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硅藻土提纯方法、工艺流程,纯度可达90%

发表于:2022-03-17 11:31:36 作者:Lynn 浏览次数:3217
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自然界中天然高纯度的硅藻土矿很少见。多数硅藻土矿要进行选矿加工后才能满足应用领域的需要。硅藻土选矿的目的是除去石英、长石等碎屑矿物、氧化铁类矿物、黏土类矿物以及有机质,以富集硅藻。

硅藻土

硅藻土提纯方法的选用以杂质矿物的种类、性质、产品的纯度要求而定。本文为您介绍三种硅藻土提纯方法及工艺流程,您可根据需求进行选择。

一、湿式重力沉降法

对于主要含石英、长石类碎屑矿物、黏土含量很少、硅藻含量较高的硅藻原土,可采用简单的旋风分离法,即在干燥或中温煅烧和选择性粉碎后采用旋风分离器或空气离心分选机进行选别。

擦洗制浆

也可以采用湿式重力沉降或离心沉降的方法进行选别。工艺流程是:硅藻原土→擦洗制浆→重力沉降或离心沉降→过滤→干燥。如果原土中含有铁质矿物,可在重力或离心沉降后增设磁选除铁作业。

二、沉淀分离法

绝大多数的硅藻土矿床属于含黏土硅藻土和黏土质硅藻土,难点在于硅藻与黏土颗粒的解离和分选。目前在工业上应用的工艺是:擦洗制浆→稀释→沉淀分离→负压脱水→热风干燥→精细分级→硅藻精土。沉淀分离有两种工艺:一是重力沟槽沉降,二是离心沉降。

重力沉降工艺流程:

1.用擦洗机将原土加水搅拌成浓矿浆,其矿浆浓度(固含量)为30%~45%;

2.加水稀释矿浆至10%~20%的浓度后给入高速分散机内,同时按原土质量加入分散剂:茶碱0.003%~0.005%,模数大于3.2的水玻璃0.1%~0.2%;

3.将矿浆以1~1.5m/min的流速依次送入初分离器、二次分离器、精分离器中沉淀分离,矿浆在各分离器中的浓度依次为10%~20%、10%~18%和5%~10%;

4.收集湿硅藻精土进行过滤干燥后即得硅藻精土。

该工艺适用于含黏土硅藻土和黏土质低品位硅藻原土进行精选,精土硅藻含量可达到80%以上。但是,这种沟槽式沉降方式,不但占地面积和劳动强度大,产品质量不稳定,而且只适用于在终年不冻的部分南方地区生产。

振动筛除碎屑

离心沉降工艺流程:

1.硅藻原土经擦洗机擦洗并加入pH调整剂和分散剂制浆和充分分散后;

2.采用振动筛筛分除去石英、长石、碎屑等矿粒;

3.采用层流离心选矿机或卧式螺旋离心机进行分选,选择合适的离心分离因素,硅藻颗粒因为粒度较大沉淀到离心机内壁,黏土颗粒因为粒径细小(小于5μm)溢流而出;

4.通过高压水或螺旋将沉淀的硅藻精土排出,进行过滤干燥,即得硅藻精土产品;溢流经固液分离后清水回用,黏土固体物可以综合利用。

离心沉降工艺不仅可以生产硅藻含量85%以上的较高纯度硅藻精土,而且硅藻的回收率高,产品质量稳定;整个生产过程全部采用机械化连续生产和自动控制,占地面积小,生产效率高,无论南方或北方地区均可适用。

上述两种选矿工艺均属于物理选矿方法,没有废水产生,对环境友好。这两种物理选矿工艺中国均具有自主知识产权。

离心选矿机

三、酸浸法可提纯到90%以上

对于纯度要求很高的硅藻精土,在用物理方法精选后还须采用化学方法进一步提纯。目前化学提纯主要采用酸浸法,一般使用硫酸和盐酸,也可适量添加氢氟酸,加温反应一定时间,使硅藻土中含Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO黏土矿物杂质与酸作用,生成可溶性盐类,然后压滤、洗涤并干燥,即得到较高纯度的硅藻精土。

酸浸法可将硅藻土的硅藻或无定形二氧化硅含量提高到90%以上,Al2O3降低到1%以下,Fe2O3、CaO、MgO均降低到0.5%以下。酸浸法的缺点是废酸水量较大,须经处理才能排放,因此,工业上规模化生产很少采用。

对于有机质含量较高的黏土质硅藻土,如我国云南寻甸硅藻土矿,采用煅烧工艺可以显著提高硅藻土的纯度。