造纸涂布级高岭土选矿加工研究进展

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1、造纸涂布级高岭土选矿加工研究进展方金宇，林金辉(成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都610059)【摘要】介绍了高岭土选矿及涂布用高岭土的研究进展，阐述了高岭土作为造纸涂布用的发展现状及其前景，为合理地开发高岭土资源、提高高岭土产品质量提供了有益的参考。【关键词】高岭土；选矿；造纸涂布；进展【中图分类号】TD973.2【文献标识码】A【文章编号】1007-9386(2011)05-0031-05ResearchSituationandDevelopmentofPaperCoatingKaolinFANGJin-y

2、u,LINJin-hui(ChengduUniversityofTechnologyInstituteofMaterialsandChemistry,Chengdu610059,China)Abstract:Describestheresearchofkaolinbeneficiationandtheprogressofpapercoatingkaolin,elaboratethedevelopmentstatusandprospects,toimprovethequalityofkaolinproductsandp

3、rovideareferencefortherationalexploitationofkaolinresources.Keywords:kaolin;beneficiation;papercoating;property;progress1前言高岭土是一种重要的非金属矿产。由于它具有一系列优良性质，使得它在许多工业部门中具有十分广泛的用途，其中造纸工业是消耗高岭土的主要部门之一[1-2]。近年来由于用户对产品质量要求越来越高，大大推动了高岭土选矿工艺和相关技术的发展。在工业生产中应用的工艺有两种：干法工艺和湿法工艺

4、。干法工艺主要采用风选，是一种简单、经济的加工工艺。采出的原矿经过锤式破碎机碎至25.4mm后，给入笼式破碎机，使粒度减小到6.35mm，笼式破碎机内的热空气将高岭土的水分由采出的20%降至10%左右。碎后的矿石则经配有离心分离机和旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细，该工艺可将大部分砂石除去，用于造纸工业时，该产品可作为填料层灰分含量小于10%或12%处的填料，此时产品的亮度要求不高。通常硬质高岭土采用干法生产，可省掉产品脱水和干燥过程，减少微粉流失，工艺流程短，生产成本低，适宜于干旱和缺水地区。湿法工艺包括矿石准备

5、、选矿加工和产品处理三个阶段。准备阶段包括配料、破碎和捣浆等作业。选矿阶段可能包括水力分级、浮选、选择性絮凝、磁选、化学处理(漂白)等作业，以除去不同的杂质。漂白的粘土用高速离心机，旋转式真空过滤机或压滤机脱水。滤饼经再分散成55%～65%固体的矿浆，然后矿浆中制成70%固体，再运至造纸厂。软质高岭土用湿法生产。造纸涂布用高岭土，对物质组成、白度、粒度组成、粘浓度和含砂量等方面都有较高的要求，一般采用湿法工艺。2研究进展2.1矿石处理原矿经破碎后由于比表面积增大，粘度增大，不利于后续加工。可采用分散剂、机械加工和表面

6、改性等方法来改变粘度。2.1.1分散剂降粘分散剂可以改善高岭土悬浮液的分散状况和流变性，能明显地改善洗选、水力旋流器分级、高梯度磁选等分选效果，显著提高生产能力，且易于控制和操作。加入分散剂改善高岭土粘度特性是目前最常用的一种有效方法，应用最广的是加入聚丙烯酸盐、聚磷酸盐等负电性分散剂来调节料浆的粘度。近几年表面活性剂工业的快速发展，也丰富了高分子分散剂的种类。表面活性剂能够吸附在高岭土表面上，从而改变高岭土表面的带电状况，极大地影响高岭土料浆的粘度[3]。通过无机、有机及高分子分散剂的复配使用，能起到很好的效果还能

7、降低成本。国内具有代表性的苏州和茂名两地高岭土，粘浓度分别仅为61.42%和64.03%，加入复合分散剂后，其粘浓纸A0级涂料用土标准[4]。值得注意的是，使用分散剂改善浆料粘度，实验条件的改变对吸附的影响很大，分散剂制浆工艺比较讲究，随分散剂的不同，操作工艺也会有差别[5]。Yordan等[6]进行了用锂基代替钠基分散剂研究，用聚丙烯酸锂与聚丙烯酸钠的比较试验结果表明，传统的钠基膨润土，在相同固含量条件下，分散的浆料粘度要高。而将水和锂基分散剂混合，然后加入工程高岭土，得到的浆料粘度低，同时锂基分散剂用量少。2.1

8、.2机械加工日本专利介绍，通过应用合成树脂球的湿法球磨机或介质搅拌型磨机将平均粒径为1.5～6μm之间的高岭土磨碎，通过这种方法获得涂布级高岭土，既不会破坏高岭土的结晶，又不会使涂布液粘度提高，特别是代替剥片粘土[7]。可通过物理除去粘质矿物以降低剪切粘度。例如，施加高速剪切后进行离心处理。专利5128027介绍的一种方法是过度分散高岭土浆料，