臭氧化对添加聚丙烯酸钠的坡缕石泥浆稳定性影响.pdfVIP

第 l期 矿 产 综 合 利 用 No．1 2015年2月 MultipurposeUtilizationofMineralResources Feb．2015 臭氧化对添加聚丙烯酸钠的坡缕石泥浆稳定性影响 杨玉珍，尹 琳，徐金覃 (南京大学 地球科学与工程学院，江苏 南京 210093) 摘要：聚丙烯酸钠 (PAAS)有助于坡缕石泥浆中杂质颗粒的沉降分离，但同时也使得去除杂质后的坡缕 石泥浆雉以实现泥水分离。本文对泥浆巾的PAAS进行臭氧化处理，并对比分析了臭氧化对坡缕石泥浆稳定 性的影响。结果表明：经过6～8h的臭氧化处理后 ，PASS的长碳链被破坏，最终转化为CO和H：0；体系先后 经历了酸化 (降解出小分子有机酸)和碱化 (Na积累)阶段，最终实现无机化的转变；经过一次离心分离后，可 将坡缕石泥浆浓度从略低于 1％增加到4％。在此条件下 ，臭氧化处理可减小坡缕石泥浆同液分离的难度，有 助于降低坡缕石提纯的成本，能显著提高含坡缕石泥浆的回收率。 关键词 ：坡缕石胶体 ；稳定性 ；聚丙烯酸钠 ；臭氧化 doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2015．01．010 中图分类号 ：TD989 文献标志码：A 文章编号：1000—6532(2015)oi一0041—04 坡缕石黏土 中常会伴有石英、白云石、长石、蒙 制约坡缕石的性能和应用范围。 脱石等多种杂质矿物。杂质矿物的存在，对坡缕石 坡缕石黏土提纯时使用的分散剂分有机分散剂 黏土的性能和质量会产生不利的影响u。提纯能 和无机分散剂两类。有机分散剂主要指分子量大于 显著提升坡缕石黏土的性能，稳定黏土质量，扩大其 2000的高分子聚合物聚丙烯酸钠。臭氧是一种强 高端使用价值。坡缕石黏土的提纯研究主要以湿法 氧化剂，可氧化绝大多数有机化合物。有机物臭氧 为主，多采用高剪切力和分散剂相结合的方法 ’。 化后的中间产物是一系列小分子有机酸，最终产物 坡缕石黏土在分散剂的帮助下制得的泥浆悬浮液能 是CO：和H：O。本研究证实臭氧化能使高分子聚丙 保持稳定的悬浮状态。在此状态下，黏土中的碎屑 烯酸钠的长链结构遭到破坏，使之丧失对坡缕石泥 类杂质矿物在重力作用下沉降到沉降柱的底部，去 浆的稳定作用。不含聚丙烯酸钠的泥浆将失稳 ，发 除底部碎屑矿物即可实现坡缕石的提纯。接下来遇 生泥水分离，使坡缕石矿物沉降到分离柱的底部。 到的问题是如何从泥浆 中得到提纯后的坡缕石矿 臭氧化作用使脱水的泥浆更容易获得黏土矿粉，显 粉。通常情况下对于高岭土、蒙脱石等黏土泥浆 ，可 著降低提纯成本。 通过超细过滤或高速离心将泥浆 中的水与黏土分 1 试验部分 离，得到粉体黏土。但对于纳米级矿物坡缕石来说， 矿物的粒径 比现有的最细的网筛还细，过滤会导致 1．1 试验材料与药剂 大量坡缕石随泥浆流失 ，使回收率下降。现存的坡 试验材料 ：试验黏土样品采 自盱眙某坡缕石黏 缕石泥浆脱水的有效办法是 “闪干”加热或喷雾干 土矿山。原矿 自然风干后呈灰 白色，土渣状，遇水极 燥，泥浆制粉成本 占整个提纯T艺的一半左右。此 易崩解成泥，高速搅拌后成浆效果较好，当地人称之 外，残存在粉体中的分散剂也可能会在不同程度上 为软质矿。样品的化学组成见表 1。其提纯前后的 收稿 日期 ：2014—06-23 基金项 目：同家 自然科学基金 50474036)；南京大学开放测试基金 作者简介