橄榄岩制备沉淀白炭黑的研究.pdf

第19卷第4期
矿冶
2010年12
MINING& METALLURGY
December 2010
文章编号:1005-7854(2010)04-0065-03
橄榄岩制备沉淀白炭黑的研究
李春生,徐传云,李晓春,许凤林
(浙江省地质矿产研究所,杭州310007)
摘要;本文以橄榄岩为原料,采用酸化法制取沉淀白炭黑。研究表明:从橄樾岩可制备白度较好、吸
油值符合国家标准的沉淀白炭黑产品,不同工艺条件对橄横岩SsiO2回收率有明显影响。最佳的工艺条
件为:橄馗岩粒度为0.5~1.0mm、盐酸酸化浓度为20%、95℃酸化hっ
关键词;橄榄岩;白炭黑;酸化
中图分类号:TD97文献标识码
STUDY ON PREPARING SILICA FROM THE PERIDOTITE
LI Chun-sheng, XU Chuan-yun, LI Xiao-chun, XU Feng-lin
Zhejiang Institute of Geology& Mineral Resources, Hangzhou 310007, China
ABSTR ACT: In this paper, preparing silica from the peridotite using acidification method was researched. The
study shows could prepare silica with national standards in the high whiteness and the oil absorption value from peri-
dotite, and different process conditions have great effect on the Sio, recovery rate. The optimum operating condi
tions of the main process are the following the ore sample is ground to 0.5-10mm, and then mixed with 20% HCI
and stirred at 95C for Ih
KEY WORDS: peridotite; silica; acidification
白炭黑即非晶态二氧化硅,又名水合二氧化硅,杂、分离、干燥等工艺制备沉淀白炭黑。试验应用单
分子式为SiO2?nH20,是一种自色、无毒、无定型微因素分析方法,用SiO2回收率、白炭黑吸油值及白
细粉状物,具有多孔性、高分散性、质轻、化学稳定性度3个指标进行评价。本研究对橄榄岩制备白炭黑
好、耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优异性能,应用进行初步探索,对橄榄岩的综合利用具有一定的参
十分广泛2。白炭黑的制备方法有很多,其中非考价值。
金属矿法是制备白炭黑的新方法3-)。非金属矿法
是以富含SiO2的非金属矿为原料,通过化学方法把
实验部分
结晶态的二氧化硅转变为非晶态的二氧化硅,从而1.1实验原料及试剂
制得符合不同要求的白炭黑。橄榄岩是一种呈橄榄
橄榄岩来自浙江建德市,主要化学组成见表
绿色、富含镁的硅酸盐岩石,主要由橄榄石族矿物组
表1橄桃岩化学成分分析结果
成,其次为辉石,有时含少量铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿
Table 1 Chemical anaylsis result of peridotite
或磁黄铁矿。橄榄石富含氧化镁、氧化硅,且易溶于
化学成分Si02Mg0Na20Al203K20Ca0Fe20
酸,可以作为提取镁化合物和二氧化硅的原料。
含量/%35.7027.460.413.060.128.108.36
本文采用酸化的方法对橄榄岩进行处理,经除
主要化学试剂:盐酸(分析纯)、邻苯二甲酸二
收稿日期:2010-03-17
丁酯(DBP)(分析纯)。
作者简介:李春生,工程师,硕土,主要从事非金属矿的研究与开1.2实验过程
发工作。
称取初步除杂的一定粒度的橄榄石50g,加人
66?
矿冶
一定浓度的HCl(加入量为计算量的105%),加热、SiO2回收率呈先増大后减小的趋势,当粒度为0.50
搅拌、酸化一定的时间,倾析过滤除去未反应的橄榄
1.0mm时,SiO2回收率达到最高,达到为
岩矿,上层悬浊液离心分离、滤饼洗涤至无Cl
76.31%,故最佳原矿粒度为0.5-1.0mm。
85℃干燥至恒重得白炭黑样品。
2.3酸浓度对Si02回收率的影响
1.3样品的物性测试及表征
选择原矿粒度为0.5~1.0mm的样品,在95℃
DBP吸着率:按GB10528-89方法测试;白度:下酸化1h,考察不同酸浓度对Si02回收率的影响,
YQ-Z-48A白度颜色测定仪;SiO2含量:按DZG结果见图3。
93-05方法测试;Xー行射: Rigaka D/max-ⅢB型全
自动X一射线衍射仪,Cu靶,Ka射线,管压40kV,
管电流40mA,扫描速率15/mina
只~
2实验结果与讨论
2.橄岩原矿的X-衍射分析
橄榄岩原矿的X-衍射分析见图1。
10
15
1200
盐酸浓度/%
1X)
图3酸浓度对SiO2回收率的影响
以
Fig 3 Inlluence of acid concentration on Si0, recovery rate
00
图3的结果表明,随酸浓度增加,样品SiO2回
200
收率先明显增加后略降低,在盐酸浓度为20%时达
到最大(85.2%),这可能是由于随酸浓度增加,浸
1020304050
26(
取液中的H浓度增加,提供反应的H'增多,能与
1橄榄岩矿的X一衍射图
经基结合的H也越多,橄榄岩的结构破坏就越厉
Fig 1 XRD pattern of peridotite
害,SiO2回收率就越高;当浓度超过20%,反应体系
在95℃的情况下,浓盐酸中的部分ICI以气相形式
从样品的Xー術射分析结果可知,建德橄榄岩
的主要矿物为橄榄石、辉石和方解石,次要(少量)存在反应器中,使得液相中的H'较20%时略有减
少,使得SiO2回收率有所下降,故最佳的酸化浓度
矿物为蛇纹石和磁铁矿。
为20%。
2.2橄榄石原矿粒度对SiO2回收率的影响
固定盐酸浓度(16%),酸化温度95℃,酸化1h2.4酸化时间对SiO2回收率的影响
选择不同原矿粒度对SiO2回收率的影响,见图2。
选择原矿粒度为0.5~1.0mm的样品,使用
20%的HC1,在酸化温度为95℃下考察不同酸化时
间对SiO2回收率的影响,结果见图4
95
90
?65
80
45
1.0-2.0
原矿粒度/mm
60
0.51.0152.0)2.53.0
图2原矿粒度对SiO2回收率的影响
酸浸时间/h
Fig 2 Influence of ore disseminated size on
图4酸化时问对SiO2回收率的影响
Si0, recovery rate
Fig 4 Influence of a