高嶺土是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土或粘土巖。高嶺土的用途廣泛,主要用于陶瓷業(yè)、造紙業(yè)、耐火材料、水泥工業(yè)、橡膠工業(yè)等。天然高嶺土中常含有鐵、有機(jī)質(zhì)等雜質(zhì),去除這些雜質(zhì),提高純度和白度是高嶺土提純的最終目的。這里介紹四種高嶺土提純方法,和三種常用的技術(shù)工藝路線。
高嶺土提純的四種方法
1、重選法
重選法的原理是利用高嶺土與脈石礦物之間的密度不同,將脈石礦物去除,進(jìn)而提高高嶺土的白度和純度。利用重選法,我們可以去除高嶺土中的有機(jī)質(zhì)、石英、長石和含鐵鈦錳等元素的高密度雜質(zhì)。
重選法通常會(huì)利用離心選礦機(jī)來去除高密度雜質(zhì),另外,水力旋流器也可完成選別過程中的洗滌和篩分工作。
2、磁選法
高嶺土原礦的含鐵量在0.5%-3%,磁選法的工藝原理是利用高嶺土與鐵雜質(zhì)間的磁性差異來除鐵。高嶺土原礦常見鐵雜質(zhì)有磁鐵礦、鈦鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦等著色雜質(zhì)。
需要注意的是,磁鐵礦、鈦鐵礦等強(qiáng)磁性雜質(zhì),可直接利用磁選法去除。但是,其中的弱磁性雜質(zhì)則需要先進(jìn)行焙燒,或利用高梯度強(qiáng)磁場磁選法來進(jìn)行除雜。
3、浮選法
浮選法的原理是利用高嶺土與脈石礦物的可浮性差異來去除雜質(zhì)。浮選法主要用來處理雜質(zhì)較多和白度較低的高嶺土原礦。去除其含鐵、鈦和碳雜質(zhì),以實(shí)現(xiàn)對低品級高嶺土資源的綜合利用。
高嶺土是典型的粘土礦物,在高嶺土顆粒之間常常嵌布著鐵、鈦等雜質(zhì)礦物,因此須將原礦磨成一定的細(xì)度,粒級多屬于浮選工藝中提到的泥級顆粒。高嶺土的常用浮選法為超細(xì)粒浮選法、雙液層浮選法和選擇性絮凝浮選法等。
4、化學(xué)處理
化學(xué)浸出:可以通過硫酸、鹽酸、硝酸等浸出藥劑選擇性溶解高嶺土中的某些雜質(zhì),以去除雜質(zhì)。該方法可用于低品位的高嶺土去除赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等。
化學(xué)漂白:可以通過漂白方式將高嶺土中的雜質(zhì)氧化成為可溶解物,進(jìn)而洗滌去除,以提升高嶺土產(chǎn)品的白度。但化學(xué)漂白的成本相對較高,通常用于經(jīng)除雜后需進(jìn)一步提純的高嶺土精礦。
焙燒提純:可以通過利用雜質(zhì)與高嶺土之間的化學(xué)成分和反應(yīng)活性的差異,進(jìn)行磁化焙燒、高溫焙燒或氯化焙燒等處理方式,以去除高嶺土中的含鐵雜質(zhì)、含碳雜質(zhì)、硫化物等雜質(zhì)。該方法可以提高焙燒產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)活性,大幅度提升高嶺土的白度,獲得高品位的高嶺土產(chǎn)品。但焙燒提純的缺點(diǎn)是能耗較大,容易造成環(huán)境污染。
高嶺土技術(shù)工藝路線
天然高嶺土礦石,因其成因、質(zhì)量、可塑性和砂質(zhì)的不同,通常被劃分為硬質(zhì)高嶺土、軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土。
1、硬質(zhì)高嶺土
硬質(zhì)高嶺土又叫高嶺土巖度3-4,粉碎細(xì)磨后才有可塑性。
硬質(zhì)高嶺土提純工藝路線:原礦—粉碎—搗漿—旋流器分級—離心機(jī)分級—?jiǎng)兤住^濾—干燥—產(chǎn)品。
2、軟質(zhì)高嶺土
軟質(zhì)高嶺土是指土狀高嶺土,質(zhì)軟,可塑性一般較強(qiáng),砂質(zhì)含量<50%。
軟質(zhì)高嶺土提純工藝路線:原礦—破碎—搗漿—旋流器分級—漂白—過濾—干燥—產(chǎn)品。
3、砂質(zhì)高嶺土
砂質(zhì)高嶺土,質(zhì)松軟,可塑性一般較弱,除砂后較強(qiáng),砂質(zhì)含量≥50%。
砂質(zhì)高嶺土提純工藝路線:原礦—搗漿—螺旋分級機(jī)除砂—沉淀池和水力旋流器分級—離心分級—過濾—干燥—產(chǎn)品。
不同高嶺土原礦的性質(zhì)、成分均不相同,我們應(yīng)該進(jìn)行選礦試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告制定適合的提純工藝,才能獲得理想的高嶺土產(chǎn)品,上述提純方法及工藝路線僅供參考。