水洗高嶺土是軟質(zhì)或砂質(zhì)高嶺土在水中分散,除去其伴生的砂質(zhì)礦物后所得的產(chǎn)物,白度是評價(jià)其產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標,尤其是現代工業(yè)對高嶺土的白度有著(zhù)極為嚴格的要求。
例如:造紙工業(yè)對銅版紙用涂布級高嶺土,要求其白度不低于85%;陶瓷工業(yè)要求高嶺土的白度80%~85%。但目前我國國內的高嶺土產(chǎn)品多數為低檔產(chǎn)品,且80%還只能應用于陶瓷行業(yè),優(yōu)質(zhì)高檔的高嶺土產(chǎn)品無(wú)論品質(zhì)還是數量都遠不能滿(mǎn)足國內市場(chǎng)的要求。
影響水洗高嶺土產(chǎn)品白度的主要因素可從4個(gè)方面進(jìn)行分析,主要包括礦石來(lái)源、選礦方法、產(chǎn)品顆粒度以及含水量等。
(1)礦石來(lái)源
不同的產(chǎn)地或礦區的水洗高嶺土原礦,其雜質(zhì)含量不同,相應的白度也會(huì )有所不同。鈦、鐵化合物是影響高嶺土白度的主要雜質(zhì),當兩者含量之和大于1%時(shí),一般其白度值均小于85%。
研究表明:鐵在高嶺土中的存在形態(tài)主要有以下幾種:褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦等,它們使高嶺土呈現出不同的顏色。這些形態(tài)的鐵在高嶺土中的分布情況很復雜,它們與高嶺土的結合形式也各異,晶態(tài)者以微細顆粒狀夾雜于高嶺土中,非晶態(tài)者以包覆狀態(tài)存在于高嶺土的細顆粒表面,其中又以非晶態(tài)者居多。

在加工過(guò)程中,必須注意的是相同色調礦石要一起加工,要將礦石的色調進(jìn)行嚴格分類(lèi),按照分類(lèi)進(jìn)行加工,不能將不同色調的礦石混淆在一起加工,只有這樣才能保證礦石的純凈度,進(jìn)而提高產(chǎn)品白度值。
(2)選礦方法
首先必須正確考察高嶺土中鐵的存在狀態(tài),這樣才能選擇出合適的除鐵方法。高嶺土的除鐵增白法目前主要有三大類(lèi):物理法、化學(xué)法和生物法。
物理法(重選、浮選、磁選)通常用于富集高嶺土原料或者分離其中的有害物質(zhì),首先將大部分雜質(zhì)礦物分選出來(lái),使高嶺土得到提純。隨著(zhù)高梯度磁選機和超導磁選機的發(fā)展,高嶺土磁選除鐵效率明顯提高。
但物理法有它的局限性,對于含量低、粒度細的雜質(zhì)礦物分離效果不明顯,對于晶格鐵更是無(wú)法分離,因此要獲得優(yōu)質(zhì)、高白度值的高嶺土,僅僅依靠物理分選法是不行的。
化學(xué)除鐵就是將物料中的含鐵礦物用化學(xué)藥劑選擇性溶解再除去的方法,化學(xué)法除鐵效果非常明顯,其中的氧化-還原聯(lián)合法等除鐵方法技術(shù)比較成熟,應用也很廣泛,但成本高而且嚴重污染環(huán)境。
生物除鐵法對環(huán)境影響小,但它只對一些賦存狀態(tài)特殊的鐵鈦等雜質(zhì)有效,且微生物培養的要求高、周期長(cháng),不易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
經(jīng)對比不難看出,雖然化學(xué)方法本身有其不足之處,但它的除鐵增白效果非常明顯,所以依然是實(shí)際操作中的首選方法。
(3)產(chǎn)品顆粒度大小
一般情況下,礦石的粒度越細,其相應的白度值就越高。但是,在實(shí)際加工過(guò)程中,不同用途的礦產(chǎn)品有不同的粒度要求,再進(jìn)行進(jìn)一步的加工,也會(huì )增加工作量,降低工作效率,不利于節約加工成本。
(4)水分含量
礦石含水量是影響白度值的主要因素之一,適當減少礦石的含水量,就可以有效提高白度。所以,在礦石加工中,要采用科學(xué)有效的方法減少礦石的含水量,只有這樣才能使加工出來(lái)的礦石擁有較高的白度值。
對高嶺土資源進(jìn)行除鐵增白,提高其白度及綜合性能,才能使其具有較高的可利用價(jià)值。各地高嶺土礦的類(lèi)型和成因不同,導致鐵的存在形式各異,實(shí)際操作中要根據各自的情況正確合理地選擇除鐵方法,多次實(shí)驗,尋求最佳的方案,以期取得理想的除鐵效果。
來(lái)源:高嶺土的化學(xué)除鐵增白方法研究進(jìn)展,作者:刁潤麗等;非金屬礦白度的測試研究,作者:王小寧
編輯整理:粉體技術(shù)網(wǎng)
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