(中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉)我國是世界上最早發(fā)現并在工業(yè)中利用高嶺土的國家之一。我國非煤建造型高嶺土,資源儲量居世界第五位,目前我國高嶺土礦點(diǎn)有700 多處。最近 30 多年以來(lái),國內對高嶺土的研究取得巨大進(jìn)展,已廣泛應用于建筑材料的生產(chǎn)和建筑工程中,為國民經(jīng)濟的建設和可持續發(fā)展起著(zhù)重要的作用。
一、高嶺土礦的分類(lèi):
1.1 自然產(chǎn)出的高嶺土礦石,根據其質(zhì)量、可塑性和砂質(zhì)(石英、長(cháng)石、云母等礦物徑>50μm)的含量,可劃分為煤系高嶺土、軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土三種類(lèi)型;
1.2 根據加工的方式可劃分為煅燒高嶺土、水洗高嶺土兩種類(lèi)型。
二、高嶺土礦的用途
一般來(lái)說(shuō),國內的煤系高嶺土(硬高嶺土)比較適合開(kāi)發(fā)為煅燒高嶺土,主要應用于各種用途的填料方面;非含煤高嶺土(軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土),主要應用于造紙涂料和陶瓷行業(yè)方面。我國軟質(zhì)高嶺土的消費結構為:陶瓷和電瓷 55%,造紙 22%,其它為 23%。煤系高嶺土的消費結構: 油漆涂料 65%~85%,造紙 5%~15%,橡塑及電纜 5~10%,陶瓷 3%~8%,精細化工 3%~5%。煅燒高嶺土在涂料工業(yè)的消費量增長(cháng)較快。
三、高嶺土礦技術(shù)開(kāi)發(fā)改造實(shí)例
3.1 開(kāi)發(fā)高嶺土礦的概況
茂名高嶺科技有限公司開(kāi)發(fā)的礦山位于廣東省茂名市茂南區山閣鎮飛鼠嶺,1994 年由湛江 704 地質(zhì)大隊提交的《廣東省茂名市山閣高嶺土礦區飛鼠嶺礦段( 東) 勘探報告》,經(jīng)省儲委審定并獲得通過(guò)。 可以此作為礦山設計依據;1995 年委托蘇州非金屬礦山設計研究院進(jìn)行礦山、選廠(chǎng)工業(yè)設計,九六年提交設計資料及圖紙。截止目前, 在采礦、選礦及、可持續開(kāi)發(fā)利用方面已取得階段性的成功。
3.2 開(kāi)發(fā)的高嶺土產(chǎn)品及加工利用狀況
依托茂名市山閣飛鼠嶺礦段豐富的高嶺土資源引進(jìn)關(guān)鍵的專(zhuān)用設備,采用先進(jìn)適用的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)出高嶺土系列產(chǎn)品,主要產(chǎn)品有造紙涂料、油漆用料、特種陶瓷三大系列。有造紙涂布料、水性涂料的填充料,日用陶瓷及特種陶瓷原料、農藥、化肥工業(yè)、日用化工填充劑、化學(xué)材料、高分子防水材料的補強填充劑、石化工業(yè)中的催化載體、橡膠工業(yè)、塑料制品中作增強填充劑等七個(gè)品種,產(chǎn)品品質(zhì)達到國際先進(jìn)水平,在國內高嶺土市場(chǎng)里是替代進(jìn)口產(chǎn)品的首選產(chǎn)品。
3.3 采礦工藝流程
飛鼠嶺礦山占地面積 0.33Km2,探明 B+C 級礦石儲量 I 級品 810 萬(wàn)噸, - 325 目精礦 181 萬(wàn)噸, II 級品 215 萬(wàn)噸, -325 目精礦 50 萬(wàn)噸。設計規模為 30 萬(wàn)噸/年,服務(wù)年限 20 年。開(kāi)拓方式為自卸汽車(chē)運輸, 采用反鏟液壓挖掘機挖裝運輸。采礦方法采用水力沖采法,將礦石經(jīng)水槍沖采塌落后形成礦漿,礦漿通過(guò)礦溝流至集礦池,再由砂泵輸送到螺旋分級機除砂。
采礦工藝流程如下:原礦水采→螺旋分級機除砂→一級水力旋流器→二級水力旋流器→三級水力旋流器→貯漿池沉淀( 濃度 15~17%)→選廠(chǎng)。
3.4 高嶺土礦深加工工藝流程
3.4.1 引進(jìn)設備:丹麥的噴霧干燥、瑞典的臥螺分級機、蝶式離心脫水機、美國的高梯度磁選機、剝片機。
3.4.2 飛鼠嶺礦山的資源主要來(lái)深加工成造紙涂料級和陶瓷級高嶺土產(chǎn)品,其工藝流程如下:

①礦漿在 15%~17%的濃度時(shí)從礦山利用管道輸送到精選廠(chǎng),過(guò)篩后進(jìn)入搗漿池濃度控制在 15%±1 內,在此機內加分散劑( 六偏磷酸鈉) 進(jìn)行搗拌, 10 分鐘后,過(guò)篩后用渣漿泵供漿到一級水力旋流器(Φ125mm) ,工作壓力 3kg。這時(shí)底流外排,溢流出來(lái)的礦漿進(jìn)入搗漿池,搗拌過(guò)篩后用渣漿泵供漿至二級水力旋流器(Φ75㎜) , 工作壓力3kg。這時(shí)底流反回二級搗漿池繼續搗拌,溢流出來(lái)的礦漿進(jìn)入搗漿池,搗拌過(guò)篩后用渣漿泵供漿至三級水力旋流器(Φ25㎜) ,工作壓力3kg。底流仍然反回二級池繼續搗拌, 溢流出來(lái)的礦漿進(jìn)入濃縮池,濃度在 15%~17%加少量分散劑,搗漿過(guò)篩后進(jìn)入臥螺分級機。
②礦漿通過(guò)臥螺分級機選擇合適的分離因素,把礦漿分為涂料級和填料級產(chǎn)品。底流為填料級產(chǎn)品:進(jìn)入搗漿池加水和分散劑,搗漿后濃度控制在 15%±1 時(shí), 用渣漿泵供漿至一級水力施流器(Φ50mm) ,底流用于陶瓷產(chǎn)品,溢流出來(lái)的礦漿進(jìn)入漿池,搗拌過(guò)篩后用渣漿泵供漿至二級旋流(Φ25mm), 底流礦漿反回一級旋流。溢流出來(lái)的礦漿進(jìn)入沉降池,沉降時(shí)間 8~12 小時(shí)后,過(guò)篩、用渣漿泵供漿至漂白池進(jìn)行化學(xué)漂白,漂白采用傳統的還原法,分別添加硫酸( 濃度 30%) ,保險粉,藥量隨礦漿濃度、原礦白度變化而變化。漂白時(shí)間 15 分鐘, 漂白后通過(guò)- 325 目的振動(dòng)篩,進(jìn)入漿池,用柱塞泵供漿至壓濾機,通過(guò)壓濾后可分兩種產(chǎn)品:一是礦漿進(jìn)入干燥階段, ( 干燥濃度為 55%~57%) ,產(chǎn)品指標為白度 85%, 水份 1.5%,粒度 80%,進(jìn)行包裝。
二是漂白后的礦漿進(jìn)入壓濾機時(shí)間 7~8 小時(shí)后, 卸下濾餅,產(chǎn)品指標為白度 85%、水份 35%、粒度80%進(jìn)行包裝。
涂料級產(chǎn)品:礦漿從臥螺分級機溢流出來(lái), 經(jīng)高梯度磁選機, 目的脫除鐵分子和鈦分子, 濃度至 30%左右,進(jìn)入剝片作業(yè),礦漿經(jīng)剝片后過(guò) 325 目振動(dòng)隔渣篩排棄帶出的玻璃珠。過(guò)篩后進(jìn)入漂白池, 漂白采用傳統的還原法,分別添加水和硫酸( 濃度 30%) 、保險粉、藥量隨礦漿濃度, 原礦白度變化而變化,時(shí)間 15 分鐘,漂白后通過(guò)-325 目的振動(dòng)篩,進(jìn)入疊片脫水機進(jìn)行脫水,脫水后濃度 30%,再經(jīng)過(guò)二次漂白、三次漂白,經(jīng)過(guò)三個(gè)循環(huán)的漂白、洗滌、脫水階段,其目的脫除高嶺土晶格里的鐵離子和脫除- 1μm 以下的高嶺土,提高產(chǎn)品白度, 降低產(chǎn)品粘度。
進(jìn)入壓濾緩沖貯漿池進(jìn)行濃度平衡礦漿, 經(jīng)柱塞泵供漿至壓濾機進(jìn)行壓濾,壓濾時(shí)間 4 小時(shí)左右,濃度 60%, 卸至分散池,添加分散劑, 進(jìn)行高速切割搗拌后,過(guò)- 325 目振動(dòng)隔渣篩,濃度 55%~57%,再用螺桿泵輸送到干燥階段。涂料級產(chǎn)品指標為白度 87%、- 2μm90%、粘濃度 70%、篩余物 0.1%、PH5~7、水份 1.5%。干燥設備由丹麥尼羅公司提供,是柴油間接加熱離心盤(pán)式霧化干燥器。涂料級產(chǎn)品和填料級產(chǎn)品交替進(jìn)入噴霧干燥, 最后為產(chǎn)品包裝。
四、環(huán)境保護污水處理工藝流程

五、結論
由高嶺土開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品兼具有機高分子、陶瓷、水泥的優(yōu)良性能, 又有原材料豐富、工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、節約能源等優(yōu)點(diǎn), 是一種環(huán)保型“綠色建筑材料”廣泛應用于造紙、油漆、陶瓷、橡膠等領(lǐng)域。經(jīng)中國制漿造紙工業(yè)研究所鑒定, 產(chǎn)品具有晶形好, 白度高, 易分散, 粒度分布合理, 物理化學(xué)性能穩定等特點(diǎn)。高嶺土材料的研究和發(fā)展必將對非金屬礦資源的開(kāi)發(fā)利用 , 對我國的經(jīng)濟建設和社會(huì )發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。
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