膨润土选矿工艺全览

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土岩，蒙脱石含量一般在 85%-90% 。蒙脱石是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿物，其晶体结构由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成，这种特殊的晶体结构赋予了膨润土许多独特的性质。除了蒙脱石，膨润土中常含有伊利石、高岭石、绿泥石、长石、石英等其他矿物。

在膨润土选矿领域，湿法选矿工艺是一种重要的方法。该工艺适用于处理粒度小于 5mm 的矿石，首先要将其制成特定浓度的矿浆。具体来说，就是把这类矿石通过一系列的破碎、磨碎等预处理后，加入适量的水，调配制成浓度为 25% 的矿浆。这个浓度的选择是经过大量实践和研究确定的，在该浓度下，矿浆的流动性和后续的分离效果都能达到较好的平衡。

制成矿浆后，就需要借助水力分离器和离心机进行分离操作。水力分离器是利用矿浆在高速旋转过程中不同颗粒所受离心力不同的原理来实现分离的。当 25% 浓度的矿浆以一定压力切向进入水力分离器时，粗颗粒由于离心力较大，会沿着分离器的壁面向下运动，最终从底部的排砂口排出；而细颗粒则随着中心的上升水流从顶部溢流口流出。这种分离方式可以有效地将不同粒度的颗粒分开，粗颗粒部分可作为建筑用砂等低附加值产品的原料；细颗粒部分则进入下一步离心机分离工序。 

离心机的分离操作更为精细。进入离心机的矿浆在高速旋转产生的强大离心力作用下，进一步实现不同密度和粒度颗粒的分离。较重、较大的杂质颗粒被甩向离心机的筒壁，通过特定的装置排出；而含有高质量膨润土颗粒的部分则留在离心机内部，经过后续处理成为产品的主要成分。分离出的高质量膨润土可用于铸造、石油钻探等对膨润土性能要求较高的行业，作为粘结剂、增稠剂等。较轻的部分可能含有一些细小的杂质和部分膨润土细粉，可根据具体情况进一步处理或作为其他低要求产品的原料。

除了湿法选矿工艺，重偏磷酸盐法也是一种重要的膨润土选矿方法。在采用重偏磷酸盐法时，对入选矿石品位有一定要求。一般来说，矿石中蒙脱石含量需要达到一定标准，通常要求蒙脱石含量不低于 50% ，这样才能保证后续选矿效果和产品质量。

六聚偏磷酸钠是重偏磷酸盐法中关键的添加剂。其用量需要根据矿石的具体性质和成分进行精确计算和调整，一般情况下，每 1000kg 矿石中加入六聚偏磷酸钠的量在 1 - 5kg 之间。

重偏磷酸盐法的操作流程相对复杂。首先将符合品位要求的矿石进行破碎、磨碎处理，使其粒度达到合适范围，一般要求粒度小于 200 目。然后将磨碎后的矿石放入搅拌槽中，加入适量的水和六聚偏磷酸钠，进行充分搅拌，搅拌时间通常在 30 - 60 分钟，目的是让六聚偏磷酸钠与矿石颗粒充分接触，实现对颗粒的有效分散。接着，将搅拌好的矿浆进行分级，可采用水力旋流器等设备，分离出不同粒度的颗粒。最后，对分级后的精矿进行过滤、干燥等处理，得到最终的膨润土产品。

总之，湿法选矿工艺和重偏磷酸盐法在膨润土选矿过程中都有着各自的特点和优势，通过合理运用这些方法，可以有效地提高膨润土的质量和利用率，满足不同工业领域对膨润土产品的需求。

在膨润土选矿领域，除了常见的选矿方法外，一些特殊或新兴的工艺正逐渐崭露头角，为膨润土的开发利用带来新的思路与方向。

碱处理是一种在专利中有所提及的特殊选矿工艺。碱处理主要是利用碱性物质与膨润土中的杂质发生化学反应，从而达到去除杂质、改善膨润土性能的目的。一般来说，常用的碱性试剂有氢氧化钠、碳酸钠等。在具体操作时，将膨润土矿粉与一定浓度的碱性溶液按比例混合，在适当的温度和搅拌条件下进行反应。例如，在某些情况下，氢氧化钠溶液浓度控制在 5% - 15%，反应温度维持在 50 - 80℃，搅拌时间约 1 - 3 小时。通过这样的碱处理，能够溶解膨润土中的部分硅铝酸盐杂质以及一些金属氧化物，使膨润土的纯度得到提高。同时，碱性环境还可能改变蒙脱石的晶体结构，使其层间阳离子发生交换，进而增强膨润土的膨胀性和吸附性等性能。

均化器处理也是一种新兴的选矿工艺。均化器能够在高压和高剪切力的作用下，对膨润土矿浆进行细化和均质化处理。将经过初步破碎和制浆的膨润土矿浆输入均化器中，均化器内部的高速旋转部件会对矿浆产生强大的剪切力，将较大的颗粒进一步细化，同时使矿浆中的各种成分更加均匀地分布。这种处理方式有助于提高膨润土产品的稳定性和一致性。经过均化器处理后，膨润土的颗粒度更加细小且均匀，在后续应用中能够更好地发挥其性能优势。