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、造紙業、耐火材料、水泥工業、橡膠工業等。天然高嶺土中常含有鐵、有機質等雜質,去除這些雜質,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質、石英、長石和含鐵鈦錳等元素的高密度雜質。
重選法通常會利用離心選礦機來去除高密度雜質,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間的磁性差異來除鐵。高嶺土原礦常見鐵雜質有磁鐵礦、鈦鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦等著色雜質。
需要注意的是,磁鐵礦、鈦鐵礦等強磁性雜質,可直接利用磁選法去除。但是,其中的弱磁性雜質則需要先進行焙燒,或利用高梯度強磁場磁選法來進行除雜。
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。浮選法主要用來處理雜質較多和白度較低的高嶺土原礦。去除其含鐵、鈦和碳雜質,以實現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、鈦等雜質礦物,因此須將原礦磨成一定的細度,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粒浮選法、雙液層浮選法和選擇性絮凝浮選法等。
4、化學處理
化學浸出: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,以去除雜質。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。
化學漂白:可以通過漂白方式將高嶺土中的雜質氧化成為可溶解物,進而洗滌去除,以提升高嶺土產品的白度。但化學漂白的成本相對較高,通常用于經除雜后需進一步提純的高嶺土精礦。
焙燒提純:可以通過利用雜質與高嶺土之間的化學成分和反應活性的差異,進行磁化焙燒、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、含碳雜質、硫化物等雜質。該方法可以提高焙燒產品的化學反應活性,大幅度提升高嶺土的白度,獲得高品位的高嶺土產品。但焙燒提純的缺點是能耗較大,容易造成環境污染。
高嶺土技術工藝路線
天然高嶺土礦石,因其成因、質量、可塑性和砂質的不同,通常被劃分為硬質高嶺土、軟質高嶺土和砂質高嶺土。
1、硬質高嶺土
硬質高嶺土又叫高嶺土巖度3-4,粉碎細磨后才有可塑性。
硬質高嶺土提純工藝路線:原礦—粉碎—搗漿—旋流器分級—離心機分級—剝片—漂白—過濾—干燥—產品。
2、軟質高嶺土
軟質高嶺土是指土狀高嶺土,質軟,可塑性一般較強,砂質含量<50%。
軟質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—產品。
3、砂質高嶺土
砂質高嶺土,質松軟,可塑性一般較弱,除砂后較強,砂質含量≥50%。
砂質高嶺土提純工藝路線:原礦—搗漿—螺旋分級機除砂—沉淀池和水力旋流器分級—離心分級—過濾—干燥—產品。
不同高嶺土原礦的性質、成分均不相同,我們應該進行選礦試驗,根據試驗報告制定適合的提純工藝,才能獲得理想的高嶺土產品,上述提純方法及工藝路線僅供參考。