(shí)間太短，活化不完全，時(shí)間太長(zhǎng)，不僅浪費(fèi)能源且對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)提高無(wú)益。

(3)活化溫度。

100℃左右，溫度太高增加成本浪費(fèi)能源，溫度太低活化不充分。

(4)反應(yīng)液固比。

控制在1∶3～4之間。

(5)pH值。

漂洗至pH值=6～7，以洗去游離硫酸。

(6)水分含量。

干燥至含水＜8%然后破碎至200目包裝。

3.2.2 樣品檢驗(yàn)

做出一定數(shù)量樣品，經(jīng)檢測(cè)全部指標(biāo)均符合要求，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 樣品檢測(cè)

3.3 改性

用提純后2μm級(jí)的優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土，進(jìn)行擠壓鈉化，并添加增效劑，測(cè)試其粘度。

原土由鈣基土經(jīng)改性后成鈉基土，視粘度顯著增加，可用于鉆井泥漿、鑄造型沙粘結(jié)劑等。

3.3.1 改性條件試驗(yàn)

(1)最優(yōu)加堿量。

最優(yōu)加堿量見(jiàn)表5。

表5 最優(yōu)加堿量條件試驗(yàn)

由此可見(jiàn)最優(yōu)加堿量在4%～6%之間。

(2)增效劑用量。

增效劑用量見(jiàn)表6。

表6 增效劑用量條件試驗(yàn)

增效劑用量在0.5%～1.5%之間，用量過(guò)大，視粘度增加，但濾失量也隨之上升。

3.3.2 樣品檢測(cè)

做出一定數(shù)量樣品，經(jīng)檢測(cè)全部指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 樣品檢測(cè)

4 結(jié)語(yǔ)

伊通鈣基膨潤(rùn)土分散性、懸浮性較差，品位偏低。但經(jīng)提純、改性、活化后，其各項(xiàng)指標(biāo)明顯提高，可生產(chǎn)出高效活性白土、優(yōu)質(zhì)鉆井泥漿級(jí)鈉級(jí)土等，開(kāi)發(fā)利用價(jià)值良好。

[1]胡艷海,王繼庫(kù),李泰熙.利用伊通鈣基膨潤(rùn)土生產(chǎn)高效活性白土[J].非金屬礦,1996(5):49-50.

[2]胡艷海,路海源,王繼庫(kù).API級(jí)膨潤(rùn)土的制備及應(yīng)用[J].適用技術(shù)市場(chǎng),1998(1):12-13.