镁矿选矿工艺 选矿工艺( 四 )


对钙基膨润土进行钠化处理方法是用一定的化学剂( , NaOH , 等)加入到钙基膨润土中 , 使其发生充分反应 , 使Na+与蒙脱石层间的Ca2+置换 , 从而转换成基膨润土 。除了加碳酸钠以外 , 还加入丹宁酸 。钠化方法有几下几种 。
悬浮液法:在钙基膨润土中加入过量的纯碱和水制成悬浮液 , 进行长时间的预水化 。在膨润土与水制成悬浮液的条件下使更多的钙交换出来 , 然后再洗涤→沉淀分离→脱水→干燥 。
堆场钠化法:首先采用此法的国家是意大利 。此方法是在原矿堆放场中 , 将2%~4%的碳酸钠粉末撒在含水量大于30%的膨润土原矿中翻动拌和 , 均匀碾压 , 再老化10天 , 然后干燥粉碎成产品 。
轮碾钠化法:在轮碾机里 , 把膨润土与碳酸钠及少量丹宁酸混合碾压 , 再老化10天 , 然后再干燥粉碎成产品 。
挤压钠化法:在干燥过的膨润土粉中 , 加入饱和碳酸钠溶液 , 使膨润土中含水量达20%~30% 。然后在挤压机中挤压钠化 。这样的方法对低品位膨润土的改造 , 效果较明显 。
双螺旋钠化法:膨润土干燥后 , 破碎成5~10mm的颗粒 , 加入碳酸钠粉 , 首先在双螺旋混合机中混合 , 再进入另一类似的设备中加30%的水 , 混炼成软泥状 , 切片机切片 , 滚筒干燥 , 粉碎成产品 。
阻流挤压钠化法:采用带孔板阻流的三轴螺旋混炼挤压机 , 将膨润土与饱和碳酸钠溶液在该机内混炼 , 进行钠化反应并造粒 , 并加热 , 防止低温下碳酸钠结晶 , 加速钠化反应 。
活性化钠基膨润土生产方法:这种方法分为一次活化和二次活化 。对碱金属基膨润土 , 需采用加镁盐的一次活化 , 对碱土金属钙基膨润土 , 则需采用加入镁盐后 , 再加入碳酸钠的二次活化 。
上述的几种钠化方法中 , 挤压法改造低级膨润土 , 能提高原土的黏度等性能 。其原因是:膨润土中的蒙脱石等层状矿物在较大剪应力的作用下 , 晶层之间 , 颗粒产生相对运动而分离 , 增加了接触面积 , 挤压摩擦产生大量的热 , 加快了离子运动速度 , 扩大了离子运动范围 , 钠化反应的速度提高 , 在较大机械力的作用下 , 蒙脱石彼此之间连接达到化学键遭到破坏 , 这样有利于钠化反应的进行 。
钠化最优加碱量的确定方法:钠化反应的顺利进行必须确定膨润土的最优加碱量 。当加入钠离子时 , 外层钠离子就要扩散到吸附层 , 由于钠离子的水化能力较强 , 在宏观上就体现为黏度的增加 , 同时离子交换作用是靠离子浓度差或其他方式的作用进行的 , 因此 , 人工改型添加剂碳酸钠量必须大于钙 , 镁等阳离子的浓度才能使膨润土钠化完全 。但钠离子浓度太大时 , 就会压缩双电层 , 宏观上体现为滤失量增加 , 视黏性降低 。
目前 , 实验上确定最优加碱量的方法有:
最大造浆率法———最大视黏度法 , 利用最优化黏度计(600r/min)最大值时的加碱量 , 作为最优加碱量 , 但这种方法确定的加碱量一般偏大 , 滤失量较大 。
化学当量法:根据膨润土中可溶性和交换性离子的总量 , 等当量加入碳酸钠 。但由于膨润土成分复杂 , 计算结果往往不能满足实际要求交换的Ca2+、Mg2+离子的要求 。