亚硫酸氢钠-锌粉漂白高岭土工艺研究.pdf

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1、第19卷第1期茂名学院学报Vd．19No．12009年2月JOI『RNAI．OFMAOMGUNI、RSⅡYFeb．2009亚硫酸氢钠一锌粉漂白高岭土工艺研究。林培喜，揭永文，邱宝渭(茂名学院化学与生命科学学院，广东茂名525000)摘要：采用亚硫酸氢钠一锌粉漂白茂名地区的高岭土，研究了高岭土漂白的工艺条件。实验结果表明，亚硫酸氢钠和锌粉的加入量分别为高岭土质量的1．0％和0．25％、矿浆的pH值为1．5—2．O、矿浆质量分数为27％、漂白时间为20min时，高岭±白度由原矿的72％提高到84％。与保险粉漂白工艺相比，在漂白效果相同的情况下，可节约药剂成本25％以上。关键词：高岭土；

2、亚硫酸氢钠；eft粉；漂白中图分类号：TD873．2文献标识码：A文章编号：1671—659o(2O09)01—0001—03高岭土被广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料、化学工业等国民经济的各个重要领域。高岭土的白度，是决定高岭土用途和经济价值的重要指标之一。影响高岭土白度的主要原因是高岭土中含有氧化铁、碳、以及其它微量有色金属。广东省茂名地区的高岭土资源十分丰富【1]，目前的漂白工艺基本上是保险粉还原漂白法。针对茂名地区高岭土的特点，把亚硫酸氢钠一锌粉漂白工艺用于茂名地区高岭土的漂白，与保险粉漂白工艺相比，在提高相同白度的情况下，明显降低了生产成本，且本法操作简单、漂白时间短。1漂

3、白原理高岭土的漂白，最常用的方法是还原漂白法，其目的是去除高岭土中微量铁。亚硫酸氢钠一锌粉漂白的原理是在高岭土矿浆中，搅拌均匀后加入NaHSO3粉末和粉，用asso4调节矿浆的pH值，发生了下列的化学反应[】：2N~SO3+H2So4=Na2SO4+2H2S03(sos+H2O)2N~ISO3+SOs+Zn=Na2S04+ZnS0+aso21"1503+nsSO,=ZnSO4+nsSO3SOs+aso+Zn+nsSO3=ZnS0+HsO反应生成的新生液态连二亚硫酸盐(№S2o4和ZnS20,)具有很强的还原性，它们再与高岭土矿浆中的固态铁的氧化物发生如下反应：Ee2O3+O4一+3

4、H=2HSO3一+2Fd+asoFe2o3还原为后在水相中除去。2实验部分2．1主要试剂及仪器试验材料：高岭土矿浆，来自茂名高州某高岭土厂。白度计：上海荆华分析仪器有限公司生产，WSB—L型数字显示。·收稿日期：2008—11—03；修回日期：2008—12—08作者简介：林培喜(1963一)，男，广东揭阳人，副教授，硕士，从事分析化学教学研究工作。2茂名学院学报20O9矩2．2试验步骤1)泥浆含水量的测定。取矿浆50g于烧杯中，置于120~C的烘箱中，干燥3h，称重，测得水的质量分数为60．0％，在实验过程所用原料高岭土都是水的质量分数为6o％的矿浆。2)漂白方法。称取高岭土泥浆

5、100g(含水60％)，加水至100mL，再加入一定量的亚硫酸氢钠一锌粉，用酸调节矿浆的pH值，搅拌20min后静置一段时间，上层清液离心分离后，光度法测定其中铁的吸光度[4；底层高岭土用100mL自来水漂洗一次，烘干后测定其白度。考察最佳的漂白工艺条件。3结果与讨论3．1pH值对高岭土除铁效果的影响取高岭土泥浆100g，加水至100mL，搅拌均匀，加入O．3gN和0．IgZn粉J，用1：l的H2So4调节矿浆的pH值，考查在不同酸度下高岭土的除铁效果，结果如图l所示。当pH值为I．5～2．0时，除铁效果最好，白度达到82％。原因是：当pH比较高时，矿浆中液态连二亚硫酸盐生成的量较

6、少，漂白剂的量不足以还原固态氧化铁；同时，生成的二价铁离子在碱性溶液中不溶于水，所以在碱性溶液中无法达到去除铁的目的。而当pH值在1．5以下时，连二亚硫酸盐的还原能力降低，与固态铁氧化物的还原反应不能顺利进行。在试验中发现，当用pH试纸检验反应过程矿浆的pH值变化时，发现pH值在迅速上升，反应5min后，pH值上升至5左右，这是因为反应过程需要消耗一定量的氢离子。如果不加酸调节pH值，则反应停止后放置一段时间，漂白的高岭土表层有一层黄色的沉淀物，烧杯内壁也有一层黄色物，这种黄色物是氢氧化铁。产生的原因可能是：溶解出来的二价铁离子在pH值较高时，被氧化成三价铁，随后生成氢氧化铁沉淀。

7、因此在漂白过程中，要一边补加酸。试验表明，反应过程中不断补加草酸，效果比较好，这是因为，草酸既可作为酸、又可络合二价铁离子，使二价铁离子不被氧化，也不生成沉淀。3．2亚硫酸氢钠用量对除铁效果的影响试验条件同3．1，控制pH为1．5～2．0，加入不同量的NaHSO3，考察亚硫酸氢钠用量对高岭土除铁效果的影响，结果见图2。由图2可见，吸光度随着亚硫酸氢钠用量的增加而增加，当亚硫酸氢钠质量增加至O．4g以上时，吸光度基本停留在同一水平上。折算成每吨干粉高岭土加入10kg亚硫