CN108178160A - 一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法。依次经过膨润土原矿焙烧、焙烧蒙脱石粉碎、粉碎后蒙脱石剥片、剥片蒙脱石制浆、浆渣分离、蒙脱石浆过滤、蒙脱石过滤浆离心甩干、甩干后蒙脱石烘干、烘干后蒙脱石研磨、研磨后的蒙脱石风选和风选微粉分离收集工序制成纳米级剥片蒙脱石产品。本发明所采用的工序连续性好，所加工的剥片蒙脱石粉纯度高，杂质少，粒级达到纳米级，技术指标完全符合治疗腹泻以及改善胃肠功能的技术要求。适宜作为利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法应用。

Description

一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法

技术领域

本发明提供的是非金属材料加工领域的方法，具体地说是一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法。

背景技术

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构 ，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。膨润土也叫斑脱岩，皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久，原来只是做为一种洗涤剂。(四川仁寿地区数百年前就有露天矿，当地人称膨润土为土粉)。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中，呈黄绿色的粘土，加水后能膨胀成糊状，后来人们就把凡是有这种性质的粘土，统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85-90%，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。

在膨润土中提取蒙脱石是制备剥片蒙脱石的基本方法，属于蒙脱石的提纯过程，现有提纯方法有多种，但都不能达到理想的效果，加工工艺急待改进。剥片蒙脱石具有吸附性和溶胀性，所以用作治疗肠胃疾病的药物基材，还用于猪鸡饲料添加剂，改善猪鸡的肠胃功能。

发明内容

为了利用膨润土加工剥片蒙脱石粉，本发明提供了一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法。该方法通过膨润土焙烧、粉碎，剥片研磨、水化、分离、干燥步骤，解决利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

第一步，膨润土原矿焙烧：将开采的膨润土放在焙烧窑中，进行焙烧，去除有机杂质，焙烧温度500℃，焙烧时间2小时，焙烧时，去除有机杂质，在膨润土中分离蒙脱石，利用焙烧窑进行蒙脱石原矿焙烧；

第二步，焙烧蒙脱石粉碎：打碎节理，利用粉碎机进行焙烧蒙脱石的粉碎，形成颗粒；

第三步，粉碎后蒙脱石剥片：剥离蒙脱石颗粒，利用剥片机进行粉碎后蒙脱石剥片，将蒙脱石颗粒逐层分离，形成片状的蒙脱石；

第四步，剥片蒙脱石制浆：加水搅拌制成泥浆，利用制浆机进行剥片蒙脱石制浆，形成悬浮体，沉降颗粒物；

第五步，浆渣分离：沉降分离悬浮蒙脱石，沉淀沙石，利用浆渣分离器进行蒙脱石浆渣分离，形成悬浮浆液，并沉淀渣体；

第六步，蒙脱石浆过滤：浓缩蒙脱石，利用过滤机进行蒙脱石浆的过滤，从浆料中挤出水分，压榨蒙脱石为滤饼；

第七步，蒙脱石滤饼离心甩干：通过离心甩出水分，使蒙脱石滤饼进一步脱水，利用离心甩干机进行蒙脱石过滤浆甩干，脱除附着水；

第八步，甩干后蒙脱石烘干：对甩干后的蒙脱石泥块烘干处理，去除结晶水和吸附水，利用烘干机进行甩干后的蒙脱石烘干，烘出吸附水，使含水率低于5%；

第九步，烘干后蒙脱石研磨：对烘干后的蒙脱石研磨，形成纳米级的细粉，利用研磨机进行烘干后蒙脱石研磨；

第十步，研磨后的蒙脱石风选：纳米级的蒙脱石细粉分选，去除颗粒大的结合体，收集细粉，利用风选机进行研磨后的微粉风选。

第十一步，风选微粉分离收集：纳米级细粉收集，灌装作为成品，利用分离收集器进行风选微粉分离与收集。

收集后的蒙脱石微粉作为成品剥片蒙脱石产品。

积极效果，本发明所采用的工艺连续性好，所加工的剥片蒙脱石粉纯度高，杂质少，粒级达到纳米级，技术指标完全符合治疗腹泻以及改善胃肠功能的技术要求。适宜作为利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法应用。

附图说明

图1为本发明焙烧窑结构图；

图2为本发明粉碎机结构图；

图3为本发明剥片机结构图；

图4为本发明制浆机结构图；

图5为本发明浆渣分离器结构图；

图6为本发明过滤机结构图；

图7为本发明离心甩干机结构图；

图8为本发明干燥机结构图；

图9为本发明研磨机结构图；

图10为本发明风选机结构图；

图11为本发明分离收集器结构图。

1.焙烧窑，图中，1.辊筒窑体，2.加热器，3.窑门，3.1.透气口，4.齿圈，5.齿轮，6.驱动电机。

2.粉碎机，图中，1.加料斗，2.压辊，3.框架，4.下料斗。

3.剥片机，图中，1.底板，2.剥片电机，3.传动带，4.剥片辊。

4.制浆机，图中，1.制浆筒，2.电机，3.搅拌轴，4.搅拌叶，5.出料管，6.出料阀。

5.浆渣分离器，图中，1.进料管，2.圆柱蜗壳，3.锥体，4.底流管，5.溢流管。

6.过滤机，图中，1.框架，2.活塞液压缸，3.活塞液压杆，4.活塞，5.过滤缸，6.过滤缸连接板，7.滑槽，8.过滤板，9.过滤板支撑架，10.支撑架脚轮，11.液体收集槽，12.推动油缸，13.推动杆，14.液压泵站，15.浆料泵，16.浆料槽，17.注浆管，18.控制器。

7. 离心甩干机，图中，1.离心筒，2.滤布筒，3.转动器，4.转动驱动器，5.甩干电机，6.进料管，7.刮料板。

8.干燥机，图中，1.加热炉，2.火道，3.出烟管，4.辊筒，5.拨齿轴，6.拨齿，7.摩擦滚动器。

9.研磨机，图中，1.底架，2.研磨电机，3.研磨电机轴，4.转动盘，5.固定盘，6.下料管，7.料斗，8.研磨机体，9.出料管。

10.风选机，图中，1.风机，2.风道，3.下料斗，4.重质料集聚仓，5.出粉管。

11.分离收集器，图中，1.进粉口，2.旋转腔，3.旋风斗，4.出粉口。

具体实施方式

1、膨润土原矿焙烧，焙烧窑结构：在辊筒窑体1下部设有加热器2，辊筒窑体两侧分别设有窑门3，在窑门上设有透气口3.1，辊筒窑体上装有齿圈4，齿圈与下部齿轮5啮合传动，齿轮装在驱动电机6上。

使用时，打开窑门，将膨润土加入到辊筒窑体内，点燃加热器，在齿圈和齿轮的作用下，辊筒窑体转动，使膨润土在窑体内旋转焙烧，成为焙烧后的膨润土。

2、焙烧蒙脱石粉碎，粉碎机结构：在框架3上对称装有压辊2，在压辊上部设有加料斗1，下部设有下料斗4。

使用时，将焙烧后的膨润土通过加料斗不断加入到两对辊之间，通过碾压成为粉碎后蒙脱石粉末，从下料斗中排出，成为粉末蒙脱石。

3、粉碎后蒙脱石剥片，剥片机结构：在底板1上安装有剥片电机2，剥片电机通过传动带3与剥片辊4传动连接。

使用时，将粉末蒙脱石不断加入到底板上，通过电机带动剥片辊对蒙脱石进行摩擦剥片，剥片后的蒙脱石从底板前端排出。

4、剥片蒙脱石制浆，制浆机结构：在制浆筒1下部装有制浆电机2，在制浆电机通过搅拌轴3连接有搅拌叶4，制浆筒下部一侧设有出料管5，在出料管上安装有出料阀6。

使用时，将剥片后的蒙脱石粉末加入到制浆筒内，并加入水，利用搅拌电机带动搅拌轴和搅拌叶旋转，使剥片蒙脱石搅拌为浆状，从出料管排出，成为剥片蒙脱石泥浆。

5、浆渣分离，浆渣分离器结构：圆柱蜗壳2一侧连接有进料管1，圆柱蜗壳下部为锥体3，锥体下部设有底流管4，圆柱蜗壳上部设有溢流管5。

使用时，通过进料管将剥片蒙脱石泥浆加入到圆柱蜗壳内，随着进料，产生旋流，轻质部分从溢流管排出，重质部分通过锥体从底流管排出。

6、蒙脱石浆过滤，过滤机结构：在框架1上部装有活塞液压缸2，活塞液压缸内设有活塞液压杆3，并固定有活塞4，框架两侧通过过滤缸连接板6和滑槽7连接有过滤缸5，在装有支撑架脚轮10的过滤板支撑架9上置有过滤板8，在过滤板下部设有液体收集槽11，在底部框架上两侧分别固定有推动油缸12和推动杆13，活塞液压缸和推动油缸分别通过管路与液压泵站14连接，在浆料槽16内置有浆料泵15，浆料泵连接有注浆管17，在竖框架上装有控制器18。

使用时，将分离出的轻质浆料通过注浆管加入到过滤缸内，在活塞的压力下，水从过滤板被挤出，而蒙脱石粉体被挤压成滤饼，实现石、水分离。

7、蒙脱石过滤浆离心甩干，离心甩干机结构：在离心筒1内装有滤布筒2，离心筒上套装有转动器3，转动器与转动驱动器4摩擦传动，转动驱动器上装有甩干电机5，在离心筒斜上部设有进料管6，下部设有刮料板7。

使用时，将经过过滤挤压出的蒙脱石滤饼加入到离心筒内，经过电机带动离心筒旋转，将蒙脱石滤饼甩干。

8、甩干后蒙脱石烘干，烘干机结构：烘干机下部设有加热炉1和火道2，火道上部设有出烟管3，辊筒4置于火道上，在辊筒内固定装有拨齿轴5和拨齿6，在辊筒上部装有摩擦滚动器7。

使用时，将甩干后的蒙脱石滤饼加入到加热炉内，经过与火道热交换，使加热炉升温，再拨齿的作用下，进行搅拌烘干。

9、烘干后蒙脱石研磨，研磨机结构：在研磨机体8底架1的下部装有研磨电机2，研磨电机通过研磨电机轴3连接有转动盘4，在转动盘上部装有固定盘5，在固定盘上部设有下料管6和料斗7，研磨机体下部设有出料管9。

使用时，将烘干后的蒙脱石粉末通过料斗和下料管加入到研磨机内，在转动盘和固定盘之间进行研磨，研磨后的蒙脱石粉经过出料管排出。

10、研磨后的蒙脱石风选，风选机结构：在风机1出风口前侧设有风道2，在风道上部设有下料斗3，风道前部设有重质料集聚仓4，风道前部设有出粉管5。

使用时，将烘干后的蒙脱石粉通过下料斗加入到风道内，在风机吹风力的作用下，向前侧吹出，其中重质部分通过集聚仓集聚，而漂浮部分的蒙脱石粉直接打入分离收集器内。

11、风选微粉分离收集，分离收集器结构：在旋转腔2一侧设有进粉口1，旋转腔下部设有锥形的旋风斗3，旋风斗下部设有出粉口4。

使用时，从风选出来的细粉通过进粉口进入到旋转腔内，受离心作用通过旋风斗下降到出粉口，从出粉口所接的布袋中收集剥片蒙脱石粉。

具体步骤：

第一步，膨润土原矿焙烧：将开采的膨润土放在焙烧窑中，进行焙烧，去除有机杂质，焙烧温度500℃，焙烧时间2小时，焙烧时，去除有机杂质，在膨润土中分离蒙脱石，利用所述焙烧窑进行蒙脱石原矿焙烧；

第二步，焙烧蒙脱石粉碎：打碎节理，利用所述粉碎机进行焙烧蒙脱石的粉碎，形成颗粒；

第三步，粉碎后蒙脱石剥片：剥离蒙脱石颗粒，利用所述剥片机进行粉碎后蒙脱石剥片，将蒙脱石颗粒逐层分离，形成片状的蒙脱石；

第四步，剥片蒙脱石制浆：加水搅拌制成泥浆，利用所述制浆机进行剥片蒙脱石制浆，形成悬浮体，沉降颗粒物；

第五步，浆渣分离：沉降分离悬浮蒙脱石，沉淀沙石，利用所述浆渣分离器进行蒙脱石浆渣分离，形成悬浮浆液，并沉淀渣体；

第六步，蒙脱石浆过滤：浓缩蒙脱石，利用所述过滤机进行蒙脱石浆的过滤，从浆料中挤出水分，压榨蒙脱石为滤饼；

第七步，蒙脱石过滤浆离心甩干：通过离心甩出水分，使蒙脱石滤饼进一步脱水，利用所述离心甩干机进行蒙脱石过滤浆甩干，脱除附着水；

第八步，甩干后蒙脱石烘干：对甩干后的蒙脱石滤饼烘干处理，去除结晶水和吸附水，利用所述烘干机进行甩干后的蒙脱石烘干，烘出吸附水，使含水率低于5%；

第九步，烘干后蒙脱石研磨：对烘干后的蒙脱石泥块研磨，形成纳米级的细粉，利用所述研磨机进行烘干后蒙脱石研磨；

第十步，研磨后的蒙脱石风选：纳米级的蒙脱石细粉分选，去除颗粒大的结合体，收集细粉，利用所述风选机进行研磨后的微粉风选；

第十一步，风选微粉分离收集：纳米级细粉收集，灌装作为成品，利用所述分离收集器进行风选微粉分离与收集；

收集后的蒙脱石微粉作为成品剥片蒙脱石产品。

技术原理：

膨润土中含有蒙脱石占90以上，还含有矿物杂质以及有机物，经过焙烧去除大部分杂质，剩余蒙脱石；

将焙烧后的蒙脱石进行粉碎成颗粒体，由于受到粉碎机粉碎能力的影响，只能粉碎成较大的颗粒，其中包含蒙脱石矿体；

为了使矿体节理破坏，进行剥片加工，所谓剥片就是将蒙脱石颗粒分层剥离成片状，增大了比表面积；

经过剥片的蒙脱石加水制浆，形成悬浮液，将悬浮液进行浆渣分离，也就是说，沉降分离出重质颗粒，保留并倾倒出溢流出的精细悬浮液；

将悬浮液进行过滤，排出水分，使蒙脱石泥浆压滤成滤饼；

取出滤饼后再在离心机内进行离心甩干，脱除剩余的水分，形成含水率低的蒙脱石块状物；

将块状物精细研磨成微粉，再将微粉进行分选，进一步去除不能漂浮的物质，使微粉漂浮；

直接进入旋风收尘器内，利用布袋收集，取出后便是纳米级的剥片蒙脱石粉。

特点：

本方法利用分步设备，按照工序，从膨润土原料开始，逐步加工，最终制备出纳米级的蒙脱石微粉，具有工序连贯，所用设备适应性强，产品质量好的优点。

Claims (1)

1.一种利用膨润土制备剥片蒙脱石粉的方法，第一步，膨润土原矿焙烧：将开采的膨润土放在焙烧窑中，进行焙烧，去除有机杂质，焙烧温度500℃，焙烧时间2小时，焙烧时，去除有机杂质，在膨润土中分离蒙脱石，利用所述焙烧窑进行蒙脱石原矿焙烧；

第二步，焙烧蒙脱石粉碎：打碎节理，利用所述粉碎机进行焙烧蒙脱石的粉碎，形成颗粒；

其特征在于：

第三步，粉碎后蒙脱石剥片：剥离蒙脱石颗粒，利用所述剥片机进行粉碎后蒙脱石剥片，将蒙脱石颗粒逐层分离，形成片状的蒙脱石；

第四步，剥片蒙脱石制浆：加水搅拌制成泥浆，利用所述制浆机进行剥片蒙脱石制浆，形成悬浮体，沉降颗粒物；

第五步，浆渣分离：沉降分离悬浮蒙脱石，沉淀沙石，利用所述浆渣分离器进行蒙脱石浆渣分离，形成悬浮浆液，并沉淀渣体；

第六步，蒙脱石浆过滤：浓缩蒙脱石，利用所述过滤机进行蒙脱石浆的过滤，从浆料中挤出水分，压榨蒙脱石为滤饼；

第七步，蒙脱石过滤浆离心甩干：通过离心甩出水分，使蒙脱石滤饼进一步脱水，利用所述离心甩干机进行蒙脱石过滤浆甩干，脱除附着水；

第八步，甩干后蒙脱石烘干：对甩干后的蒙脱石滤饼烘干处理，去除结晶水和吸附水，利用所述烘干机进行甩干后的蒙脱石烘干，烘出吸附水，使含水率低于5%；

第九步，烘干后蒙脱石研磨：对烘干后的蒙脱石泥块研磨，形成纳米级的细粉，利用所述研磨机进行烘干后蒙脱石研磨；

第十步，研磨后的蒙脱石风选：纳米级的蒙脱石细粉分选，去除颗粒大的结合体，收集细粉，利用所述风选机进行研磨后的微粉风选；

第十一步，风选微粉分离收集：纳米级细粉收集，灌装作为成品，利用所述分离收集器进行风选微粉分离与收集；

收集后的蒙脱石微粉作为成品剥片蒙脱石产品。