蒙脫石鈉化提純技術二

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　　1、漿液比
　　
　　選擇將100g原土加入一定量水中使漿液質量分數為5％、10％、15％、20％、25％，分散劑0．5％、鈉化劑5％、鈉化溫度80℃、鈉化時間3h， 按上述方法制得提純精土后，測其吸藍量、 XRD和產率，結果見表1。由表1可知，隨漿液質量分數的增大，d(001)值逐漸增大，吸藍量逐漸減小；而產率先是隨漿液質量分數的增大而增大，到一定 量時基本不變。這是因為降低漿液的固液比，有利于膨潤土在水中充分分散及使雜質顆粒分離沉降。但生產中，漿液質量分數的降低，意味著用水量的增加、液固分 離困難和耗費大量能源，因此在保證膨潤土充分分散的情況下，固液比大一些比較合理。本實驗漿液質量分數取為20％。

　　3．2    分散劑用量選擇
　　
　　漿液質量分數為20％，分別加入0．2％、0．3％、0．4％、0．5％、0．6％、0．7％的分散劑固體，鈉化劑5％、鈉化溫度80℃、鈉化時間3h， 按上述方法制得提純精土后測其吸藍量、 XRD和產率，結果見表2。由表2可知，加入一定質量分數的焦磷酸鈉對提純有利。因為不加分散劑時，由于膨潤土形成的網狀結構較強，一些雜質被包裹而難以 除去。隨分散劑加入量的增加，d(001)值減小，吸藍量增加，到一定量時兩者基本不變，產率稍有降低。因此，分散劑用量應控制在0．4％0．5％。

　　3．3鈉化劑用量選擇
　　
　　漿液質量分數為20％，分散劑0．5％，分別加入1％、2％、3％、4％、5％、6％的鈉化劑，鈉化溫度80℃、鈉化時間3h，按上述方法制得提純精土后 測其吸藍量、XRD和產率，結果見表3。由表3可知，隨鈉化劑用量的增加，d(001)值減小，吸藍量、產率均增加，到一定量時三者變化趨于平衡。因為鈉 化過程實際上是離子交換過程，當碳酸鈉加入到一定量時，溶液里的鈉離子濃度與膨潤土層間的鈣及其他離子濃度，已達離子交換平衡，繼續增加鈉鹽的濃度意義不 大。所以，鈉化劑用量以控制在5％為宜。

　　3．4    鈉化溫度選擇
　　
　　礦漿質量分數為20％，分散劑0．5％、鈉化劑5％、鈉化時間3h，鈉化溫度分別為60℃、70℃、80℃、90℃，按上述方法制得提純精土后測其吸藍量 和XRD，結果見表4。由表4可見，溫度越高，鈉化劑在鈣基膨潤土中分散越充分，離子交換反應越完全。但濕法生產過程中制漿需大量的水，靠升溫提純鈉化是 不適宜的，故在保證鈉化效果的前提下，確定80℃為鈉化溫度。

　　2、鈉化時間選擇
　　
　　將100g礦樣分散為質量分數為20％的礦漿，按上述方法分別攪拌1h、2h、3h、4h、5h、6h，制得提純精土后測其吸藍量和XRD，結果見表5。 從表5可知，鈉化時間的延長有利于改性鈉化、產率提高，在一定程度上也有利于吸藍量的提高，但超過一定時間反而使吸藍量下降。這是因為隨鈉化時間的延長， 礦物將充分分散，故對提純有利；而時間過長則增加了某些雜質成分的分散機會，故產率略有增加，而吸藍量則下降。因此，鈉化時間以選在3～4h為宜。在實際 生產中，為提高產率和節約成本，鈉化時間3h即可。

　　3．6    最佳工藝參數下的XRD和物化性能
　　
　　根據上述實驗，確定提純鈉化的優化工藝條件為：礦漿質量分數為20％，分散劑用量0．5％，鈉化劑用量5％，鈉化處理時間為3h。由此制得的精制土的基本 物化性能，見圖3和表6，同時與原土進行比較。從圖3可看出，鈣基膨潤土的特征已消失，鈉基土的特征十分明顯，表明鈉化改型充分；表6顯示，經提純鈉化的 膨潤土的膠質價、膨脹容、吸藍量和 CEC都有一定程度的提高，確定了濕法提純的效果。


   
　　3、結論
　　
　　本鈣基膨潤土提純鈉化的工藝過程，既克服了干法所帶來的粉塵污染等不利因素，又對濕法中除水難的問題提供了解決措施：高達20％的礦漿固含量(傳統濕法提 純的礦漿固含量在5％～10％)，節約了水，而離心分離又為水資源的循環利用開辟道路，從而也為干燥過程節約了大量能源。本次實驗改型并優化了原土的物化 性能，為該礦區膨潤土的開發和應用提供了實驗依據。