高岭土的纯度和白度是影响其价值的重要因素,因此,对于高岭土原矿进行提纯加工,提高纯度是提升其价值的关键手段。由于高岭土中常常含有铁、有机质、暗色物质等有害杂质,这些杂质会导致高岭土呈现出各种颜色,影响白度。所以高岭土提纯的意义就在于去除这些杂质。那么提纯工艺有哪些呢?
高岭土重选提纯的原理是利用高岭土与脉石矿物之间的密度差异来分离杂质,是一种物理提纯方法。常用的重选提纯方法有水力分级、摇床分选和螺旋溜槽分选等,也可以利用水力旋流器来完成洗涤和筛分作业。
重选提纯通常能够去除高岭土中的石英、长石和一些有害杂质,比如铁质、钛质等,以此来提高高岭土的纯度和白度,提升其应用价值。利用重选法提纯不仅投资成本低而且对环境几乎没有影响,环保方面非常友好。但是,重选法能够去除的杂质有限,很难获得符合标准的高纯度高岭土产品。
高岭土磁选提纯的原理是,利用高岭土与脉石矿物之间的磁性差异来进行除杂提纯的过程。一般来讲,高岭土中都会还有铁矿物,比例在0.5%-3%,一般包括磁铁矿、钛铁矿、菱铁矿和黄铁矿,这些铁矿物都属于着色杂质,对高岭土的白度影响非常大。因此,去除铁杂质对高岭土提纯、以及提升高岭土的价值来说,意义重大。
磁选提纯常用两种方法,一种方法是先进行焙烧,使矿物变为强磁性氧化铁,在利用磁选机进行分离。另一种方法是不进行焙烧处理,直接采用高梯度强磁选机进行分离。无论采用哪种方法,磁选提纯都不需要添加药剂,对环境几乎没有任何污染,是非常环保的高岭土提纯方法。
尽管重选和磁选提纯法都有环保方面的优势,但是有些杂质是无法用这两种方法去除的,这个时候就要用到浮选提纯了。浮选主要是利用脉石矿物和高岭土之间表面的物理化学性质差异,来处理杂质较多和白度较低的高岭土原矿。浮选法可用于去除含铁、钛和碳的杂质。
高岭土浮选提纯的工艺流程,由于杂质嵌布粒度较细,必须将原矿进行破碎和研磨,达到一定的细度,才能利用可浮性差异进行矿物分离。常用的浮选提纯方法包括超细粒浮选法、双液层浮选法和选择性絮凝浮选法等。
浮选法去除杂志、提升高岭土纯度和白度的效果非常显著,但是由于浮选过程中必须加入浮选药剂,因此在环保方面有一些劣势。
对于上述物理提纯法无法去除的杂志,只能采用化学法进行提纯处理。常用的化学提纯方法有以下三种:
(1)化学浸出:化学浸出法是通过使用化学药剂进行选择性溶解,从而去除杂志的方法,常用的药剂包括硫酸、盐酸、硝酸等。化学浸出法通常用于去除低品位的高岭土中的赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。
(2)化学漂白:可以通过漂白方式将高岭土中的杂质氧化成为可溶解物,进而洗涤去除,以提升高岭土产品的白度。但化学漂白的成本相对较高,通常用于经除杂后需进一步提纯的高岭土精矿。
(3)焙烧提纯:这种方法是通过高温焙烧去除高岭土中含碳杂质、含铁杂质、金属元素以及硫化物等,它能有效提升高岭土的白度和化学反应活性 。焙烧提纯法主要包括磁化焙烧、高温焙烧或氯化焙烧等不同焙烧方式,通过这些方式可以显著提高高岭土的白度,获得高品质的高岭土产品 。
以上是高岭土提纯常见工艺方法。在实际生产中,很难通过某一种方法去除所有杂志,因此通常都采用联合工艺,针对不同杂志有的放矢,将杂志一一去除或降低其含量,进而提升高岭土的纯度,增加其白度。经过提纯的高岭土应符合质量标准,才能提升自身价值,并应用于造纸、陶瓷、塑料、橡胶、涂料和医药等多个工业领域。
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