本發明涉及一種膨潤土富集方法,具體講是一種低品位膨潤土的干法富集方法,屬于非金屬礦選礦領域。
背景技術:
膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產,蒙脫石結構是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結構,由于蒙脫石晶胞形成的層狀結構存在某些陽離子,如cu、mg、na、k等,且這些陽離子與蒙脫石晶胞的作用很不穩定,易被其它陽離子交換,故具有較好的離子交換性。國外已在工農業生產24個領域100多個部門中應用,有300多個產品,因而人們稱之為"萬能土"。
膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石,膨潤土的一些性質也都是由蒙脫石所決定的。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成致密塊狀,也可為松散的土狀,用手指搓磨時有滑感,小塊體加水后體積脹大數倍至20-30倍,在水中呈懸浮狀,水少時呈糊狀。蒙脫石的性質和它的化學成分和內部結構有關。
目前,針對膨潤土開展的陽離子的交換、改性應用性能的初研究表明,膨潤土在冶金、造紙、鉆井泥漿、工程泥漿、環境治理等領域具有廣泛的應用前景。
膨潤土中蒙脫石的含量決定了膨潤土的使用領域和價值,目前膨潤土的干法富集一般針對蒙脫石含量在70%以上的膨潤土礦,對于蒙脫石含量在70%以下的膨潤土礦無法進行應用。此外,現有針對蒙脫石含量在70%以上的膨潤土礦的富集方法為風力分級,該方法粉塵大,現場作業困難,嚴重影響環境,在工業生產難以應用。
技術實現要素:
本發明所解決的技術問題在于克服現有技術缺陷,提供一種能對蒙脫石含量相對較低的低品位膨潤土進行干法富集的方法,其富集過程簡單方便,對環境影響小。
為了解決上述技術問題,本發明提供的低品位膨潤土的干法富集方法,包括以下步驟:
(1)將膨潤土原礦破碎至-10mm顆粒狀后堆積并烘干;
(2)對烘干后的膨潤土礦進行沖擊式選擇性破碎并過篩,篩孔孔徑為5mm;
(3)將粉碎過篩后的膨潤土進行篩分,篩孔孔徑不大于0.15mm,篩出+0.15mm粒級膨潤土,篩下為膨潤土產品1;
(4)將篩上+0.15mm粒級膨潤土進行二次沖擊式選擇性破碎后再篩分,篩除+0.15mm粒級拋尾,篩下為膨潤土產品2;所述篩分過程中篩面加高頻振動;
(5)將步驟(3)得到的膨潤土產品1與步驟(4)得到的膨潤土產品2混合得到成品低品位膨潤土。
本發明中,所述步驟(2)中粉碎設備的錘頭及沖擊面均采用樹脂包裹軟化,控制出料粒度為5mm。
本發明中,所述步驟(4)中篩分設備為旋回篩,篩面加高頻振動,篩孔直徑為0.15mm。
本發明中,所述膨潤土為鈣基膨潤土,蒙脫石含量為40%以下。
本發明的有益效果在于:(1)本發明利用脈石礦物與蒙脫石硬度差異,通過選擇性破碎-分級的方法實現蒙脫石礦和脈石礦物的分離,配合高頻振動,先回收-0.15mm粒級,再將篩上產品二次破碎回收容易粉碎的蒙脫石礦物。采用選擇性破碎可以避免脈石礦物的過粉碎,避免降低蒙脫石的品位;選擇性破碎結合篩面的高頻振動可以將蒙脫石與脈石快速解離,而不使脈石礦物進一步粉碎,并可將膨潤土中蒙脫石粒度變細,而脈石粒度不變,保證選擇性粉碎和分離效果;(2)本發明可以將蒙脫石品位在35%-40%的膨潤土提高到蒙脫石的含量至55-60%的產品,達到工業指標,滿足使用要求,回收率在60%以上,實現了低品位膨潤土的充分利用;(3)本發明工藝過程簡單,對環境污染較小。
附圖說明
圖1為本發明的低品位膨潤土的干法富集方法流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例一
本實施例中原礦為江蘇省某膨潤土礦的鈣基膨潤土,蒙脫石與脈石礦物存在包裹和互相嵌入,接觸界線較為模糊。礦石中主要有價組分為蒙脫石,其化學多樣分析以及x衍射分析,結果如表1。通過計算原礦中蒙脫石含量在35%-40%之間。
如圖1所示,本發明的干法富集過程為:
1、將鈣基膨潤土原礦用破碎機破碎至-10mm顆粒狀,然后堆積并烘干,烘干后通過膨潤土堆積的自身重力將膨潤土進行分散。
2、用破碎設備將破碎烘干后的膨潤土礦進行粉碎,該設備為沖擊式破碎,設備中的錘頭及沖擊面都是采用樹脂包裹軟化,可以將膨潤土破碎而脈石避免被粉碎,達到選擇性破碎效果。沖擊破碎后物料經過篩網篩選排除,篩網的孔徑為5mm,控制出料粒度小于5mm。
3、用篩孔直徑為0.15mm的振動篩對步驟2粉碎篩選后膨潤土礦進行篩分,篩出+0.15mm粒級膨潤土礦拋尾,篩下為膨潤土產品1。
4、將步驟3篩出的+0.15mm粒級膨潤土礦用再次進行粉碎,粉碎方式為沖擊式選擇性破碎,控制出料粒度為1.5mm;然后,篩除+0.15mm粒級拋尾,篩下為膨潤土產品2;篩分方式為振動改裝旋回篩,篩面加高頻振動,篩孔直徑為0.15mm,圖1中的*即為篩面添加高頻振動。篩面通過添加高頻振動,可使物料在篩面被分散,其目的是將脈石表面的黏附的膨潤土與脈石分離,從而達到脈石與膨潤土的快速解離,從而達到富集效果。
5、將膨潤土產品1和膨潤土產品2混合即為低品位膨潤土。經測本實施例所得低品位膨潤土混合產品中蒙脫石含量在58.67%,蒙脫石回收率60.20%。
對比試驗1
采用普通的破碎方式,其他采用與實施例1相同的工藝,得到膨潤土產品1、膨潤土產品2的混合產品的蒙脫石含量為48.50%,回收率為52.19%。富集效果相對較差,回收率較低。
對比試驗2
采用普通的篩分方式,其他采用與實施例1相同的工藝,膨潤土產品2的蒙脫石含量為38.70%,無富集效果,膨潤土產品1蒙脫石含量在60.00%,回收率在46.39%,產率較低。
對比試驗3
采用普通的破碎方式及篩分方式;其他采用與實施例1相同的工藝,得到的膨潤土產品2的蒙脫石含量為36.93%,無富集效果,膨潤土產品1蒙脫石含量為46.53%,回收率為39.21%。蒙脫石富集品位及回收率均較低。
本發明提供了一種低品位膨潤土的干法富集方法,具體實現該技術方案的方法和途徑很多,以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。