專利名稱：一種硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機凝膠的提純方法，特別涉及一種以含有硅酸鎂鋁成分的粘土礦物為原料的硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法。
背景技術(shù)：
硅酸鎂鋁無機凝膠是一種天然的含有硅酸鎂鋁成分的粘土礦物如鎂鋰皂石、凹凸棒石、膨潤土、皂土為原料，經(jīng)過原料粉碎、攪拌制漿、離心分離提純、改性、干燥等后處理工藝流程，而獲得的具有一定純度的天然無機凝膠產(chǎn)品，這種內(nèi)部具有特殊的二八面體或三八面體層架狀結(jié)構(gòu)的無機凝膠材料在水中有驚人的膨脹能力，和水形成凝膠體，具有很好的懸浮性、膠體穩(wěn)定性和觸變性，是很好的粘度調(diào)節(jié)劑、增稠劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑、流體觸變調(diào)節(jié)劑，廣泛應(yīng)用于化工、建材、石油鉆探、鑄造等行業(yè)，其高純度的產(chǎn)品在醫(yī)藥、食品、日用化工領(lǐng)域等工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。
為了獲得用這種礦物原料制備的無機凝膠材料，1989年第4期《無機鹽工業(yè)》曾發(fā)表了一篇新疆化工設(shè)計研究院王道容撰寫的題為“XVT無機凝膠的研制及其應(yīng)用”的文章，該文章公開了一種用蒙皂石(即鎂鋰皂石)礦物為原料制備XVT無機凝膠的方法。近期國家知識產(chǎn)權(quán)局公開了一種“天然硅酸鎂鋁凝膠的制備方法”的專利申請，申請?zhí)枮?2112616X，公開號為CN 1363515A，該發(fā)明的主要內(nèi)容是1、將原料粉碎至一定細度的礦粉；2、將礦粉加水制成礦漿，并加入降粘劑攪拌分散；3、采用離心分離方法對礦漿除沙提純；4、在提純后的礦漿中加入A型改性劑進行第一次改性；5、再加入B型改性劑進行第二次改性；6、對改性后的礦漿進行干燥等后處理，從而獲得最終產(chǎn)品。
上述發(fā)明在硅酸鎂鋁無機凝膠的制備和提純方面取得了一定的成效，但從實際應(yīng)用和提高純度上看仍存在以下缺陷1、細粒沙礫與膠體粘結(jié)難以分離使離心分級提純效果較差；2、礦粉顆粒內(nèi)部還有膠體無法提出來，影響膠體產(chǎn)出率；3、膠體本身剝片細度不夠，特別是在礦漿本身具有高粘性能的情況下，機械攪拌作用對小于10μm的粒子作用較差。由于上述缺陷，致使產(chǎn)品純度常在97％以下，不能滿足醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品純度要達到99％以上的要求，特別是在礦物原料品位發(fā)生波動時，更難以保證產(chǎn)品質(zhì)量，高檔產(chǎn)品產(chǎn)出率較低，物化性能也受到影響，限制了該產(chǎn)品在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有背景技術(shù)的缺陷，提高硅酸鎂鋁無機凝膠產(chǎn)品的產(chǎn)出率，純度和理化性能，采用了在現(xiàn)有背景技術(shù)流程中增加超聲波對礦漿處理的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是以天然硅酸鎂鋁礦物為原料，按下列步驟進行制備1、原料粉碎對礦物原料進行粉碎使細度達到100-325目；2、攪拌制漿將粉碎后的礦漿加水制成濃度為10-40％的礦漿，并同時加入降粘劑充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆蚍稚ⅲ?、離心提純采用連續(xù)離心分離提純設(shè)備，除去沙礫雜質(zhì)等廢棄物；4、A改性，在離心提純后的礦漿中加入A型改性劑即Li2SO4和K2SO4，進行第一次改性；5、B改性在第一次改性的基礎(chǔ)上加入B型改性劑即MgSO4和AL2(SO4)3進行第二次改性；6、離心濃縮兩次改性后，經(jīng)連續(xù)作業(yè)式離心分級機分級和除去低檔礦漿，對提純礦漿濃縮；7、干燥等后處理對完成最終改性和濃縮的礦漿進行干燥等后處理，最終獲得硅酸鎂鋁無機凝膠的提純產(chǎn)品。
上述技術(shù)方案中，所述的硅酸鎂鋁礦物原料可以是鎂鋰皂石、凹凸棒石、膨潤土或皂土。
上述技術(shù)方案中本發(fā)明的特征之處是采用超聲波發(fā)生器對流程中的礦漿進行超聲波處理。超聲波發(fā)生器被裝置在本發(fā)明技術(shù)方案步驟的第3步“離心提純”之后，也可以裝置在“離心提純”之前，若是多級“離心提純”，還可以裝置在它們前、后、中任何合適的地方；可以單臺裝置超聲波發(fā)生器，也可以多臺同時、分別裝置在整個流程的某幾個地方，如在第3步“離心提純”之后裝置超聲波發(fā)生器的同時，還可以在第6步“離心濃縮”之后裝置超聲波發(fā)生器。
上述技術(shù)方案特征之處還在于所述超聲波發(fā)生器的頻率是20KHZ至60KHZ。
上述技術(shù)方案特征之處還在于所述超聲波發(fā)生器每臺的功率為45-5000W，由超聲波振子數(shù)量決定單臺功率的大小。
上述技術(shù)方案所述的超聲波發(fā)生器對礦漿的作用時間是根據(jù)礦漿膠體含量、所選超聲波發(fā)生器頻率和功率決定的，選擇在30s至60min。
由于上述技術(shù)方案特征之處的應(yīng)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯著優(yōu)點1、礦漿在超聲波的劇烈沖擊和空化作用下，膠體和微細沙礫易于分離，除沙、分級和除去低檔礦漿的效果更好，提高了膠體產(chǎn)出率和純度。
2、礦漿經(jīng)超聲波沖擊和空化作用，使膠粒變細，粘度提高，物化性能變優(yōu)。
綜上所述，由于采用了超聲波處理礦漿，提高了膠體產(chǎn)出率2-3％，產(chǎn)品純度提高了3-5％，粘度值提高了10-100％，使凝膠產(chǎn)品物化性能變優(yōu)，更進一步滿足了在醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域?qū)o機凝膠的高質(zhì)量要求，從而獲得了顯著的技術(shù)效果。


附圖1為本發(fā)明實施例1的工藝流程圖；附圖2為本發(fā)明實施例2的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的具體描述。
實施例1見附圖1所示。一種硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法實施例1，以鎂鋰皂石為原料，按下列步驟進行制備1、原料粉碎對鎂鋰皂石礦石進行粉碎，細度為200目；2、攪拌制漿將細度為200目的礦粉加水制成25％的礦漿，同時加入降粘劑六偏磷酸鈉，用量為礦漿固含量的0.25％，攪拌50min；3、離心提純采用兩級水力旋流器提純將沙礫雜質(zhì)廢棄；4、超聲波處理利用裝置在流程中的超聲波發(fā)生器對離心提純后的礦漿進行超聲波處理，選用超聲波發(fā)生器的頻率為59KHZ，功率為450W，處理時間為20分鐘；5、A改性對超聲波處理后的礦漿用A型改性劑即Li2SO4和K2SO4，兩者比例為1∶1.5，加量為礦漿固含量的8％；6、B改性對A改性反應(yīng)后的礦漿加入B型改性劑，即MgSO4和AL2(SO4)3，二者比例為1∶1.5，加量為礦漿固含量的1.2％7、離心濃縮對上述A、B改性后的礦漿，經(jīng)過連續(xù)作業(yè)式的臥式螺旋卸料離心機分級和濃縮，除去低檔礦漿。
8、干燥等后處理將濃縮提純的礦漿經(jīng)氣流干燥設(shè)備進行干燥，粉碎以獲得細度為60-150目、含水量為8％的粉狀硅酸鎂鋁無機凝膠產(chǎn)品。
本實施例1制取凝膠產(chǎn)出率為10.3％，而現(xiàn)有技術(shù)制取凝膠產(chǎn)出率僅為9.1％；本實施例1凝膠產(chǎn)品的粘度值為983mpa·s，純度99％，而現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的凝膠產(chǎn)品，在完全相同條件下測得粘度值為860mpa·s，純度為95.5％。
實施例2見附圖2所示。一種硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法實施例1，以鎂鋰皂石為原料，按下列步驟進行制備1、原料粉碎對鎂鋰皂石礦石進行粉碎，細度為200目；2、攪拌制漿將細度為200目的礦粉加水制成25％的礦漿，同時加入降粘劑六偏磷酸鈉，用量為礦漿固含量的0.25％，攪拌50min；3、離心提純采用兩級水力旋流器提純，將沙礫雜質(zhì)廢棄；4、超聲波處理利用裝置在流程中的超聲波發(fā)生器對離心提純后的礦漿進行超聲波處理，選用超聲波發(fā)生器的頻率為59KHZ，功率為450W，處理時間為20min。
5、A改性對超聲波處理后的礦漿用A型改性劑即Li2SO4和K2SO4，兩者比例為1∶1.5，加量為礦漿固含量的8％；6、B改性對A改性反應(yīng)后的礦漿加入B型改性劑，即MgSO4和AL2(SO4)3，二者比例為1∶1.5，加量為礦漿固含量的1.2％。
7、離心濃縮對上述A、B改性后的礦漿，經(jīng)過連續(xù)作業(yè)式的臥式螺旋卸料離心機分級和濃縮，除去低檔礦漿；8、超聲波處理利用超聲波對離心濃縮后的礦漿做超聲波處理，這是本發(fā)明技術(shù)方案流程中的第二次超聲波處理，使用超聲波發(fā)生器的頻率為25KHZ，功率為1500W，處理時間為8min；9、干燥等后處理將經(jīng)過第二次超聲波處理后的濃縮提純礦漿經(jīng)氣流干燥設(shè)備進行干燥、粉碎以獲得細度為60-150目、含水量為8％的粉狀硅酸鎂鋁無機凝膠產(chǎn)品。
本實施例2制取凝膠產(chǎn)出率為10.5％，而現(xiàn)有技術(shù)制取凝膠產(chǎn)出率僅為9.1％；本實施例1凝膠產(chǎn)品的粘度值為1382mpa·s，純度99％，而現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的凝膠產(chǎn)品，在完全相同條件下測得粘度值為860mpa·s，純度為95.5％。
權(quán)利要求
1.一種硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法，包括對礦物原料進行破碎，攪拌制漿，離心提純，A改性，B改性，離心濃縮，對處理完的礦漿進行干燥等后處理，其特征之處是采用超聲波發(fā)生器，對流程中的礦漿進行超聲波處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法，其特征之處在于所述超聲波發(fā)生器的頻率是20KHZ至60KHZ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法，其特征之處在于所述超聲波發(fā)生器的功率是45W至5000W，處理時間是30s至60min。
全文摘要
一種硅酸鎂鋁無機凝膠的提純方法，以天然鎂鋰皂石、膨潤土、皂土、凹凸棒石為原料，按下列步驟制備1.原料粉碎，2.攪拌制漿，3.離心提純除沙，4.超聲波處理，5.A型改性劑改性，6.B型改性劑改性，7.離心濃縮，8.超聲波處理，9.干燥等后處理到最終獲得產(chǎn)品。本產(chǎn)品是一種優(yōu)良的增稠劑、懸浮劑、粘度調(diào)節(jié)劑和觸變性調(diào)節(jié)劑，被廣泛用于化工、石油、建材、鑄造等行業(yè)。本發(fā)明的核心是對生產(chǎn)過程中的礦漿進行超聲波處理，使礦漿在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，進一步剝片、分離，提高了膠體產(chǎn)出率、細度，純度、白度和物化性能，拓寬了該產(chǎn)品在醫(yī)藥、食品、特別是對膚感要求苛刻的化妝品、護膚品、美容品等高要求領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
文檔編號C01B33/00GK1626441SQ200410069550
公開日2005年6月15日 申請日期2004年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月3日
發(fā)明者王道容, 匡軍 申請人:王道容, 匡軍