吉林伊通膨润土矿开发利用试验研究

郭子英，高云慧

（吉林省第三地质调查所实验室，吉林 四平 136000）

1 前言

吉林省四平市伊通境内发现一处大型膨润土矿，当地政府为了发展地方经济，积极筹备开发利用，受其委托，我单位对其膨润土矿进行了一系列开发利用试验研究工作，针对该膨润土矿白度低、原矿品位偏低、属钙基型等特点，主要对其进行了选矿提纯、酸活化生产活性土吸附剂、改型生产钠土等试验，并详细探讨了试验参数。

2 膨润土的性能

2.1 物理性能

该矿膨润土外观土黄色，膨胀倍8mL/g，胶质价50mL/g，吸蓝量28.6g/100g，换算成蒙脱石含量为65%，X-射线衍射分析蒙脱石55%、高岭石15%、长石及石英等30%。

2.2 化学成分

原矿化学成分见表1。

表1 矿石化学成分(%)

总体来看，该膨润土矿品位偏低，白度较差，悬浮性能不好，因此，对其进行了提纯、改性、活化等试验。

3 开发利用试验

3.1 提纯选矿

原矿采出后，手选出砂石等杂质后晾晒至水分＜10%；破碎至40目后，分散制浆，矿浆浓度控制在20%～25%，加分散剂焦磷酸钠300g/L；分散制浆后用水力旋流器分级(-43μm)，吸蓝量由原矿28.6g/100g提高到33.35g/100g，蒙脱石达75%以上，可满足一般工业需要，产率为75%。分级之后再进一步水力重选，离心分级成2μm产品，蒙脱石85%以上，产率为50%。可用于高级产品中。

3.2 活性白土

活性白土主要用于石油、油脂产品的脱色精制。活性白土的生产主要是用硫酸进行活化处理，经提纯后的浆液经沉淀后可不经干燥直接活化。

3.2.1 活化条件试验

(1)硫酸用量。

硫酸用量见表2。

表2 硫酸用量条件试验

可见硫酸用量应控制在15%～20%，＜15%活化不充分，＞20%增加成本且对各项指标提高无益，甚至还下降，原因是硫酸浓度太高，易破坏蒙脱石结构。

(2)活化时间。

活化时间见表3。

表3 活化时间条件试验

可见活化时间应控制在3～5h，活化时间太短，活化不完全，时间太长，不仅浪费能源且对各项指标提高无益。

(3)活化温度。

100℃左右，温度太高增加成本浪费能源，温度太低活化不充分。

(4)反应液固比。

控制在1∶3～4之间。

(5)pH值。

漂洗至pH值=6～7，以洗去游离硫酸。

(6)水分含量。

干燥至含水＜8%然后破碎至200目包装。

3.2.2 样品检验

做出一定数量样品，经检测全部指标均符合要求，检测结果见表4。

表4 样品检测

3.3 改性

用提纯后2μm级的优质膨润土，进行挤压钠化，并添加增效剂，测试其粘度。

原土由钙基土经改性后成钠基土，视粘度显著增加，可用于钻井泥浆、铸造型沙粘结剂等。

3.3.1 改性条件试验

(1)最优加碱量。

最优加碱量见表5。

表5 最优加碱量条件试验

由此可见最优加碱量在4%～6%之间。

(2)增效剂用量。

增效剂用量见表6。

表6 增效剂用量条件试验

增效剂用量在0.5%～1.5%之间，用量过大，视粘度增加，但滤失量也随之上升。

3.3.2 样品检测

做出一定数量样品，经检测全部指标均符合标准，检测结果见表7。

表7 样品检测

4 结语

伊通钙基膨润土分散性、悬浮性较差，品位偏低。但经提纯、改性、活化后，其各项指标明显提高，可生产出高效活性白土、优质钻井泥浆级钠级土等，开发利用价值良好。

[1]胡艳海,王继库,李泰熙.利用伊通钙基膨润土生产高效活性白土[J].非金属矿,1996(5):49-50.

[2]胡艳海,路海源,王继库.API级膨润土的制备及应用[J].适用技术市场,1998(1):12-13.