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蒙脫石按其結(jié)構(gòu)單元層間所吸附的陽離子種類和相對數(shù)量,可分為鈉基蒙脫石、鈣基蒙脫石、鎂基蒙脫石、鋁基蒙脫石等。自然界中鈣基蒙脫石居多,但鈉基蒙脫石的物理性能優(yōu)于鈣基,具有較高的經(jīng)濟價值和應(yīng)用價值。
蒙脫石具有優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì),如:吸水膨脹性、吸附性、分散懸浮性、陽離子交換性、黏結(jié)性等,在建材、冶金、石油、化工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域有著廣泛的用途,在飼料工業(yè)上常用作脫霉劑、止瀉劑、粘合劑等。蒙脫石應(yīng)用廣泛,研究其提純具有重要意義。本文對物理提純法和化學(xué)提純法做簡單介紹。
1、物理提純法 風(fēng)選是目前普遍使用的提純方法。該法適用于蒙脫石含量高,粒度較細而脈石礦物石英、長石較粗的礦石。其工藝流程為:膨潤土原礦→自然干燥→破碎→氣流干燥→粉磨→風(fēng)選分級→包裝。為防止蒙脫石結(jié)構(gòu)變化干燥溫度應(yīng)低于250度,且時間不宜過長。利用雷蒙機將干燥后的膨潤土粉磨至0.044~0.147mm,然后采用氣流分級機進行分級,同時除去長石、石英等砂質(zhì)礦物,即成品。
另外蒙脫石含量較低的原土礦常用濕法提純。濕法提純是利用蒙脫石的吸水膨脹性、分散懸浮性、離子交換性、吸附性等特性,將蒙脫石破碎,加入水中制成漿體再提純的方法,又分為自然沉降法、高速離心法、絮凝法、分級法等,具體細節(jié)不再贅述。
2、化學(xué)提純法 由于物理提純法難以除盡粒度很細的方石英、部分石英、Fe2O3等,要制得高純度蒙脫石就必須采用化學(xué)提純法。
化學(xué)提純法是利用化學(xué)試劑與蒙脫石中的雜質(zhì)礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而將雜質(zhì)除去,通常利用強堿除去方石英和石英,反應(yīng)機理:
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
利用次硫酸鹽可除去Fe2O3,并且對蒙脫石起漂白作用,反應(yīng)機理如下:
Fe2O3+ Na2S2O4+H2SO4= Na2SO4+2 Fe2SO3+ H2O
這種提純結(jié)果分析顯示,提純后蒙脫石含量可達95%以上。
3、復(fù)合提純法 在實際提純工藝過程中常常會同時采用物理提純方法和化學(xué)提純方法進行復(fù)合提純。
(1)對蒙脫石原礦進行處理,減少表面污染;
(2)原礦破碎后用次硫酸鹽漂白,除去氧化鐵;
(3)在60度以下用強堿除去蒙脫石水基溶液中的石英、方石英等,將處理過的蒙脫石懸浮液脫水;
(4)將經(jīng)脫水的固相物質(zhì)沖洗后加水重新制成懸浮液;
(5)讓新配置的懸浮液在均化器中受剪切、摩擦和沖擊;
(6)將懸浮液干燥。
這種方法的優(yōu)點是:產(chǎn)品收率高,純度高、無毒無菌,白度高等,適用于制藥、化妝品等領(lǐng)域。