高岭土的深加工及开发应用现状

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1、高岭土的深加工及开发应用现状简介时艳，邵建波(吉林省地矿信息中心，吉林长春130061)摘要：本文简单介绍了高岭土矿深加工及开发应用现状。全文分四部分。1.深加工现状：介绍了精细提纯、微细加工和改性。2.开发现状：介绍了国内外开发现状。3.新技术和新方法：介绍了部分新技术和新方法。4.建议：提出了一些开发意见。非金属矿在吉林省种类丰富、储量巨大。开发非金属矿资源，对于振兴地方经济、促进我省经济发展、满足人民的物质文化需求具有重要意义。高岭土是我省一种重要的非金属矿产，为促进我省高岭土矿的开发应用，本文综合一些资料，对

2、高岭土矿的深加工及开发应用现状作一简要介绍。1高岭土矿深加工现状1.1精细提纯象高岭土这些用作陶瓷、造纸和化工填料的粘土矿物，要求具有很高的白度和亮度，而自然界产出的天然矿物中，往往因含有一些着色杂质而影响其自然白度。采用常规选矿方法，往往因矿物粒度极细和矿物与杂质紧密共生而难以奏效，因此，国内外普遍对矿石进行提纯处理。(1)氧化还原漂白提纯高岭土矿物中有害的着色杂质主要是有机质(包括碳、石墨等)和含铁、钛、锰等矿物，如黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、锐钛矿等。由于有机质通过煅烧等方法容易除去，因此上述金属氧化物成为提高矿物

3、白度的主要处理对象。采用强酸溶解的方法，固然能将上述铁、钛化合物大部分除掉，但是，强酸(盐酸、硫酸等)在溶解氧化铁、氧化钛的同时，也会溶解氧化铝，从而有可能破坏高岭土等粘土类矿物的晶格结构，因此，氧化还原漂白法在粘土矿漂白提纯中占有重要的地位。目前常用的漂白法包括氧化法、还原法、氧化还原联合法等三种，其中还原法应用最广泛。氧化漂白法：高岭土中含有的黄铁矿、有机物，常使矿物呈灰色，这些物质用酸洗和还原漂白均难除去。氧化漂白法就是采用强氧化剂，在水介质中将处于还原状态的黄铁矿等氧化成可溶于水的亚铁，同时将深色有机质氧化，

4、使其成为能被洗去的无色氧化物。所用的强氧化剂包括次氯酸钠、过氧化氢、高酸钾、氯气、臭氧等。影响因素主要为温度、pH值、药量、矿浆浓度、时间等。还原漂白法：对高岭土矿物进行还原漂白时最常用的是连二亚硫酸钠，又称低亚硫酸钠，工业上又称保险粉，分子式为Na2S2O4。它是一种强还原剂，碘、碘化钾、过氧化氢、亚硝酸等都能被它还原。粘土类矿物中存在的三价铁可被还原为二价铁，由于二价铁易溶于水，经过滤洗涤即可除去。影响还原反应过程的因素很多，但主要是矿浆酸度、温度、药剂用量和反应时间、加入添加剂等。(2)高温煅烧提纯在煤系高岭土

5、中，由于其中含有碳及有机质，高岭土常呈灰黑色，对于次生堆积变质型高岭土，也常受到其它显色有机物质的污染。采用化学氧化法，虽然能漂白，但最简单、最有效而且无废水污染的方法则是对其进行煅烧处理。煅烧不但能除掉有机污染，提高其纯度和白度，而且作为一项专门处理工艺，煅烧还起到改善高岭土性能的作用。在普通地层粘土中，有机质只有一小部分以游离状态存在，而绝大部分是与矿物质相互结合。这些有机质主要是腐殖酸，其中含有各种官能团，如羧基、甲氧基、醛基、碳基、醌基等。其中碳基、醛基、醌基是显色基因，因此，含有机质的高岭土的颜色主要与炭质

6、及上述显色基团有关。当高岭土受到煅烧时，这些有机质被分解氧化而挥发掉，高岭土白度会显著提高。1.2微细加工为了开发非金属矿的深加工及制品，近年来许多国家都大力研究微粉碎和超微粉碎技术设备，主要包括机械式和气流冲击式粉碎机两大类。机械式粉碎机包括振动磨机、悬辊式粉碎机(雷蒙磨)、搅拌磨机、塔式粉碎机(塔式磨)、胶体磨机、离心磨机、挤压磨机、高速粉碎机等。它们大都属于微粉碎设备，虽然对于硬度较低的脆性物料，也能在某种程度上起到超微粉碎作用；或对某些以聚集体或凝聚体形态存在的物料，也能起到某种程度的超微解磨作用；但用这些设

7、备生产的产品细度、粒度分布、产品纯度等，往往难以达到工业应用部门的要求。而作为超微粉碎设备的气流粉碎机，其产品在细度、粒度分布、纯度等方面则显示出优良性能。从60年代到70年代，发达国家的气流粉碎技术迅猛发展，至80年代气流粉碎进入稳定成熟期。我国曾于60年代开始研制小型扁平式和等截面循环管式气流粉碎机，近年来又引进、消化吸收研制了一些新机型，并在石墨、滑石、高岭土、硅灰石、硅藻土、云母、重晶石、膨润土等非金属矿产品的深加工中得到应用。但是，我国气流粉碎机的设计、制造水平与发达国家相比差距仍然很大，机械式粉碎机仍是粉

8、体加工的主要设备。(1)机械式超细粉碎机械式超细粉碎设备是依靠高速旋转的各种粉碎体，如回转齿盘上的齿柱、旋转的粉碎锤头和粉碎叶轮上的叶片等，来碰撞因离心力而分散在粉碎室内壁处的粗矿粒，或者赋与这些矿粒以线速度，使颗粒之间发生冲击碰撞。这类粉碎机包括振动磨搅拌磨机、悬辊式粉碎机(雷蒙磨机)、塔式粉碎机、高速粉碎机、胶体磨机、离心磨机、挤压磨机等。