CN114132943A - 一种降低矿物粉体中重金属的方法 - Google Patents

一种降低矿物粉体中重金属的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降低矿物粉体中重金属的方法，包括以下步骤：矿物粉与煤粉按比例混合均匀，放入高温煅烧，煅烧后混合物加入分散液中，经湿法研磨、离心、干燥、粉碎，即可降低矿物粉体中的重金属。本发明通过在矿物粉中加入煤粉，并按比例混合均匀，放入高温煅烧，煅烧后混合物加入分散液中，经湿法研磨、离心、干燥、粉碎；去除矿物粉体中的重金属，从而解决了矿物原料中含有的重金属会对人体产生危害的问题，扩展了超细矿物粉体在食品、医药、化妆品等领域的应用。

Description

一种降低矿物粉体中重金属的方法
技术领域
本发明涉及矿物粉的技术领域，尤其涉及一种降低矿物粉体中重金属的方法。
背景技术
超细粉体材料被誉为21世纪四大新材料之一。超细粉体是指大小介于微米粒径
Figure BDA0002890556860000011
和纳米粒径(＜100nm)之间的颗粒。超细粉体因其粒径小，比表面积、表面能和表面能/结合能大，表现出表面一界面效应、小尺寸效应和量子效应等独特的性质。超细矿物粉体不仅本身是一种功能材料，而且为新功能材料的复合与开发展现了广阔的应用前景，在食品、化工、轻工、医药、化妆品和高科技产业等领域有着广泛的应用，起着极其重要的作用。然而矿物原料中含有的重金属会对人体产生危害，限制了超细矿物粉体在食品、医药、化妆品等领域的应用。
目前对于除重金属的主要研究为除去水中的重金属，而对于降低矿物粉体中的重金属的研究则很少。现有研究矿物粉体主要是除去粉体中的杂质，提高粉体的纯度，没有明确降低重金属的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于降低矿物粉体中重金属含量的方法，解决了矿物原料中含有的重金属会对人体产生危害，从而扩展了超细矿物粉体在食品、医药、化妆品等领域的应用。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将原料矿加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目过筛，取筛下物；
S2、将煤块加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目过筛，取筛下物；
S3、将步骤S1粉体与步骤S2煤粉混合均匀；
S4、将步骤S3混合料在600-800℃煅烧；
S5、制备分散液：分散剂添加至水中，搅拌溶解完全；
S6、将步骤S4煅烧后料加入步骤S5溶液中，配制固含量30-40％浆料，搅拌均匀；
S7、将步骤S6混合浆料经球磨机研磨；
S8、步骤S7研磨后浆料高速离心水洗，去除煤灰，取滤饼干燥，然后粉碎，即得降低重金属后的矿物粉末。
优选地，所述步骤S2中煤块采用无烟煤。
优选地，所述步骤S3中矿物粉与煤粉混合物，其中矿物粉质量占60-70％，煤粉质量占30-40％。
优选地，所述步骤S4中将步骤S3混合料在600-800℃煅烧，煅烧时间控制在60-90分钟。
优选地，所述步骤S5中所述分散液中分散剂添加量为1-5％。
优选地，所述步骤S5中分散剂为六偏磷酸钠，焦磷酸钠，三聚磷酸钠，多聚磷酸钠中的一种或组合。
优选地，所述步骤S7中将步骤S6混合浆料经球磨机研磨8-12小时。
优选地，所述步骤S8中将步骤S7浆料高速离心，取滤饼干燥至含水量小于1％。
本发明通过在矿物粉中加入煤粉，并按比例混合均匀，放入高温煅烧，煅烧后混合物加入分散液中，经湿法研磨、离心、干燥、粉碎；去除矿物粉体中的重金属，从而解决了矿物原料中含有的重金属会对人体产生危害的问题，扩展了超细矿物粉体在食品、医药、化妆品等领域的应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提供的一种降低矿物粉体中重金属的方法，包括以下步骤：
S1、将原料矿加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目过筛，取筛下物；
S2、将煤块加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目过筛，取筛下物；
S3、将步骤S1粉体与步骤S2煤粉按矿物粉质量占60-70％，煤粉质量占30-40％混合均匀；
S4、将步骤S3混合料在600-800℃煅烧，60-90分钟；
S5、制备分散液：添加1-5％分散剂至水中，搅拌溶解完全；
S6、将步骤S4煅烧后料加入步骤S5溶液中，配制固含量30-40％浆料，搅拌均匀；
S7、将步骤S6混合浆料经球磨机研磨8-12小时；
S8、步骤S7浆料高速离心，去除煤灰，取滤饼干燥至含水量小于1％，然后粉碎，即得降低重金属后的矿物粉末。
进一步，所述步骤S2中煤块采用无烟煤。
进一步，所述步骤S5中分散剂为六偏磷酸钠，焦磷酸钠，三聚磷酸钠，多聚磷酸钠中的一种或组合。
通过以下实验参数对本发明进行进一步详述：
实施例一
S1、将无烟煤块加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细粉，备用；
S2、将绢云母矿加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细煤粉，备用；
S3、取70份步骤S2中绢云母粉与30份步骤S1中细煤粉加入粉碎机中，混合均匀；
S4、将步骤S3混合粉放入马弗炉中，600℃煅烧60分钟，取出冷却至50℃以下；
S5、取1份六偏磷酸钠加入到99份去离子水中，搅拌溶解完全，制得分散液；
S6、取30份步骤S3中煅烧后的混合物加到70份步骤S4分散液中，搅拌均匀。
S7、将步骤S5中浆料经球磨机湿法研磨8小时，出料。
S8、将步骤S6中浆料进行离心水洗，去除煤灰。
S9、取滤饼放置烘箱110℃干燥至水分小于1％，冷却至室温，再经粉碎机粉碎，即得降低重金属后的绢云母粉。
实施例二
S1、将无烟煤块加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细煤粉，备用；
S2、将滑石粉矿加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细粉，备用；
S3、取60份步骤S2中滑石粉与40份步骤S1中细煤粉加入粉碎机中，混合均匀；
S4、将步骤S3混合粉放入马弗炉中，700℃煅烧70分钟，取出冷却至50℃以下；
S5、取5份多聚磷酸钠加入到95份去离子水中，搅拌溶解完全，制得分散液；
S6、取30份步骤S3中煅烧后的混合物加到70份步骤S4分散液中，搅拌均匀；
S7、将步骤S5中浆料经球磨机湿法研磨12小时，出料；
S8、将步骤S6中浆料进行离心水洗，去除煤灰；
S9、取滤饼放置烘箱110℃干燥至水分小于1％，冷却至室温，再经粉碎机粉碎，即得降低重金属后的滑石粉。
实施例三
S1、将无烟煤块加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细煤粉，备用；
S2、将高岭土矿加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细粉，备用；
S3、取60份步骤S2中高岭土与40份步骤S1中细煤粉加入粉碎机中，混合均匀；
S4、将步骤S3混合粉放入马弗炉中，800℃煅烧90分钟，取出冷却至50℃以下；
S5、取5份多聚磷酸钠加入到95份去离子水中，搅拌溶解完全，制得分散液；
S6、取30份步骤S3中煅烧后的混合物加到70份步骤S4分散液中，搅拌均匀；
S7、将步骤S5中浆料经砂磨机湿法研磨12小时，出料；
S8、将步骤S6中浆料进行离心水洗，去除煤灰；
S9、取滤饼放置烘箱110℃干燥至水分小于1％，冷却至室温，再经粉碎机粉碎，即得降低重金属后的高岭土粉。
实施例四
S1、将无烟煤块加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细煤粉，备用；
S2、将滑石粉矿加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，取筛下细粉，备用；
S3、取65份步骤S2中滑石粉与35份步骤S1中细煤粉加入粉碎机中，混合均匀；
S4、将步骤S3混合粉放入马弗炉中，800℃煅烧90分钟，取出冷却至50℃以下；
S5、取5份焦磷酸钠加入到95份去离子水中，搅拌溶解完全，制得分散液；
S6、取35份步骤S3中煅烧后的混合物加到65份步骤S4分散液中，搅拌均匀；
S7、将步骤S5中浆料经砂磨机湿法研磨12小时，出料；
S8、将步骤S6中浆料进行离心水洗，去除煤灰；
S9、取滤饼放置烘箱110℃干燥至水分小于1％，冷却至室温，再经粉碎机粉碎，即得降低重金属后的滑石粉。
对本发明的实施例一至实施例四采用的矿和制得的矿粉进行重金属检测，采用BGA全消解方法进行检测，结果如下：
Figure BDA0002890556860000071
Figure BDA0002890556860000081
由上述实验数据可以看出本发明制得的矿粉与未去除重金属的原料矿物粉相比本发明实施例测出的铅和砷明显降低。
本发明通过在矿物粉中加入煤粉，并按比例混合均匀，放入高温煅烧，煅烧后混合物加入分散液中，经湿法研磨、离心、干燥、粉碎；去除矿物粉体中的重金属，从而解决了矿物原料中含有的重金属会对人体产生危害的问题，扩展了超细矿物粉体在食品、医药、化妆品等领域的应用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将原料矿加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目过筛，取筛下物；
S2、将煤块加入到破碎机中进行破碎，再经粉碎机粉碎，经80目过筛，取筛下物；
S3、将步骤S1粉体与步骤S2煤粉混合均匀；
S4、将步骤S3混合料在600-800℃煅烧；
S5、制备分散液：分散剂添加至水中，搅拌溶解完全；
S6、将步骤S4煅烧后料加入步骤S5溶液中，配制固含量30-40％浆料，搅拌均匀；
S7、将步骤S6混合浆料经球磨机研磨；
S8、步骤S7研磨后浆料高速离心水洗，去除煤灰，取滤饼干燥，然后粉碎，即得降低重金属后的矿物粉末。
2.根据权利要求1所述一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，所述步骤S2中煤块采用无烟煤。
3.根据权利要求1所述一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，所述步骤S3中矿物粉与煤粉混合物，其中矿物粉质量占60-70％，煤粉质量占30-40％。
4.根据权利要求1所述一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，所述步骤S4中将步骤S3混合料在600-800℃煅烧，煅烧时间控制在60-90分钟。
5.根据权利要求1所述一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，所述步骤S5中所述分散液中分散剂添加量为1-5％。
6.根据权利要求1或5任一项所述一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，所述步骤S5中分散剂为六偏磷酸钠，焦磷酸钠，三聚磷酸钠，多聚磷酸钠中的一种或组合。
7.根据权利要求1所述一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，所述步骤S7中将步骤S6混合浆料经球磨机研磨8-12小时。
8.根据权利要求1所述一种降低矿物粉体中重金属的方法，其特征在于，所述步骤S8中将步骤S7浆料高速离心，取滤饼干燥至含水量小于1％。
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