Способ расщепления слюды Советский патент 1986 года по МПК B28D1/32 C04B14/20 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения наполнителя при расщеплении слюдяного сырья.

Цель изобретения - увеличение выхода расщепленной слюды.

Способ расщепления слюды преимущественно мусковита и фпагопита, включает обработку слюдяного сырья ультразвуком в жидкой среде с последующей фильтрацией и сушкой, при это в качестве жидкой среды используют 10-20%-ный водный раствор соли из группы: сульфат натрия, сульфат магния, хпорид натрия, слюдяное сырье подают в раствор соли в соотношении 2-4 : 10 :.и выдерживают до ультразвуковой обработки в течение 40 - 50 мин, а сушку слюды ведут при 105

.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Мусковит в количестве 20 кг помещают в предварительно нагретый до 10%-ный раствор в соотношении 4 : 10 и выдерживают в течение 50 мин, после чего обрабатьшают ультразвуком частотой 44 кГц и мощностью излучатели 50 Вт/см в течение 3 мин. После про никиовения водного раствора соли в слюду остатки раствора сливают, реге

I

нерируют и

возвращают о,

в процесс,

Слюду сушат при 105 С до полной кристаллизации соли в растворе, проникше в межпакетные пространства, с последующим охлаждением ее до . Удаление кристаллогидратов сульфата натрия ( HjO) из расщепленной слюды осуществляют путем обработки высушенной слюды водой в соотношении 1 : 25 при интенсивном перемешивании в механической мешалке. Распавшуюся на мелкие чешуйки слюду ф1шьтровани- ем отделяют от водного солевого раствора, который после регенерации возвращают в процесс, а слюду про№лвают чистой водой. Выход расщепленной слюды равен 97,9%.

П р и м е р 2. Мусковит в количестве 20 кг помещают в предварительно нагретый до УО/ С 20%-ный раствор NaCl с соотношении 2 : 10 и выдерживают в течение 40 мин, после чего об рабатьюают ультразвуком частотой 44 кГц и мощностью излучатели 50 Вт/см в течение 5 мин. После про

возвращают

никновения водного раствора соли в слюду остатки раствора сливают, регенерируют и возвращают в процесс, а слюду сушат при до полной кристаллизации соли в растворе, проникшем в межпакетныепространства, с после- дукмцим охлаждением ее до 8°С. Высушенную слюду обрабатьшают водой в соотношении 1 : 25 при интенсивном перемешивании в механической мешалке. Распавшуюся на мелкие чешуйки слюду путем фильтрования отделяют от водного солевого раствора, который после регенерации возвращают в процесс, а слюду промьгаают чистой водой. Выход расщепленной слюда равен 98,9%.

П р и м е р 3. Флогопит в количестве 20 кг помещают в предварительно нагретьй до 75°С 15%-ный раствор MgSO в соотношении 3 : 10 и выдерживают в течение 45 мин. Обработку ультразвуком частотой 44 кГц и мощностью излучатели 50 Вт/см проводят в течение 4 мин. Водный раствор соли

слив.ают, регенерируют и

в процесс, а слюду сутиат при до полирй кристаллизации соли в растворе, проникшем в межпакетные пространства, с последующим охлаждением ее до 20 С. Высушенную слюду обрабатывают водой в соотношении 1 : 25 при интенсивном перемешивании в механической мешалке. Распавшуюся на мелкие чешуйки слюду путем фильтрации отделяют от водного солевого раствора, который после регенерации возвращают в процесс, а слюду промывают чистой водой. Выход расщепленной слюды равен 98,6%.

Предлагаемьй способ основан на использовании расклинивающего действия насьнденных водных растворов солей на слюду, возникающего при воздействии на нее ультразвука, затем последовательно усиливается. Это достигается за счет образования в плоскостях спайности и ослабленных зонах пластин кристаллов солей с возникновением при этом кристаллизационного давления и последующего формирования кристаллогидратов.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в процессе сушки мусковита, флогопита и других листовых силикатов, пропитанных водным раствором соли, происходит выпаривание воды, возрастает концентрахщя соли в растворе, проникающем во внутренние зоны кристаллов слюды и проис ходит ее кристаллизация. Рост кристаллов соли в ограниченном пространстве в плоскости совершенной спайное ти сопровождается возникновением крис таллизационных сил и кристаллизацион ного давления, (например, для до 4,4 кг/см) на пластины слюды, ослабляя связи между ними за счет расклинивающего эффекта, разрушая их и тем самым способствуя их расщеплению. По окончании процесса сушки слю да представляет собой утолщенные агрегаты, состоящие из пакетов слюды с вновь образованными кристаллами соли, заполнившими межпакетные проме жутки, микротрещины и дефектные зоны с уже практически ослабленными связями. После сушки, в процессе которой соль кристаллизуется, с;воду мгно венно охлаждают до комнатной темпера туры. В межпакетных промежутках происходит резкая смена температуры и закристаллизованная соль присоединяет кристаллизационную воду образуя кристаллогидраты, что приводит к зна читальному увеличению обър.ма кристал лов (например, для Na2S04 10 на 311%, NaGl-2H20 на 130%, на 145%). В результате создается дополнительное кристаллизационное давление на расслаиваемые пластины и еще более возрастает расклинивающий эффект, что способствует интенсифика ции процесса расщепления слюды.

Предлагаемый способ по сравнению с известными обладает следующими преимуществами.

Интенсификация расщепления путем использования водных растворов солей способных кристаллизовываться с обра зованием кристаллогидратов, обеспечи вается за счет более полного проникновения раствора в межпакетные проСоставитель В.Образцов Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич -Корректор Л.Пилипенко

«.1.«..«... .-«. -.- «-. - «.«.- i .«.«.

Заказ 2943/19 Тираж 555Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,

5

10

15

20

25

30

35

40

1994

странства. Выход расщепленной слюды повьш1ается до 98,9% против 82,0% в известном способе.

Процесс расщепления слюды упрощается за счет упрощения приготовления водного солевого раствора и удаления его из расщепленной слюды (в способе- прототипе процесс подготовки твердых, нерастворимых частиц размером менее 200 мкм и удаление указанных частиц от слюды является процессом сложным, трудоемким и приводит к необратимым потерям).

Расщепление слюды осуществляется в замкнутом цикле, что способствует . экономичности процесса. Кроме того, при этом не засоряется окружающая среда.

Одновременно с расщеплением слюды из нее выделяются минеральные вклю- . чения циркона, биотита, цирротина и других минералов, содержание которых в сумме составляет т(о 1% без изменения их поверхности, состава и структуры минералов (на пример, для Исследования генезиса минералов).

Предлагаемый способ может быть использован для расщепления природных и искусственных слюд с получением тонких слюдяных чешуек, применяющихся при производстве слюДобумаг с высокими механическими и диэлектрическими свойствами, а также для получения слюдяных порошков с высокой кроющей способностью. Кроме того, способ может быть использован в обогащении для освобождения от посторонних минералов (включений), в технологической минералогии для оценки и по- технологических показателей переработки руд и для изучения твердых минеральных включений в слюде с целью исследования условий образования минералов.