CN107265471B - 一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法，生产设备为多功能集成装置，主要包括：固体加料器、液体加料器、混料器、沉淀器、过滤器、碾压装置、离心机、反应釜，固体加料器和液体加料器通过螺丝固定在混料器的上方，混料器的底部与沉淀器连接，沉淀器的下方与过滤器连接；制备方法主要按照重量组分配比精选粘土矿物、分散剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠，加入到生产设备中，混合搅拌、沉淀、过滤，将分离出的沉淀物碾压、浸泡、重复碾压、过滤，将浆液使用电动离心机将杂质分离，调节pH，得到的高纯度粘土矿物液体产品。

Description

一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法

技术领域

本发明涉及粘土矿物液体产品制备技术领域，具体涉及一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法。

背景技术

坡缕石粘土和海泡石粘土都属于含镁硅铝酸盐类。根据国际术语委员会声明，坡缕石是正规名称，但在实际使用时，其等同于凹凸棒粘土。坡缕石和海泡石矿物都是2:1结构类矿物，意指基本组成单元是两层四面体与一层八面体。由于其长条形显微外形结构特点，比表面积大，以及这些针棒状体的微孔状结构，因此以这类矿物为主的粘土具有高吸附性能。坡缕石粘土或者海泡石粘土，显微外形结构都是针棒状体，这些针棒状体在通常的干粉磨粉过程中会不同程度的遭到破坏。而在液体环境中加工，矿物的针棒状体结构最小程度的遭到破坏，矿物的针棒状体的长度会较完善的保存下来，这对矿物本身特点的实际应用起到最根本的作用。在实际应用过程中，显微棒体保存越完整其应用性能(比如粘度、吸附率)会越好。任何干粉产品，不论前期是否湿法挤压生产，只要经过烘干、磨粉过程，就会不同程度的对矿物的显微外形结构有所破坏。任何天然粘土都不是由单一的矿物组成，都不同程度的含有一定量的其他矿物(一般称为杂质)。这些杂质矿物一般为石英、碳酸钙、白云石、燧石、蛋白石等、这些杂质在干磨加工中一般很难分离出来，即使在液体中也很难分离出来。为了有效地使用坡缕石粘土或者海泡石粘土来增稠、悬浮，就必须使这些粘土中有关矿物的显微针棒状体有效分散开来。但使用干粉直接加入，在没有一定的高速搅拌作用下，很难达到理想状态，因而实际市场应用受到很大的限制。在目前通常加工过程中一般需要经过烘干过程，这难免会引起由于燃料使用所造成的不同程度的污染，也消耗了一定的能源。另外，烘干后的磨粉过程中，即使控制再严格，也会不同程度的产生粉尘，粉尘对环境有不同程度的影响。

目前市场上出现的坡缕石粘土或者海泡石粘土产品，无论是初级简单晒干磨粉的用于复合肥造粒产品，湿法浸泡挤压、烘干、磨粉法生产的用于作为分子筛粘结剂类产品，还是在此基础上进一步经空气分选(俗称“超细”)得到的325目甚至更细目数用于油漆涂料防沉增稠剂方面的产品，全部都是干粉产品。国内超细产品始于1999年上海立邦漆公司开始使用的产于安徽省明光市明美矿物有限公司在中国境内(王爱琴，2014)生产的超细产品，后续有其他类似公司相继使用，但十多年来一直没有大规模推广开来；主要问题是客户直接使用干粉产品，无法达到应用产品所需的分散程度以及相应的粘度，产品的真正功效无法显现。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种高纯度、高固体含量的粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法。

本发明的技术方案为：一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，所述的生产设备为多功能混料集成装置，主要包括：固体加料器、液体加料器、混料器、沉淀器、过滤器、碾压装置、离心机、反应釜，所述的固体加料器和液体加料器通过螺丝固定在混料器的上方，所述的混料器的底部与沉淀器连接，所述的沉淀器的下方与过滤器连接；固体加料器顶端的四个边缘设置有四个边角滚轮，用于在加料时防滑固定，固体加料器的底部设置有计重器，实时的对固体物料进行称重，液体加料器的侧壁上设置有液位刻度，液体加料器与混料器连接的位置设置有流量计，以便对加入的液体进行流量控制，所述的流量计的右侧设置有流量控制阀；混料器的左侧设置有变频电机，所述的变频电机的右侧与传动齿轮连接，所述的传动齿轮右侧设置有传动轴，所述的传动轴的右侧设置有圆盘，所述的圆盘的四周沿径向分布设置有四个搅拌棒，所述的混料器右侧内部上设置有压力传感器，所述的压力传感器的右侧设置有防尘门，所述的防尘门上设置有把手，混料器的底部与沉淀器的连接处设置有出液管路；所述的过滤器顶部与沉淀器连接处设置有滤网，所述的滤网的下侧设置有出液漏斗，所述的出液漏斗的下方设置有出液阀；所述的碾压装置与沉淀器之间通过出粒通道连接，所述的出粒通道的右侧设置有碾压盘，所述的碾压盘的圆心位置设置有碾压电机，碾压盘与碾压电机之间均匀分布设置8个出水孔，碾压盘的顶部设置有循环喷液装置，碾压盘的底部设置有抽液泵，所述的抽液泵通过管道与出液漏斗连接；所述的出液阀的下端与离心机连接，所述的离心机上设置有离心电机，离心机与反应釜连接，所述的反应釜中间设置有搅拌器，所述的搅拌器的下方设置有加热器。

进一步的，所述的搅拌棒为陶瓷材料制成，与粘土矿物的吸附性小，搅拌的均匀度高。

进一步的，所述的防尘门通过液压密封，打开便于清理混料器内部。

进一步的，所述的混料器采用行星传递方式，圆盘可以通过变频电机带动公转也能自转，多维度搅拌。

一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法，所述的制备方法主要包括以下步骤：

步骤一：精选粘土矿物80-100份，备用，然后将1-10份分散剂、10-30份聚乙烯醇、20-40份羧甲基纤维素钠通过固体加料器加入到生产设备中，然后通过液体加料器加入800-1000份水，混合搅拌30-60min，直到充分溶解，使得溶液澄清，然后继续搅拌，在搅拌的过程中，通过固体加料器加入步骤一制备的粘土矿物细粉，继续搅拌30-60min，直到粘土矿物细粉与水充分混合均匀，没有明显块状体为止，然后使用沉淀器沉淀6-12h，将沉淀物分离，通过过滤器过滤后，将得到的浆液a回收；

步骤二：将步骤一分离出的沉淀物中加入其重量组分8-10倍的水，然后使用压力80-100公斤/厘米2碾压得到水份50-60％湿料，湿料再次浸泡12-18h，重复碾压湿料1-3次，然后将所有碾压得到的湿料和液体过滤得到浆液b备用；

步骤三：将浆液a和浆液b合并，使用电动离心机，以3000-4000r/min的转速将杂质分离，将分离后的浆液置于反应釜中，在120-150r/min的速度下搅拌，同时将反应釜的温度缓慢升至60-80℃，恒温搅拌20-40min，然后使用pH调节剂调节pH为5.5-6.5，得到的浆液即为高纯度粘土矿物液体产品。

进一步的，所述的分散剂为焦磷酸钠、四焦磷酸钠、磷酸盐、磷酸钠、三聚磷酸盐其中的一种或者几种的组合。

进一步的，所述的精选粘土矿物为坡缕石粘土、海泡石粘土以及坡缕石和海泡石的混合粘土。

进一步的，所述的pH调节剂为0.1mol/L的盐酸溶液。

进一步的，所述的粘土矿物液体产品适用于所有的水性体系以及部分有机溶剂体系中，对于水性体系可以按1:500-1000比例混合使用，而对于有机溶剂体系需要加入粘土矿物液体产品体积3-12％的表面活性剂混合使用，所述的表面活性剂优选为季铵盐。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、产品的显微结构破坏程度大幅降低：产品显微结构的针棒状体结构，尤其是其长度保持更为完整，这是由于在有水介质条件下的分散不易对针棒状体结构有破坏作用，由于这些针棒状体事先已经分散开来，对于使用这些产品更为简易和有效，尤其是粘度会提高，吸附率也会更高。

2、产品纯度提高：本发明的湿法加工过程中，由于加入有效地分散剂，经过离心过程，对矿物进行提纯加工，去掉常见的杂质，这些更纯的产品有益于后续的产品使用。最终形成较纯的湿法产品，这些更纯的产品有益于后续的产品应用。

3、产品使用范围更广泛：按本发明生产的湿法产品，内含矿物的显微针棒状体一直处于分散状态，可以直接加入到有关配方中有效使用。本发明制备的产品由于是液态，矿物颗粒的针棒状体一直处于充分分散的状态，客户不需要特殊设备进行高剪切力分散，按正常加工程序加入使用即可，使用范围大，矿物的利用率提高，解决了直接加入干粉不能有效分散和使用受限制的问题。

4、生产环节更为环保：本发明涉及的加工方式可以避免由于烘干和磨粉引起的环境污染问题。加工过程更为环保，不需要任何烘干设备和烘干程序，全部在高湿度或者液态下进行。

附图说明

图1是本发明的生产设备结构示意图；

图2a是对坡缕石粘土分散前的SEM结果图；

图2b是对坡缕石粘土分散后的SEM结果图；

图3a是坡缕石的XRD分析结果图；

图3b是石英的XRD分析结果图；

其中，1-固体加料器，11-边角滚轮，12-计重器，2-液体加料器，21-液位刻度，22-流量计，23-流量控制阀，3-混料器，31-变频电机，32-传动齿轮，33-传动轴，34-圆盘，35-搅拌棒，36-压力传感器，37-防尘门，38-把手，39-出液管路，4-沉淀器，5-过滤器，51-出液阀，52-滤网，53-出液漏斗，6-碾压装置，61-出粒通道，62-循环喷液装置，63-出水孔，64-碾压盘，65-碾压电机，66-抽液泵，7-离心机，71-离心电机，8-反应釜，81-搅拌器，82-加热器。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行更进一步详细的说明：

实施例1：一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，生产设备为多功能混料集成装置，主要包括：固体加料器1、液体加料器2、混料器3、沉淀器4、过滤器5、碾压装置6、离心机7、反应釜8，固体加料器1和液体加料器2通过螺丝固定在混料器3的上方，混料器3的底部与沉淀器4连接，沉淀器4的下方与过滤器5连接；

固体加料器1顶端的四个边缘设置有四个边角滚轮11，用于在加料时防滑固定，固体加料器1的底部设置有计重器12，实时的对固体物料进行称重，液体加料器2的侧壁上设置有液位刻度21，液体加料器2与混料器3连接的位置设置有流量计22，以便对加入的液体进行流量控制，流量计22的右侧设置有流量控制阀23；混料器3的左侧设置有变频电机31，变频电机31的右侧与传动齿轮32连接，传动齿轮32右侧设置有传动轴33，混料器3采用行星传递方式，圆盘34可以通过变频电机31带动公转也能自转，多维度搅拌。传动轴33的右侧设置有圆盘34，圆盘34的四周沿径向分布设置有四个搅拌棒35，搅拌棒35为陶瓷材料制成，与粘土矿物的吸附性小，搅拌的均匀度高。混料器3右侧内部上设置有压力传感器36，压力传感器36的右侧设置有防尘门37，防尘门37通过液压密封，打开便于清理混料器3内部。防尘门37上设置有把手38，混料器3的底部与沉淀器4的连接处设置有出液管路39；过滤器5顶部与沉淀器4连接处设置有滤网52，滤网52的下侧设置有出液漏斗53，出液漏斗53的下方设置有出液阀51；碾压装置6与沉淀器4之间通过出粒通道61连接，出粒通道61的右侧设置有碾压盘64，碾压盘64的圆心位置设置有碾压电机65，碾压盘64与碾压电机65之间均匀分布设置8个出水孔63，碾压盘64的顶部设置有循环喷液装置62，碾压盘64的底部设置有抽液泵66，抽液泵66通过管道与出液漏斗53连接；出液阀51的下端与离心机7连接，离心机7上设置有离心电机71，离心机7与反应釜8连接，反应釜8中间设置有搅拌器81，搅拌器81的下方设置有加热器82。

一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法，制备方法主要包括以下步骤：

步骤一：精选粘土矿物80份，备用，然后将1份分散剂、10份聚乙烯醇、20份羧甲基纤维素钠通过固体加料器1加入到生产设备中，分散剂为焦磷酸钠，然后通过液体加料器2加入800份水，混合搅拌30min，直到充分溶解，使得溶液澄清，然后继续搅拌，在搅拌的过程中，通过固体加料器1加入步骤一制备的粘土矿物细粉，继续搅拌30min，直到粘土矿物细粉与水充分混合均匀，没有明显块状体为止，然后使用沉淀器4沉淀6h，将沉淀物分离，通过过滤器5过滤后，将得到的浆液a回收；

步骤二：将步骤一分离出的沉淀物中加入其重量组分8倍的水，然后使用压力80公斤/厘米²碾压得到水份50％湿料，湿料再次浸泡12h，重复碾压湿料1次，然后将所有碾压得到的湿料和液体过滤得到浆液b备用；

步骤三：将浆液a和浆液b合并，使用电动离心机，以3000r/min的转速将杂质分离，将分离后的浆液置于反应釜中，在120r/min的速度下搅拌，同时将反应釜的温度缓慢升至60℃，恒温搅拌20min，然后使用pH调节剂调节pH为5.5，pH调节剂为0.1mol/L的盐酸溶液，得到的浆液即为高纯度粘土矿物液体产品。

其中，精选粘土矿物为坡缕石粘土。粘土矿物液体产品适用于所有的水性体系以及部分有机溶剂体系中，对于水性体系可以按1:500比例混合使用，而对于有机溶剂体系需要加入粘土矿物液体产品体积3％的表面活性剂混合使用，表面活性剂优选为季铵盐。

实施例2：一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，生产设备为多功能混料集成装置，主要包括：固体加料器1、液体加料器2、混料器3、沉淀器4、过滤器5、碾压装置6、离心机7、反应釜8，固体加料器1和液体加料器2通过螺丝固定在混料器3的上方，混料器3的底部与沉淀器4连接，沉淀器4的下方与过滤器5连接；

固体加料器1顶端的四个边缘设置有四个边角滚轮11，用于在加料时防滑固定，固体加料器1的底部设置有计重器12，实时的对固体物料进行称重，液体加料器2的侧壁上设置有液位刻度21，液体加料器2与混料器3连接的位置设置有流量计22，以便对加入的液体进行流量控制，流量计22的右侧设置有流量控制阀23；混料器3的左侧设置有变频电机31，变频电机31的右侧与传动齿轮32连接，传动齿轮32右侧设置有传动轴33，混料器3采用行星传递方式，圆盘34可以通过变频电机31带动公转也能自转，多维度搅拌。传动轴33的右侧设置有圆盘34，圆盘34的四周沿径向分布设置有四个搅拌棒35，搅拌棒35为陶瓷材料制成，与粘土矿物的吸附性小，搅拌的均匀度高。混料器3右侧内部上设置有压力传感器36，压力传感器36的右侧设置有防尘门37，防尘门37通过液压密封，打开便于清理混料器3内部。防尘门37上设置有把手38，混料器3的底部与沉淀器4的连接处设置有出液管路39；过滤器5顶部与沉淀器4连接处设置有滤网52，滤网52的下侧设置有出液漏斗53，出液漏斗53的下方设置有出液阀51；碾压装置6与沉淀器4之间通过出粒通道61连接，出粒通道61的右侧设置有碾压盘64，碾压盘64的圆心位置设置有碾压电机65，碾压盘64与碾压电机65之间均匀分布设置8个出水孔63，碾压盘64的顶部设置有循环喷液装置62，碾压盘64的底部设置有抽液泵66，抽液泵66通过管道与出液漏斗53连接；出液阀51的下端与离心机7连接，离心机7上设置有离心电机71，离心机7与反应釜8连接，反应釜8中间设置有搅拌器81，搅拌器81的下方设置有加热器82。

一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法，制备方法主要包括以下步骤：

步骤一：精选粘土矿物90份，备用，然后将5份分散剂、20份聚乙烯醇、30份羧甲基纤维素钠通过固体加料器1加入到生产设备中，分散剂为四焦磷酸钠，然后通过液体加料器2加入900份水，混合搅拌45min，直到充分溶解，使得溶液澄清，然后继续搅拌，在搅拌的过程中，通过固体加料器1加入步骤一制备的粘土矿物细粉，继续搅拌45min，直到粘土矿物细粉与水充分混合均匀，没有明显块状体为止，然后使用沉淀器4沉淀9h，将沉淀物分离，通过过滤器5过滤后，将得到的浆液a回收；

步骤二：将步骤三分离出的沉淀物中加入其重量组分9倍的水，然后使用压力90公斤/厘米²碾压得到水份55％湿料，湿料再次浸泡15h，重复碾压湿料2次，然后将所有碾压得到的湿料和液体过滤得到浆液b备用；

步骤三：将浆液a和浆液b合并，使用电动离心机，以3500r/min的转速将杂质分离，将分离后的浆液置于反应釜中，在135r/min的速度下搅拌，同时将反应釜的温度缓慢升至70℃，恒温搅拌30min，然后使用pH调节剂调节pH为6，pH调节剂为0.1mol/L的盐酸溶液，得到的浆液即为高纯度粘土矿物液体产品。

其中，精选粘土矿物为海泡石粘土。粘土矿物液体产品适用于所有的水性体系以及部分有机溶剂体系中，对于水性体系可以按1:750比例混合使用，而对于有机溶剂体系需要加入粘土矿物液体产品体积8％的表面活性剂混合使用，表面活性剂优选为季铵盐。

实施例3：一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，生产设备为多功能混料集成装置，主要包括：固体加料器1、液体加料器2、混料器3、沉淀器4、过滤器5、碾压装置6、离心机7、反应釜8，固体加料器1和液体加料器2通过螺丝固定在混料器3的上方，混料器3的底部与沉淀器4连接，沉淀器4的下方与过滤器5连接；

固体加料器1顶端的四个边缘设置有四个边角滚轮11，用于在加料时防滑固定，固体加料器1的底部设置有计重器12，实时的对固体物料进行称重，液体加料器2的侧壁上设置有液位刻度21，液体加料器2与混料器3连接的位置设置有流量计22，以便对加入的液体进行流量控制，流量计22的右侧设置有流量控制阀23；混料器3的左侧设置有变频电机31，变频电机31的右侧与传动齿轮32连接，传动齿轮32右侧设置有传动轴33，混料器3采用行星传递方式，圆盘34可以通过变频电机31带动公转也能自转，多维度搅拌。传动轴33的右侧设置有圆盘34，圆盘34的四周沿径向分布设置有四个搅拌棒35，搅拌棒35为陶瓷材料制成，与粘土矿物的吸附性小，搅拌的均匀度高。混料器3右侧内部上设置有压力传感器36，压力传感器36的右侧设置有防尘门37，防尘门37通过液压密封，打开便于清理混料器3内部。防尘门37上设置有把手38，混料器3的底部与沉淀器4的连接处设置有出液管路39；过滤器5顶部与沉淀器4连接处设置有滤网52，滤网52的下侧设置有出液漏斗53，出液漏斗53的下方设置有出液阀51；碾压装置6与沉淀器4之间通过出粒通道61连接，出粒通道61的右侧设置有碾压盘64，碾压盘64的圆心位置设置有碾压电机65，碾压盘64与碾压电机65之间均匀分布设置8个出水孔63，碾压盘64的顶部设置有循环喷液装置62，碾压盘64的底部设置有抽液泵66，抽液泵66通过管道与出液漏斗53连接；出液阀51的下端与离心机7连接，离心机7上设置有离心电机71，离心机7与反应釜8连接，反应釜8中间设置有搅拌器81，搅拌器81的下方设置有加热器82。

一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法，制备方法主要包括以下步骤：

步骤一：精选粘土矿物100份，备用，然后将10份分散剂、30份聚乙烯醇、40份羧甲基纤维素钠通过固体加料器1加入到生产设备中，分散剂为磷酸盐，然后通过液体加料器2加入1000份水，混合搅拌60min，直到充分溶解，使得溶液澄清，然后继续搅拌，在搅拌的过程中，通过固体加料器1加入步骤一制备的粘土矿物细粉，继续搅拌60min，直到粘土矿物细粉与水充分混合均匀，没有明显块状体为止，然后使用沉淀器4沉淀12h，将沉淀物分离，通过过滤器5过滤后，将得到的浆液a回收；

步骤二：将步骤一分离出的沉淀物中加入其重量组分10倍的水，然后使用压力100公斤/厘米²碾压得到水份60％湿料，湿料再次浸泡18h，重复碾压湿料3次，然后将所有碾压得到的湿料和液体过滤得到浆液b备用；

步骤三：将浆液a和浆液b合并，使用电动离心机，以4000r/min的转速将杂质分离，将分离后的浆液置于反应釜中，在150r/min的速度下搅拌，同时将反应釜的温度缓慢升至80℃，恒温搅拌40min，然后使用pH调节剂调节pH为6.5，pH调节剂为0.1mol/L的盐酸溶液，得到的浆液即为高纯度粘土矿物液体产品。

其中，精选粘土矿物为海泡石粘土。粘土矿物液体产品适用于所有的水性体系以及部分有机溶剂体系中，对于水性体系可以按1:1000比例混合使用，而对于有机溶剂体系需要加入粘土矿物液体产品体积12％的表面活性剂混合使用，表面活性剂优选为季铵盐。

本发明液体产品中分散剂的添加试验：

一、坡缕石粘土原料：安徽省明美矿物化工有限公司

原料不加分散剂的原始粘度：在固体含量为7％时，在转速为每分钟10000–12000转时搅拌5分钟，使用BROOKFIELD粘度计测试，粘度值为2850CPS。上述固体含量太低，不足以作为湿法产品直接使用，原因是运输成本高以及由于含水量太高，无法满足大多数用户的配方需要。

为了提高固体含量，对浆液中加入分散剂。经过多次试验，最佳分散剂的添加比例为坡缕石粘土的1.3％。表1是对安徽省明美矿物化工有限公司原矿实际处理和测试的结果。结果显示，添加分散剂可以有效增加固体含量，这对浆液的运输成本大大降低，提高了浆液的有效使用。

表1坡缕石粘土加分散剂前后的有效固体含量的变化

二、海泡石原料：德国某公司进口原料

原料不加分散剂的原始粘度：在固体含量为7％时，在转速为每分钟10000–12000转时搅拌5分钟，使用BROOKFIELD粘度计测试，粘度值为7800CPS。上述固体即使含量低，不足以作为湿法产品直接使用，原因是运输成本高以及由于含水量太高，无法满足大多数用户的配方需要。

为了提高固体含量，对浆液中加入分散剂。表2是实际添加分散剂以及相应固体含量和粘度值变化情况。这个表格数据显示在有效固体含量为30％左右时，通过适当调节分散剂的添加量，可以控制浆液粘度。根据客户需求，可以在生产中做及时调整。与上述实用例子一结果相同，添加分散剂可以有效增加固体含量，这对浆液的运输成本大大降低，提高了浆液的有效使用。

表2海泡石粘土加分散剂前后的有效固体含量的变化

本发明液体产品中对于粘土矿物处理后和处理前的组织成分进行显微组织观察，得到如下结论：

1.产品的显微结构破坏程度大幅降低：产品显微结构的针棒状体结构，尤其是其长度保持更为完整，这是由于在有水介质条件下的分散不易对针棒状体结构有破坏作用。并进一步由于这些针棒状体事先已经分散开来，对于使用这些产品更为简易和有效，尤其是粘度会提高，吸附率也会更高。图2a和图2b是对坡缕石粘土分散前后产品做的SEM。左图为未分散的样品的显微外形结构，右图是分散后的针棒状体。

2.产品纯度提高：任何天然粘土都不同程度的含有一定的其他矿物杂质，如石英、碳酸钙、白云石、燧石、蛋白石等。这些杂质在干磨加工中或者一般湿法加工过程中很难分离出来。但在本专利的湿法加工过程中，由于加入有效地分散剂，经过分散离心后较易分离出来。最终形成较纯的湿法产品。这些更纯的产品有益于后续的产品使用。图3a和图3b是XRD分析结果，样品主要成分为坡缕石和石英。石英含量由7％变为3％，相应的坡缕石含量有93％变为97％。表3是分散离心前后主要氧化物含量的变化，其中的SiO₂含量明显降低，而MgO含量增高。

表3分散离心前后主要氧化物含量的变化

主要氧化物	SiO<sub>2</sub>	MgO	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	CaO	K<sub>2</sub>O	MnO<sub>2</sub>	CrO<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>	CuO	ZnO	其他	总和
															分散离心前％	68.34	12.05	5.71	9.59	1.95	0.97	0.16	0.02	0.78	0.09	0.01	0.01	0.31	100
分散离心后％	65.69	14.08	5.72	10.12	1.98	1.02	0.17	0.02	0.78	0.09	0.01	0.01	0.31	100

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，其特征在于，所述的生产设备为多功能混料集成装置，主要包括：固体加料器(1)、液体加料器(2)、混料器(3)、沉淀器(4)、过滤器(5)、碾压装置(6)、离心机(7)、反应釜(8)，所述的固体加料器(1)和液体加料器(2)通过螺丝固定在混料器(3)的上方，所述的混料器(3)的底部与沉淀器(4)连接，所述的沉淀器(4)的下方与过滤器(5)连接；固体加料器(1)顶端的四个边缘设置有四个边角滚轮(11)，固体加料器(1)的底部设置有计重器(12)，液体加料器(2)的侧壁上设置有液位刻度(21)，液体加料器(2)与混料器(3)连接的位置设置有流量计(22)，以便对加入的液体进行流量控制，所述的流量计(22)的右侧设置有流量控制阀(23)；混料器(3)的左侧设置有变频电机(31)，所述的变频电机(31)的右侧与传动齿轮(32)连接，所述的传动齿轮(32)右侧设置有传动轴(33)，所述的传动轴(33)的右侧设置有圆盘(34)，所述的圆盘(34)的四周沿径向分布设置有四个搅拌棒(35)，所述的混料器(3)右侧内部上设置有压力传感器(36)，所述的压力传感器(36)的右侧设置有防尘门(37)，所述的防尘门(37)上设置有把手(38)，混料器(3)的底部与沉淀器(4)的连接处设置有出液管路(39)；所述的过滤器(5)顶部与沉淀器(4)连接处设置有滤网(52)，所述的滤网(52)的下侧设置有出液漏斗(53)，所述的出液漏斗(53)的下方设置有出液阀(51)；所述的碾压装置(6)与沉淀器(4)之间通过出粒通道(61)连接，所述的出粒通道(61)的右侧设置有碾压盘(64)，所述的碾压盘(64)的圆心位置设置有碾压电机(65)，碾压盘(64)与碾压电机(65)之间均匀分布设置8个出水孔(63)，碾压盘(64)的顶部设置有循环喷液装置(62)，碾压盘(64)的底部设置有抽液泵(66)，所述的抽液泵(66)通过管道与出液漏斗(53)连接；所述的出液阀(51)的下端与离心机(7)连接，所述的离心机(7)上设置有离心电机(71)，离心机(7)与反应釜(8)连接，所述的反应釜(8)中间设置有搅拌器(81)，所述的搅拌器(81)的下方设置有加热器(82)。

2.如权利要求1所述的一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，其特征在于，所述的搅拌棒(35)为陶瓷材料制成。

3.如权利要求1所述的一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，其特征在于，所述的防尘门(37)通过液压密封。

4.如权利要求1所述的一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备，其特征在于，所述的混料器(3)采用行星传递方式，圆盘(34)可以通过变频电机(31)带动公转也能自转。

5.如权利要求1-4任意一项所述的生产设备制备高纯度粘土矿物液体产品的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤一：精选粘土矿物80-100份，备用，然后将1-10份分散剂、10-30份聚乙烯醇、20-40份羧甲基纤维素钠通过固体加料器(1)加入到生产设备中，然后通过液体加料器(2)加入800-1000份水，混合搅拌30-60min，直到充分溶解，使得溶液澄清，然后继续搅拌，在搅拌的过程中，通过固体加料器(1)加入所述的精选粘土矿物，继续搅拌30-60min，直到精选粘土矿物与水充分混合均匀，没有明显块状体为止，然后使用沉淀器(4)沉淀6-12h，将沉淀物分离，通过过滤器(5)过滤后，将得到的浆液a回收；

步骤二：将步骤一分离出的沉淀物中加入其重量组分8-10倍的水，然后使用压力80-100公斤/厘米²碾压得到水份50-60％湿料，湿料再次浸泡12-18h，重复碾压湿料1-3次，然后将所有碾压得到的湿料和液体过滤得到浆液b备用；

步骤三：将浆液a和浆液b合并，使用电动离心机(7)，以3000-4000r/min的转速将杂质分离，将分离后的浆液置于反应釜(8)中，在120-150r/min的速度下搅拌，同时将反应釜(8)的温度缓慢升至60-80℃，恒温搅拌20-40min，然后使用pH调节剂调节pH为5.5-6.5，得到的浆液即为高纯度粘土矿物液体产品。

6.如权利要求5所述的一种高纯度粘土矿物液体产品的制备方法，其特征在于，所述的分散剂为焦磷酸钠、磷酸盐、三聚磷酸盐其中的一种或者几种的组合。

7.如权利要求5所述的一种高纯度粘土矿物液体产品的制备方法，其特征在于，所述的精选粘土矿物为坡缕石粘土、海泡石粘土以及坡缕石和海泡石的混合粘土。

8.如权利要求5所述的一种高纯度粘土矿物液体产品的制备方法，其特征在于，所述的pH调节剂为0.1mol/L的盐酸溶液。