膨润土湿法提纯实验开题报告.doc

辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 膨润土的湿法提纯与钠化改型研究 指 导 教 师 岳增川 院（系、部） 矿业学院 专 业 班 级 12级矿物加工工程 学 号 1231040129 姓 名 张汉清 日 期 教务处印制 一、选题的目的及意义 膨润土主要是由蒙脱石组成的一种粘土非金属矿物。膨润土的主要化学成分是SiO2，Al2O3, FeO, Fe2O3, CaO, Na2O, TiO2, H2O等。而蒙脱石是一种含水的层状硅铝酸盐矿物,其结构特点是由两个硅氧四面体单元[SiO4]夹一个铝氧八面体[AlO6]单元组成。由于八面体中部分A13+可被介Mg2+等取代，四面体中部分Si+可被Al3+取代,结果使晶体呈负电性,为了使电荷达到平衡状态，它吸附层间K十、Na+ 等阳离子,层间阳离子具有可交换性,当层间阳离子为氢离子时便是活性白土。由于其特殊的性质和结构，目前被广泛作为粘结剂、悬浮剂、增塑剂、增稠剂、触变剂、絮凝剂、稳定剂、净化脱色剂、充填剂、催化剂及载体等对其加以运用。其中钠基膨润土层间离子主要为钠离子，电荷量偏低、内聚力弱，因此其膨胀容会比钙基膨润土大，阳离子交换量也高于钙基膨润土，并且还具有良好的胶体悬浮性，因此钠基膨润土的应用更加广泛。另一方面钠基膨润土其他膨润土深加工所需的原料，然而国内产出量的90%以上都是钙基膨润土。而钙基膨润土又不适宜生产精细化工和轻工产品，因此钙基膨润土进行选别、提纯精制和钠化成为当今热门的研究方向。 本次任务是在实验室内对建平地区的膨润土进行湿法提纯与钠化改型研究，通过湿法提纯实验来确定合理的固液比、分散剂用量和搅拌制度等数据，以使产出的较高纯度的膨润土。然后通过湿法钠化实验来研究改性剂用量、种类、矿浆浓度、反应时间、温度、对膨润土胶质价、吸蓝量、膨胀容等指标的影响，找出进行实验室钠化实验的较佳条件，再对钠化土进行结构性能分析，希望能够对建平地区的膨润土资源高效利用起到良好效果 。 二、研究现状 膨润土的很多性质决定于蒙脱石。蒙脱石在不同的环境中可以呈现白色、黄白、黄绿等颜色，有的呈致密的块状结构，也有松散的土状结构，用手指磋磨时具有滑腻的感觉，吸水性极好，小块加水后可以膨胀到自身的20倍。膨润土的吸附性可以分为化学吸附，物理吸附和离子交换吸附。所谓化学吸附就是依靠膨润土和被吸附物质之间的化学键作用力产生的，一般情况下不可逆。而物理吸附是靠两者的吸引力产生的，这种吸引力就是通常我们所说的范德华力。离子交换吸附是由于膨润土矿物带负电荷，因此表面要吸附相等的阳离子和阴离子平衡。表面吸附的阳离子和水溶液中的阳离子发生相互交换作用，这种作用称为离子交换吸附。 对于中低品位的膨润土原土，即蒙脱石含量为30 %～80%的膨润土原土进行提纯,多采用湿法进行提纯。湿法能够很好的控制膨润土提纯产品的质量。建平县的膨润土中，其蒙脱石含量为40%～70%之间，因此本次实验室试验就采用了湿法进行试验研究。干法和湿法是对膨润土进行提纯操作的两种主要方法。对于膨润土中的蒙脱石含量在80%以上时，应选用干法进行提纯。干法提纯具有处理量大，工艺简便的特点，但对其产品质量的控制效果不是很好，因此干法多用来提纯优质膨润土原土； 湿法的工艺流程一般破碎(粒度小于50mm)----制成乳液----分级----浓缩----干燥----粉磨----获得最终产品。这种方法需要很多的时间和水资源，最后还要对尾矿液进行环保处理才能排放，增加了大量的生产成本，且湿法只是将低品位的膨润土原土加工为品位较高的产品，不能够选别出全部的蒙脱石资源，因此，越来越多的企业不再建设这种工艺，很多实验室都在对湿法工艺进行研究，希望能够找出更好的办法解决工艺中存在的问题，毕竟国内矿物特点就是贫、细、杂，面对低品位矿石的选别工艺一直被需要。 人工钠化方法很多, 分湿法、堆场法、辗压法、挤压法等。常用的钠化剂有碳酸钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、氟化钠、焦磷酸钠等。以前的膨润土选别加