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187-3313-2385膨润土又名膨土岩、斑脱岩,是以蒙托石为主要成分的具层状结构的含水铝硅酸盐矿物,由于具有高度的膨胀性、粘结性和可塑性特征,广泛应用于冶金、机械、石油、化工、饲料、食品加工、土壤改良等领域。
膨润土按其化学成分划分可分为钠基膨润土、钙基膨润土、锂基膨润土、镁基膨润土和钙——钠基膨润土等。常见的是钠基膨润土和钙基膨润土,钠基膨润土的工业价值最大。
膨润土中的主要成分是蒙托石。蒙托石是一种具有膨胀性能、由硅氧四面体与铝氧八面体平行连接组成并呈层状晶体结构的含水铝硅酸盐,膨润土类质同象种类多,不同产地、不同矿点、不同矿样蒙托石的实际化学成分复杂并有较大差异,总体上以si、Al、Fe、Mg的氧化物为主,约占总含量的80%。
天然钠基膨润土储量稀少,远远不能满足工业生产的需要,为使不同领域获取符合自身用途质量要求的钠基膨润土,将天然钙基膨润土进行人工活化处理,增加Na含量,改变其理化性能指标,以最终达到或超过天然钠基膨润土性能的目的,这种将天然钙基膨润土加工转化为钠基膨润土的方法,是目前工业上获取钠基膨润土的主要途径。
(1)破碎。膨润土矿采选后经自然晾晒多数可直接用于加工,但有的硬质膨润土采选后仍须破碎至20mm左右块状才可进行下道工序加工。工业化生产若膨润土来自不同矿点,应先在原料场配矿,优劣搭配使用。
(2)钠化。钠化工艺是钙基膨润土转化为钠基膨润土的关键环节,应先将膨润土输送到挤压机中进行挤压(也可采用辊压),以使膨润土外部形状和内部结构充分改变并互相融合,有利于钠化剂溶液的渗透与吸收。
经过初次挤压的膨润土须输送到搅拌机中与钠化溶液同时搅拌。钠化剂应选用质量合格的工业碳酸钠。碳酸钠先在热水中充分融化,倒入膨润土中搅拌几分钟后,再输送到挤压机中二次挤压。经此工艺的膨润土用手触摸有温热感,若场地、时间许可,可将膨润土堆放一周,比不经堆放直接进入烘干工序的膨润土膨胀倍指标可提高数倍。
碳酸钠的加入量一般为3~4%,准确的加入量应视膨润土原矿质量和用户产品质量要求而定。碳酸钠加人多,固然可提高Na含量,但也增加生产成本,加重设备腐蚀,降低生产效率。
(3)烘干。膨润土吸水性极强,含水量大,一般软质膨润土含水量可达17~3l%,硬质膨润土在7~18%之间。膨润土中的水包含三种,即表面的液态自然水、层间吸附水(包括存在于晶层问底面取向排列的偶极水和吸附态阳离子周围的水化膜两种)和品格水。在阳光照晒下蒙托石会脱去自然水,100~200℃时脱去吸附水,到300℃时开始溢出晶格水,500℃时大量晶格水溢出,700℃以上基本脱尽。因此,膨润土烘干过程中要重点控制好温度,加热炉炉内温度、烘干机筒体出口温度均应严格控制,使膨润土在烘干筒内直接受热仅500℃左右,这样可在达到一定的生产量的同时,尽可能保有蒙托石中的品格水。
膨润土烘干后,应散放数小时,待热蒸汽挥发后再推人磨机中磨粉。
(4)磨粉。膨润土成品通常以-100目至-300目的粉粒供应用户,磨粉多采用5R、4R雷蒙磨机。磨粉时要注意掌握好磨机技术参数,勤于观察,发现粒度超过规定范围波动须及时调整。磨粉过程中膨润土有一自然脱水现象,水分可进一步下降。要尽量避免将水分太重的膨润土直接推人磨机中,原因是膨润土水分太重会造成磨机风管堵塞,在磨辊、铲刀、风机叶片上粘结结块,影响设备正常运行,降低台时产量。
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