高岭土是重要的无机填料之一,可应用与陶瓷、造纸、涂料、橡胶、化工等多个领域。优质的高岭土纯度和白度都有较高的标准,为了达到这个标准,通常需要对高岭土原矿进行提纯处理,即去除铁、石英、云母等杂志,提高高岭土的纯度。常用的提纯方法包括重选、磁选、浮选、化学浸出、焙烧等方法都比较常用。但是,仅凭借单一的提纯工艺很难将多种杂志去除,所以实际生产中多采用联合提纯工艺。本文为您介绍四种常用的高岭土联合提纯工艺。
1、重选-化学浸出联合提纯
重选提纯工艺的作用主要是去除有机质,锰,铁,钛等元素杂质,减轻杂质对白度的负面影响,达到提纯高岭土的目的。去除脉石颗粒可以采用离心工艺,根据脉石颗粒的密度差异来达到最终的目的。提出高岭土用重选的方法是有效的,用离心机来洗涤和筛选可以实现洗涤和分级去除杂质的目的,有非常好的应用价值。然而,仅靠重选工艺很难得到符合要求的高岭土产品。通常情况下,还需要与浸出、煅烧等工艺结合。
例如,经过重选去除部分杂质后,再进行浸出工艺,可通过硫酸、盐酸等浸出药剂选择性溶解高岭土中的某些杂质,进一步提高产品纯度。或者进行煅烧工艺,利用高温改变高岭土的物理化学性质,去除一些难以通过其他方法去除的杂质,从而获得符合要求的高岭土产品。
2、磁选-化学漂白联合提纯
磁选提纯多用于去除黄铁矿、赤铁矿等弱磁性杂质。磁选很环保,没有环境污染,也不需要使用化学药剂,所以被很多领域广泛应用。因为磁选技术可以有效的去除高岭土中的弱磁性杂质颗粒,有效地实现了非金属矿的磁选提纯。很多公司都采用 SLon 立环高梯度磁选机进行提纯筛选,磁选机也在科技的进步下得到了改善,合理的控制转速,使得一些零件避免了二次污染。另外,超导磁选机也已用于高岭土的磁选除铁,不仅磁场强度进一步提高,可得到质量更高的优质高岭土,而且耗能减少,占地面积小。
但单一的磁选工艺难以获得高品位高岭土产品,需与其他工艺结合。比如与化学漂白工艺配合,原矿Fe₂O₃含量1.4-4%,通过磁选后,再进行化学漂白,可进一步降低铁含量,提高产品白度。
3、浮选-磁选-漂白联合提纯
浮选工艺在高岭土提纯中应用广泛,主要有选择性絮凝、载体浮选、双液层浮选等。选择性絮凝是利用不同矿物组分表面物理化学性质的差异,将目标矿物颗粒絮凝成团,与悬浮颗粒分离。载体浮选是利用一般浮选粒子的矿粒做载体,使目的矿物细粒罩盖在载体上浮选。双液层浮选利用固-液-油三相界面张力的差异,使微细矿物富集在油-水界面,或将矿粒提取到有机相中。浮选工艺常与磁选、化学漂白等方法综合使用。
例如,先进行浮选去除部分杂质,再进行磁选去除弱磁性杂质,最后采用化学漂白进一步提高产品白度,从而实现对低品级高岭土资源的综合利用。
4、化学提纯与联合运用
化学提纯利用矿物中含有某些伴生杂质矿物具有酸溶性或者碱溶性等特性,而利用酸或者碱进行溶解剔除。对于高铁、钛量高岭土则可采用还原法、氧化还原法、酸浸、还原络合法等方法进行选矿提纯增白,其中以还原络合法最为有效,常用的药剂有次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、盐酸、硫酸和草酸等。虽然化学提纯比漂白剂直接漂白节省成本,提纯白度高,但对环境有一定影响,并且可能影响高岭土原有的性质。因此,化学提纯通常需与其他工艺配合使用。比如与磁选工艺结合,先通过磁选去除大部分弱磁性杂质,再进行化学提纯,可进一步提高高岭土的纯度和白度。
1、福建高岭土尾矿提纯项目
福建高岭土尾矿的主要矿物组成为石英,含少量高岭石、云母、长石等杂质矿物。为充分利用该尾砂资源,对其进行选矿提纯试验研究。该高岭土尾矿经“磨矿—水力分级—磁选—浮选”的选矿工艺流程处理后,可获得0.6~0.125mm 粒级含量大于95%,SiO2为99.62%,Al2O3为0.065%,Fe2O3为92×10-6的石英精砂,满足光伏玻璃用低铁石英砂的质量要求,为高岭土尾矿资源高值化综合利用提供了工艺参考,同时降低了高端玻璃行业对高品质石英的依赖程度。
2、广西伴生石英型高岭土提纯项目
广西某高岭土中含有大量的石英,为了充分利用该尾砂资源,在工艺矿物学研究基础上,对尾砂的+0.60mm,-0.60+0.10mm和-0.10+0.038mm3个粒级按照“擦洗-分级-磨矿-分级-高梯度磁选-反浮选-酸洗”原则流程分别进行提纯,从+0.60mm粒级获得满足光伏破璃原料要求的超白石英砂和TFT-LCD破璃基板原料要求的石英粉,从-0.60+0.10mm粒级得到普通平板玻璃砂 ,研究可为该高岭土尾砂的综合利用提供依据。
3、江西高岭土提纯项目
该高岭土提纯项目采用的工艺流程是:球磨开浆-浓密沉淀-高梯度除铁-超细立磨-压滤成饼-两次练泥。其产品烧白度大于92,三氧化铝大于37%,粘度大、可塑性强,可用于高端陶瓷、工艺陶瓷、航空、航天、化工等领域。这一项目正是多种工艺联合提纯的实践成果,通过一系列先进工艺的结合,有效地去除了高岭土中的杂质,提高了产品的品质和性能,为高端领域提供了优质的高岭土原料。
以上为您介绍了高岭土提纯常用的联合选矿工艺,并通过三个项目案例了解了联合提纯工艺在实际生产中的应用。这里提醒您,提纯方案的设计,工艺流程的敲定都应该依据选矿试验报告结果,确保高岭土被充分回收利用,避免资源浪费的同时,为企业创造更高的经济效益。
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