一種脫除高嶺土中石英的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脫除高嶺土中石英的方法，屬于非金屬礦高嶺土提質(zhì)加工技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：首先用磨礦機(jī)將高嶺土礦磨細(xì)至粒度為0.045 mm以下，再將磨細(xì)的高嶺土礦與微生物選擇性絮凝分離液調(diào)配成礦漿，并調(diào)節(jié)其pH值，攪拌一段時間后靜置，使高嶺石顆粒沉降，石英顆粒懸浮于選擇性絮凝分離液中，分離沉降物與選擇性絮凝分離液即可實(shí)現(xiàn)高嶺石與石英的分離。本發(fā)明中選擇性絮凝分離液兼具絮凝高嶺石和分散石英的能力，可有效脫除高嶺土礦中的微細(xì)粒石英，工藝流程簡單。
【專利說明】
一種脫除高嶺土中石英的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種脫除高嶺土中石英的方法，屬于非金屬礦高嶺土提質(zhì)加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高嶺土是陶瓷制品的重要原料。作為陶瓷大國，我國擁有得天獨(dú)厚的高嶺土資源，但是用于制造高級陶瓷的優(yōu)質(zhì)高嶺土資源缺乏。劣質(zhì)高嶺土經(jīng)過選礦和深加工優(yōu)質(zhì)化的趨勢也越來越明顯。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，高嶺土也被不斷應(yīng)用于高新技術(shù)領(lǐng)域，其重要性日益凸顯。高嶺土中的石英雜質(zhì)影響其性能，對于粗顆粒石英，通常采用螺旋分級機(jī)、水力旋流器和振動篩等進(jìn)行分級去除。但細(xì)粒級石英經(jīng)分級法脫除效果不明顯。
[0003]浮選法是分離細(xì)粒級礦物的有效手段，在礦石浮選中，石英和高嶺石是常見的脈石礦物，使用陰離子捕收劑，以二價或三價金屬離子活化石英，可改變石英的電動電位，從而在一定程度上將二者分離，浮選分離過程中捕收劑選擇性較差。黃凱研究了季胺鹽對一水硬鋁石、高嶺石和石英沉降行為的影響，在PH為6.7時，一定濃度的季胺鹽溶液中，高嶺石與石英的聚團(tuán)或分散效果不同，高濃度季胺鹽溶液中石英完全分散，而高嶺石部分分散。根據(jù)兩種礦物的不同的聚團(tuán)或分散行為，可以對其進(jìn)行分離，但黃凱的研究更關(guān)注的是一水硬鋁石與高嶺石、石英的分離。
[0004]考慮到高嶺石與石英具有不同的聚團(tuán)或分散行為，可采用絮凝劑對其進(jìn)行分離。微生物絮凝劑是一類利用生物技術(shù)由微生物產(chǎn)生的可沉降水中懸浮顆粒和膠體顆粒的特殊高分子有機(jī)物，主要由胞外多糖、糖蛋白、蛋白質(zhì)、纖維素、核酸等高分子物質(zhì)組成。自1930年日本的Butterfield報道以來，微生物絮凝劑以其來源廣、種類多、絮凝性能良好、培養(yǎng)條件粗放、可降解性和安全性等特點(diǎn)而引起廣大環(huán)境工作者的極大興趣。微生物具有比表面積大、轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)、繁殖速度快、易變異及絮凝處理的對象廣泛等特點(diǎn)，開發(fā)利用潛力巨大。對于高嶺土中石英的微生物絮凝脫除，微生物絮凝劑必須對高嶺石與石英中的一種礦物產(chǎn)生聚團(tuán)或分散作用，或者對二者作用截然相反才能實(shí)現(xiàn)高嶺石與石英的分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種脫除高嶺土中石英的方法，用以解決微細(xì)粒石英與高嶺石分離、提純高嶺土的問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種脫除高嶺土中石英的方法，包括以下步驟:
(1)將高嶺土礦磨細(xì)至粒度為0.045mm以下；
(2)制備選擇性絮凝分離液:首先配制微生物生長液體培養(yǎng)基，以圓褐固氮菌為菌種，將該菌種接種到盛有液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，于28?32°C水浴振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24?96h，獲得圓褐固氮菌培養(yǎng)液，其次將圓褐固氮菌培養(yǎng)液超聲破碎30?45 min后進(jìn)行離心分離，所得上清液為選擇性絮凝分離液；
(3)將選擇性絮凝分離液與步驟(I)制得的高嶺土配成礦漿，調(diào)節(jié)pH值為6?11，并攪拌20?150 min；
(4)將步驟(3)中的礦漿靜置5?90 min，使礦漿中的微細(xì)高嶺石顆粒絮凝沉降，分離出沉降物與選擇性絮凝分離液即可實(shí)現(xiàn)高嶺石與石英的分離。
[0007]上述方法中，步驟(2)中培養(yǎng)基的配方為:蔗糖3.0?6.0 g/L,Na2HPO4 1.0-3.0 g/L,MgSO4.7Η20 0.3-1.0 g/L,FeCl3 0.001-0.01 g/L,CaCl2 0.05-0.2 g/L,AlCl3 0.25-
0.75 g/L，NaS13JH2O 0.5-3.0 g/L。
[0008]上述方法中，步驟(2)中培養(yǎng)基的pH值為6.5-7.8,水浴振蕩培養(yǎng)箱轉(zhuǎn)速為150?200r/min0
[0009]上述方法中，步驟(3)中，礦漿中高嶺土的濃度為10?80g/L ο
[00?0] 上述方法中，步驟(3)中攪拌方式為機(jī)械攪拌，攪拌速度為100?250 r/min。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明能夠有效脫除高嶺土中的微細(xì)粒石英，所用微生物絮凝劑絮凝性能良好、培養(yǎng)條件粗放，具有可降解性和安全性等特點(diǎn)。選擇性絮凝分離液不但可有效絮凝高嶺石，且對石英起分散作用，雙重作用下，更有利于高嶺土中石英的脫除。
【附圖說明】
[0012]圖1為脫除高嶺土中石英的方法工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實(shí)施例。
[0014]實(shí)施例1:人工混合高嶺土礦中脫除石英的方法:
人工混合礦由90%的高嶺石與10%的石英組成，Al2O3和S12的質(zhì)量含量分別為35.28%和50.67%;高嶺石中Al2O3和S12的質(zhì)量含量分別為39.2%和45.3%;石英純度為99%。
[0015]脫除高嶺土中石英的具體步驟如下:
(1)將高嶺土人工混合礦磨細(xì)至粒度為0.045mm以下；
(2)制備選擇性絮凝分離液，首先按蔗糖5.0g/L,Na2HPO4 2.0 g/L,MgSO4-7H20 1.0g/L,FeCl3 0.005 g/L,CaCl2 0.1 g/L,AlCl3 0.5 g/L，NaS13.9H20 1.1 g/L配制微生物生長液體培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH值為7.3，將圓褐固氮菌菌種接種到盛有液體培養(yǎng)基的錐形瓶中于30°C水浴振蕩培養(yǎng)96h，搖床轉(zhuǎn)速為150 r/min，獲得圓褐固氮菌培養(yǎng)液，再將圓褐固氮菌培養(yǎng)液超聲破碎30 min后進(jìn)行離心分離，離心上清液為選擇性絮凝分離液；
(3)將選擇性絮凝分離液與人工混合礦配成濃度為50g/L的礦漿，調(diào)節(jié)pH為7.5，并以110r/min的速度攪拌100 min；
(4)將步驟(3)中礦漿靜置40min，分離沉降物與選擇性絮凝分離液。沉降物過濾，105°C烘干待分析。
[0016]根據(jù)X射線粉末衍射法進(jìn)行測試，本實(shí)施例檢測結(jié)果是:沉降物中Al2O3和S12含量分別為38.03%和46.83%，石英脫除率72.3%。
[0017]實(shí)施例2:高嶺土礦樣中脫除石英的方法:
分級除砂后，含Al2O3和S12分別為35.28%、46.50%(質(zhì)量百分比)的高嶺土礦樣中存在微細(xì)粒石英雜質(zhì)。
[0018]脫除高嶺土中石英的具體步驟如下:
(1)將高嶺土礦樣磨細(xì)至粒度為0.045mm以下；
(2)制備選擇性絮凝分離液，首先按蔗糖3.0g/L,Na2HPO4 1.0 g/L,MgSO4-7H20 0.5g/L,FeCl3 0.005 g/L,CaCl2 0.2 g/L,AlCl3 0.75 g/L，NaSi03.9H20 2.0 g/L配制微生物生長液體培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基PH值為7.0，將圓褐固氮菌菌種接種到盛有液體培養(yǎng)基的錐形瓶中于28°C水浴振蕩培養(yǎng)72 h，搖床轉(zhuǎn)速為200 r/min，獲得圓褐固氮菌培養(yǎng)液，再將圓褐固氮菌培養(yǎng)液超聲破碎45 min后進(jìn)行離心分離，離心上清液為選擇性絮凝分離液；
(3)將選擇性絮凝分離液與人工混合礦配成濃度為80g/L的礦漿，調(diào)節(jié)pH為7.0，并以200r/min的速度攪拌120 min；
(4)將步驟(3)中礦漿靜置80min，分離沉降物與選擇性絮凝分離液。沉降物過濾，105°C烘干待分析。
[0019]本實(shí)施例檢測結(jié)果是= Al2O3含量從35.28%提高到36.01%、S12含量從46.50%降低至45.49%。
【主權(quán)項】
1.一種脫除高嶺土中石英的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將高嶺土礦磨細(xì)至粒度為0.045mm以下； (2)制備選擇性絮凝分離液:首先配制微生物生長液體培養(yǎng)基，以圓褐固氮菌為菌種，將該菌種接種到盛有液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，于28?32°C水浴振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24?96h，獲得圓褐固氮菌培養(yǎng)液，其次將圓褐固氮菌培養(yǎng)液超聲破碎30?45 min后進(jìn)行離心分離，所得上清液為選擇性絮凝分離液； (3)將選擇性絮凝分離液與步驟(I)制得的高嶺土配成礦漿，調(diào)節(jié)pH值為6?11，并攪拌20?150 min； (4)將步驟(3)中的礦漿靜置5?90min，使礦漿中的微細(xì)高嶺石顆粒絮凝沉降，分離出沉降物與選擇性絮凝分離液即可實(shí)現(xiàn)高嶺石與石英的分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除高嶺土中石英的方法，其特征在于:步驟(2)中培養(yǎng)基的配方為:蔗糖3.0?6.0 g/L,Na2HPO4 1.0-3.0 g/L,MgSO4.7H20 0.3-1.0 g/L,FeCl3 0.001?0.01 g/L,CaCl2 0.05-0.2 g/L,AlCl3 0.25-0.75 g/L，NaS13.9H20 0.5-3.0 g/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除高嶺土中石英的方法，其特征在于:步驟(2)中培養(yǎng)基的pH值為6.5-7.8,水浴振蕩培養(yǎng)箱轉(zhuǎn)速為150?200 r/min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除高嶺土中石英的方法，其特征在于:步驟(3)礦漿中高嶺土的濃度為10?80 g/L。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除高嶺土中石英的方法，其特征在于:步驟(3)中攪拌方式為機(jī)械攪拌，攪拌速度為100?250 r/min。
【文檔編號】B03D1/018GK105855064SQ201610350863
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】楊志超, 張素紅, 劉生玉, 郭建英
【申請人】太原理工大學(xué)