云南西双版纳埃洛石特征及分散絮凝研究

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埃洛石是一种重要的矿物资源,广泛用于日用陶瓷、橡胶、塑料、填料、石化等许多工业领域。埃洛石在加工过程中的分散和沉降直接影响埃洛石产品的生产效率。本文以云南西双版纳的埃洛石为研究对象,在系统研究该地埃洛石特征的基础上主要通过添加分散剂和絮凝剂的方法,改变埃洛石的表面电性和其它性质,从而改善其粘度特性和流动性等,得出较理想的分散效果和沉降工艺。通过研究得到如下结果:1在埃洛石特征方面,该地区的埃洛石呈棒针状或管状。平均管长1.25μm,平均外径0.16μm,内径15-40nm。晶体化学式为:(Ca0.012Fe2+0.011)(Al1.988Fe3+0.012)2[(Si1.950Al0.050)2O5](OH)4·2H2O。2在埃洛石分散方面,添加聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠等分散剂,均可以有效降低埃洛石浆料的粘度,提高分散性;聚丙烯酸钠的最佳用量为0.8kg/t;六偏磷酸钠的最佳用量为1.8 kg/t,焦磷酸钠的最佳用量为2.0 kg/t。在加入分散剂后调节矿浆pH值大于8有利于分散,可获得最佳分散效果。在最优分散条件下,控制离心条件能快速分离出高纯埃洛石。实验室离心提纯的最优条件为:分离因数142(离心机转速1000 r/min),矿浆浓度10%,离心时间为5 min。在埃洛石沉降方面,加入适量的絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)或者聚合氯化铝(PAC),可加快埃洛石浆料的沉降速度,强化固液分离过程。聚丙烯酰胺最佳用量为0.05 kg/t,聚合氯化铝的最佳用量为0.83 kg/t。调节矿浆pH值到酸性能加快絮凝沉降的速度。综合考虑:聚合氯化铝的絮凝率高,但絮体小沉降慢;聚丙烯酰胺的絮凝率低于聚合氯化铝,但絮体大沉降迅速。3在埃洛石的分散与沉降机理方面,通过埃洛石的固相浓度、pH值、分散剂等因素对料浆粘度的影响及料浆的粒度特性分析认为:加入分散剂均使埃洛石浆料的Zeta电位负值增大,通过双电层效应,使颗粒间的斥力增加,分散性提高粘度降低。聚丙烯酸钠分散剂还通过空间位阻效应作用,其分散效果更好;增大浆料的pH值,可使埃洛石颗粒表面的负电荷增多,体系的Zeta电位负值增大,促进双电层效应。絮凝剂则是通过减小体系的Zeta电位及吸附架桥交联作用使颗粒粒径增大,絮凝沉降。
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