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技术干货|高岭土除铁增白方法大盘点(物理法)
2018/08/20 点击 1427 次

中国粉体网讯  白度是高岭土的主要性能参数,白度越高其利用价值就越大。天然高岭土中常常因含有一些杂质而影响其白度,高岭土中的有害杂质主要有铁、有机质、暗色矿物(如绿泥石、黑云母等)和含钛矿物,其中铁是影响高岭土白度的主要因素,能使原料发黄或呈砖红色,因此高岭土使用前必须除铁增白。


高岭土中铁的存在形式


为了有效地除铁,对其赋存状态的研究也就必不可少。按铁的晶态可以分为晶态和非晶态两种存在形式,微细颗粒夹杂其中的是晶态部分,包覆在高岭土细粒表面的是非晶态部分;按铁的价位可以分为Fe2+和Fe3+,Fe2+通常呈薄膜状包裹在高岭土表面,Fe3+则以呈游离状态的褐铁矿存在,Fe2O3 的存在使高岭土呈玫瑰红或褐黄色,Fe2+使高岭土呈淡蓝或淡绿色。含铁矿物在高温锻烧时会变成 Fe2O3,使高岭土颜色发黄或呈砖红色。


高岭土中的铁杂质会使高岭土呈现不同的颜色,影响高岭土的白度,降低高岭土的使用价值,因此必须在高岭土煅烧前或煅烧过程中采取措施将铁除掉。高岭土的除铁方法较多,主要分为物理法、化学法和微生物法,物理法主要包括吸附浮选法、双液浮选法、磁选法和凝聚、絮凝法。


物理法


1.吸附浮选法


吸附浮选法是以常见的机械搅拌式浮选机为主要设备,在一定细度的高岭土矿浆中加入石灰石粉载体作为吸附剂,把Fe2O3从矿浆溶液中吸附到载体上, 载体可利用自身的疏水性,还可利用捕收剂造成的疏水性附着于气泡,得到含铁的载体泡沫产品及含高岭土精矿的槽内产品,从而使高岭土与Fe2O3分离。


吸附除铁工艺




由于吸附载体对高岭土中的铁有吸附作用的同时,还有吸收、凝聚、裹挟、混晶等多种作用;另外浆料体系的pH值、载体的添加时间、地点等因素也严重影响吸附浮选的分离效果,这使得吸附浮选法的应用在一定程度上受到限制。


2. 双液浮选法


双液浮选法是将高岭土调制成一定浓度的水溶液矿浆,加入pH调整剂调节pH至所需值,搅拌后加入捕收剂,继续搅拌一定时间后加入有机溶液,再充分搅拌后静置分层、分离,得到水相产品(含高岭土)和有机相产品(含Fe2O3)。


双液浮选除铁工艺



双液浮选中搅拌强度对除铁效果影响很大。搅拌强度不足,则有机相不能充分分散,导致铁质矿物与有机液滴碰撞接触的机会减少;搅拌强度过大,容易形成中间相(乳状混浊液),从而使分选效果变差,因此必须选择合适的搅拌强度。该方法除铁效果不错,还能使有机溶液回收再生,循环使用效果很好。


3.磁选法


磁选法是主要的物理除铁法。高岭土中的铁矿物杂质通常具有弱磁性,可用磁选法去除。 对磁铁矿和钛铁矿等强磁性矿物可用普通磁选法去除,对弱磁性矿物,可采用高梯度强磁场磁选法,该法能去除铁矿物中弱磁性微细颗粒及胶体颗粒,还能分离微米级顺磁性物料;也可以将弱磁性矿物先焙烧使其转变成强磁性氧化铁后,再进行磁选除去。


磁选除铁工艺




由于高岭土中含铁成分的多样性,以及目前技术和设备的限制,用磁选法除铁的高岭土质量还不是很理想,不能满足所有需要,该除铁方法有待进一步发展。


4.凝聚、絮凝法


调节高岭土矿浆的pH=8~11,加入Ca2+、Mg2+等碱金属离子能使铁钛杂质选择性凝聚,再用弱阴离子聚合电解质进行选择性絮凝。用高分子絮凝剂对高岭土进行选择性絮凝时,高岭土颗粒相互絮凝沉向底部,铁钛杂质因其颗粒微细而存在于上部的悬浮液中且呈红褐色,将上部的悬浮液除去即可除去大部分的铁钛杂质,再用其他方法 (如磁选)加以处理即可得到高品质的高岭土。


凝聚、絮凝法要求矿浆浓度低于20%,因此有大量的水分要在后续工序中脱去,而且残留的絮凝剂也影响到最终产品的质量。


小结


物理法通常用于富集高岭土原料或者分离其中的有害物质,首先将大部分杂质矿物分选出来,使高岭土得到提纯。物理法的成本低,对环境影响小,但对于含量低、粒度细的杂质矿物分离效果不明显,对于晶格铁更是无法分离,因此要获得优质、高白度值的高岭土,仅仅依靠物理分选法是不行的。在技术干货|高岭土除铁增白方法大盘点(化学法)中将介绍除铁效果更好的化学法。(粉体网编辑整理/橙子)


(来源:中国粉体网)


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