高岭土原矿除铁工艺的研究
关于200目高岭土生粉湿法除铁的几点思考
中国非金属矿 工业导 刊
总 第9 期 8
【 验研究 】 试
芙 子 2 0耳 高 岭 土 生 粉 涅 法 除 铁 的 几 点 思 考 0
赵 磊
250 ) 0 30 ( 朔里矿 业有 限责任公 司高岭土 总厂 ,安徽 淮北 【 摘
要 】本 文对 影响2 0 0 目高 岭土生粉 的除铁 的各种 因素进行 了分析 ,重点探讨 了高岭土生粉的性质 、除铁设备的选
择 、工艺参数 的控制等 多方 面因素对 除铁 效果的影响。 【 关键 词 】煤 系高 岭土 ;除铁 ;磁场强度 【 中图分类号 】P 1 .3 ; D9 4 692 2T 2 【 文献标识码 】A 【 文章编号 】10 —9 8 (0 20 — 0 6 2 0 7 3 62 1 )4 0 2 —0
1 高 岭 土 除 铁 工 艺 的 现 状
铁矿、菱铁矿 等含铁矿物从高岭 土生粉颗粒 中除去的
目的。
淮北煤系高岭土资源丰富 ,具有纯度高 、铝含量 高 、耐火度高的特点 ,适合于煅烧增 白处理 。但是其 中的含铁矿物质成分复杂 ,且对 煅烧成 品的白度影响 较大 ,因此需要增加一个工序进行 除铁 以利于产 品白
鲕粒状 、星散浸染状 分布 ,具弱磁性 。由于受到地下
2 3含铁 颗粒 的大小对 除铁 效果 的影 响 . 当含铁颗粒粒径较小时 ,颗粒 的一些表面性能将
随之 发生改变 ,颗粒之间的吸附作用变强 ,含铁颗粒 与非含铁颗粒相互吸 引,把含铁颗粒 除去需要施加更 大的磁场力 以克服相互吸引在一起的颗粒集的重力 , 给除去含铁颗粒增加 了难度 ,影响含铁颗粒 的除去 , 影响除铁效果 ;当含铁颗粒粒径较大时 ,颗粒 自身所
力的大小如果足 以克服其 自身重力 ,则该含铁高岭土 生粉颗粒从流动 的高岭土生粉颗粒 中被分离开来从而
高岭土选矿除铁工艺研究现状
存在 , 并处于高度分散 状态 ; 少量 的铁 矿物近于球 状、 针状 和不 规 则形 状 , 于 针 铁 矿 和赤 铁 矿 . e 属 F ¨
通 常呈 薄膜状 , 包裹 在高 岭 土表面 ;e 以呈游 离状 F¨ 态 的褐 铁矿存 在 . 岭 土 中含 F 时呈 玫瑰 红 或 高 e0
褐 黄色 ; F 时 呈淡 蓝或淡 绿色 . 含 e
料、 医药和国防等几十个行业 J高岭土作为化工 .
添加 材料 , 可显 著提高 产 品的档次 , 增加 产 品的附加
值 一 .
白度是 高岭 土工 艺 性 能 的 主要 参 数 , 白度 越 高
含 铁矿 物在 高温 锻烧 时会 变 成 F: 造 成 原 e0 , 料 发黄 或呈砖 红色 。 因此 , 必须 在煅 烧前 或煅烧 过程 中采取 措施 除铁 , 才能保 证 高岭 土 的 白度 . 目前 , 国 内外研 究 除铁工 艺较 多 , 归纳 如下 . 可
本文 在收集 大量 文献 资 料 的基 础 上 , 高 岭 土 的 除 对
铁工 艺进行 了综 述.
几 乎所 有 的高岭 土 原 矿都 含 有 少 量 的铁 矿 物 ,
1 高岭 土除铁工艺的研究
铁 是高 岭土 的主 要 染 色 因素 . 内外学 者 在 国
收稿 日期 : 1 2 1—1 一l 0 1 0
总第 16期 8 21 0 2年 6月
南
方
金
属
Su . 1 6 m 8
S OUTHERN METALS
Jn 2 1 ue 02
文 章 编 号 :10 9 0 (0 2 0 0 0 0 0 9— 70 2 1 )3— 0 8— 4
高 岭 土选 矿 除铁 工 艺研 究 现 状
对武安高岭土除铁工艺研究
( b gn  ̄i C l g ,Tmls 6 0 0) Hc d En iorr ol e N e g] 0 3 0 mn
A  ̄ re : I e k o n f e o e e Wu n f ti 1 2 % F w h h i rd cd man t p rt r l t t h a l i sf m H i i a m a .3 a i n r b  ̄ n _ 白 i u e g ei s aai , c se ce o
6 7
浸透作用对高岭土产生了铁染 , 铁染在高岭土片状
颗粒 中多呈豆粒 状 或不 规则状 ,而且 几乎在 所有 高
岭 土颗 粒中普遍 存 在 。
2 高梯 度磁选 试 验
拟 采用高 梯 度磁选 的方 法 除去矿 样 中的铁矿 物
对武安高 峙土豫铁工 艺研 究
维普资讯
【 t 2% a t r r a me t y o0 6 fe e t n t b Ojx wd r B -d s t ewh tn s f a l i e c e s d b 3 .  ̄ c c e , h i e so o i f s n i ra e y 1 % I 4 e k n n i n
1 矿样 性质
颗粒 ,本 次研究 所用 主要 设备 为 xc 一 10周期 式 T o 高梯 度磁 选机 ,分选 罐 直径 lO 长 10 Omm 5mm,导 磁不锈 钢 毛 为 矩 形 断 面 规 格 0.4×0 2 0 .mm,充 填 率4 %。其 绐矿用 xl 5矿 浆搅 拌筒搅 拌 均匀 后 1 一1 再经 01 胶 管 泵 绐 入 ,采 用 2DB - 3 自吸 离 心 9 5 Z 0 清 水 泵 供 给 清 洗 水 ,水 压 0 2 .MP 。高 梯 度 . ~03 a 磁 选 的产物静 置沉 淀后 吸去 清水 ,烘干 后再 进行 取
煤系高岭土除铁 钛的途径探讨
3、技术创新
技术创新是推动煤系高岭土行业发展的重要动力。未来,我国可能会加大在 煤系高岭土提取、加工和应用方面的研发投入,以提高资源利用率和产品附加值。 例如,开发高效节能的提取工艺、新型的改性剂和加工设备等,以提高煤系高岭 土的性能和扩大其应用范围。
四、应用技术介绍
1、工业领域
在工业领域,煤系高岭土主要应用于陶瓷、玻璃制品和涂料的生产。其中, 陶瓷和玻璃制品的生产过程中,煤系高岭土可作为瘠性原料加入,提高产品的透 光性和硬度;在涂料生产中,煤系高岭土可以提高涂料的悬浮性和稳定性,从而 提高涂料的品质。
2、建筑领域
在建筑领域,煤系高岭土可用于改善混凝土的性能,提高其抗压、抗折强度 和耐久性。此外,煤系高岭土还可用于生产瓷砖和防水材料等。
3、化妆品领域
在化妆品领域,煤系高岭土具有较好的吸附性和保湿性,可用于生产化妆品 和护肤品。例如,在生产粉底和口红时,煤系高岭土可以作为填充剂和吸附剂使 用;在生产护肤品时,它也可以作为保湿剂和抗敏剂使用。
五、未来展望
我国煤系高岭土的开发利用具有巨大的潜力。未来,随着技术的不断创新和 市场需求的增长,预计我国煤系高岭土行业将迎来更加广阔的发展空间。为此, 我们提出以下建议:
1、加大资源勘探力度,合理开发利用煤系高岭土资源。同时,开展产业链 上下游合作,提高整体竞争力。
2、强化科技创新能力,推动煤系高岭土提取、加工和应用技术的升级换代, 提高产品附加值和市场竞争力。
在市场方面,对高纯度煤系高岭土的需求将不断增加,因此除铁、钛技术的 市场需求前景广阔。随着技术的进步和成本的降低,除铁、钛的煤系高岭土产品 将更具竞争力,市场份额也将逐步扩大。
此外,政府将越来越重视环保和资源循环利用,对污染严重的化学法除杂工 艺可能会采取更加严格的限制措施。因此,环保型除铁、钛技术如物理法和生物 法将更受青睐,成为未来的发展趋势。
淮北煤系高岭土干法除铁研究
2 永磁 干法 强磁除铁 技术 及效果
中国非金属 矿工业导 刊
总 第9 期 6
由此次试验数据得到不 同粒度原矿和熟料 的磁选 除铁效果 ,见 下 图。
2 1试样 制备 .
试验 样 品取 自淮 北煤 系高 岭 土原矿 和煅 烧过后
的熟料 。 依 次 经过 破 碎 一 细 碎一 粗 磨一 筛 分 等 工 序 ,分 别制 作成 不 同粒 度 的试 验样 品 。试样化学 成
1 1 3.
10 .
中,该除铁 工艺具有节能 、高效率、易操作 、维修量
表5 高岭土熟料干法强磁除铁试验结果
试 验 编号
1 2 3 4
5
小等 独特优势 。
() 5 在干法 除铁 工艺 中 ,随着物料粒度 越细 ,会
粒度 ( 目)
1 O~ 1 6 l 6~ 3O 3 0~ 6 O 6 O~ 8 0
铁效果影响最大 ,除铁 幅度随粒度变细而呈现上升趋 2 2 除铁设备 . 本 次除如 下 :转环 外径 1 0 mm、转 环转 速 2~4 0 0 r mi 、干 矿处理量 2 t h、额定背景场 强0 8 / n ~3/ .T。
势 ,达到1 0 2 目时效果最佳 ,但粒度 细于 10 2 目后 ,除 铁效果呈现下降趋 势 ,处理量基本上是随着粒度 的变
细而 减小 。
3 结 语
2 3 除铁 试验及 效果 . 除铁试 验过 程 中 ,根据 所用 设备 的 即时可调 性
能 ,依次对磁辊转速 、进 料量大小等分别调整对 比,
通过对试验结果进行综合分析研究 比较后 ,得 出
如下 结论 :
() 1 通过永磁 干法强磁 除铁 后 ,高岭 土原矿铁含 量最 高 降幅达 到4 .%,熟 料铁 含量 最高 降 幅可达 85
高岭土除铁工艺探讨
() 5
() 6
22 含 F 23氧化铁 ) 除铁 . eo ( 型
氧化铁是 高岭土 中最 常见 的杂质之 一 ,常 以 二价 氧 三
F H2 F 2 e + —} e 再被氧化 , 加入络合剂草 酸也是一种
化 物 或 氧 化 铁 水 和 物 的形 式 存 在 , 溶 于水 , 稀 酸 中 也 有 效 的辅 助 手 段 。 工 艺 参 数 为 : 酸 1% ;H 为 2 3 锌 不 在 其 盐 0 p ~; 难 于 反 应 。 常 采 用 除 铁 方 法 包 括 酸 浸 法 、 原 法 、 浸 还 粉 1 : 酸 2 。 还 酸 ‰ 草 % 原 联 合 法 等
尚困难 ) ,本 文 着 重 分 析 着 色 物 质 的 存 在 方 式 及 适 宜 的
漂 白 方 式
F S + 8 a 1 e2 N C0
F +8 a +2 O4 +8 1 e N S 2 - C~
() 1
为防止后续 F e 被重新 氧化 , 加入络 合剂 ( 酸 ) 草 是一
F ) 其 O 这些 铁矿物会 使高 越 少 , 部 分 需 经 除 铁 处 理 。 根 据 高 岭 土 的 成 因 和 种 类 铁矿 ( e 等 , 中以三价铁 最常 见 , 大
褐 粉 使 不 同 , 含 铁 的组分 和含 量也 各不 相 同 , 了含 石英 、 所 除 长 岭 土 呈 现 不 同 程 度 的 灰 色 、 色 、 红 色 等 , 高 岭 土 白度 可 石 、 母 等 以 外 。 常 会 有 数 量 各 不 相 同 的 金 属 氧 化 物 降低 。 由于 铁 矿 物 性 质 不 同 , 以采 用 不 同 的漂 白 T艺 。 云 通 ( 方 主 要 为 铁 的 氧 化 物 ) 有 机 物 和 碳 质 , 者 是 影 响 南 、 前
我国高岭土矿中铁杂质特征及除铁技术研究进展
【开发利用】我国高岭土矿中铁杂质特征及除铁技术研究进展黄艳芳1,2,付 倩1,董家乐1,张 钰1,李英杰1,孙 虎1,2(1. 郑州大学 化工学院,河南 郑州 450001;2. 中原关键金属实验室,河南 郑州 450001)【摘 要】在我国产业转型升级的背景下,高岭土消费量迅猛增长,需求结构快速向中高端演化。
然而,以煤矸石为代表的富铁高岭土资源加工利用难度大,优质高岭土产品的短缺问题已经出现,加快推进绿色高效除铁技术的发展迫在眉睫。
在明确现代工业对高岭土含铁量要求的基础上,概述了我国高岭土资源的特点,分析了典型高岭土资源中铁杂质含量与赋存形态,系统介绍了物理法、化学法、生物法等除铁技术的原理与进展情况,并通过对比分析指出了未来除铁技术可能的发展方向,以期为我国高岭土产业链的提质升级提供参考。
【关键词】高岭土;铁赋存态;除铁增白;物理法;化学法【中图分类号】TD973.2 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2023)05-0014-07Research Progress on the Characteristics of Iron Impurities and Iron RemovalTechnology in Kaolin Ore in ChinaHUANG Yan-fang 1,2, FU Qian 1, DONG Jia-le 1, ZHANG Yu 1, LI Ying-jie 1, SUN Hu 1,2(1. School of Chemical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China;2. Zhongyuan Critical Metals Laboratory, Zhengzhou 450001, China)Abstract: In the context of China's industrial transformation and upgrading, kaolin consumption is growing rapidly and the demand structure is evolving rapidly to the middle and high end. However, it is difficult to process and utilize the iron-rich kaolin resources represented by coal gangue, and the shortage of high-quality kaolin products has emerged, which makes it urgent to accelerate the development of green and efficient iron removal technology. On the basis of clarifying the requirements of modern industry on the iron content of kaolin, this work summarizes the characteristics of China's kaolin resources, analyzes the contents and occurrences of iron impurities in typical kaolin resources, systematically introduces the principles and progress of iron removal technologies such as physical methods, chemical methods and biological methods, and points out the possible development direction of future iron removal technologies through comparative analysis, with a view to providing a reference for the upgrading of China's kaolin industry chain.Key words: kaolin; iron occurrence; iron removal and whitening; physical method; chemical method高岭土是一种以高岭石(Al 4[Si 4O 10](OH)8)族黏土矿物为主的重要非金属矿产资源,具有晶粒微细、质地柔软、细腻洁白、密度小、熔点高等特性,以及良好的可塑性、耐火性等优点,广泛用于传统支柱产业和战略新兴产业[1],如纸张涂层、橡胶填料、石油催化、电子元件、生物医药、吸附材料、太阳能储能材料等[2-5]。
高岭土的几种除铁方法_袁延英
高岭土的几种除铁方法袁延英*提 要 本文介绍了近年来高岭土除铁增白的几种有效方法。
笔者用化学法产生新生液态连二亚硫酸盐对高岭土除铁增白,克服了用固体药剂连二亚硫酸钠除铁药剂费用高的弊病。
此方法工艺简单,一次性投资费用低,药剂总费用比用固体连二亚硫酸钠大幅度下降,是其药剂费用的1/3-1/2。
关键词 新生液态连二亚硫酸盐 还原增白 高岭土除铁 *中南工业大学 高岭土广泛地应用于陶瓷工业、造纸工业、橡胶塑料工业、建材工业、化学工业、油漆工业等许多部门。
根据其用途的不同,对高岭土的白度有着不同的要求,比如在造纸工业中,对涂布级高岭土要求白度>83%,在陶瓷工业中,制作高档瓷原料要求含Fe 2O 3<0.5%。
在高岭土加工中,应用传统的选矿工艺(常规的重选、磁选、浮选)不能使细碎和超细碎高岭土粉末中的杂质铁去除到标准含量,因此,选矿工作者另辟蹊径,寻求非传统的高岭土除铁新方法,使高岭土中杂质铁含量大大降低,实现了高岭土的深加工和经济价值的大大提高。
以下介绍去除高岭土中杂质铁,增高其白度的几种方法。
1)吸附浮选法 在细碎高岭土(细度为-43μm ,含Fe 2O 30.72%)矿浆中加入载体石灰石粉,石灰石粉作为吸附剂,把Fe 2O 3从矿浆溶液中吸附到石灰石粉载体上,载体既可依靠自身的疏水性,又可靠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与含高岭土精矿的槽内产品,从而使Fe 2O 3与高岭土分离。
吸附浮选所用设备即为常规的机械搅拌式浮选机,所用捕收剂为塔尔油,硫酸铵用于抑制高岭土,pH 调整用碳酸钠,水玻璃作为矿浆分散剂。
由于载体吸附为吸附、吸收、混晶、裹挟、凝聚等多种作用行为,因此,介质的pH 、载体的添加时间、地点等对吸附浮选影响较大。
工艺流程如图1所示。
用吸附浮选法可使高岭土中的Fe 2O 3由0.72%降至0.5%以下〔1〕。
2)双液浮选法 将高岭土矿调成一定浓度的水溶液矿浆,加入pH 调整剂调至所需的pH 值,搅拌一定时间后加入捕收剂,继续调浆一定时间后,然后图1 高岭土吸附浮选除铁流程加入有机溶液,再充分搅拌合适的时间后,静置分层、分离,得到有机相产品(含Fe 2O 3)和水相产品(含高岭土)。
甘肃某高岭土矿除铁试验研究
( 甘肃省有色金属地质勘查局 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 0)
摘
要: 本文通过对甘肃某 高岭 土矿样进行矿物分析 , 查 明了该矿石 中影响高岭 土 白度 的几 个因素 , 针对矿石 中各
矿物 的特点 , 通过适 当的选矿方 法得到较低 品质 的高岭 土产品 , 进一步 除铁后 , 得到高档的高岭土产品 。 关键词 : 高岭土 ; 选矿 ; 除铁 ; 增白
w a s f o u n d o u t .I n v i e w o f t h e mi n e r a l s c h a r a c t e r i s t i c s ,l o we r — q u a l i t y k a o l i n p r o d u c t s c a n b e o b t a i n e d t h r o u g h a p p r o p r i a t e
A bs t r ac t: Af t e r t he mi n e r a l a n a l y s i s o f t h e ka o l i n c l a y i n Ga ns u ,s e v e r a l f a c t o r s wh i c h a f f e c t t h e wh i t e n e s s o f ka o l i n c l a y
S i O 2 C a O
F e 2 O 3
0 . 8 9
T i O 2
N a 2 O
K 2 O
2 . 0 1
1 7 . 5 6 7 2 . 3 1
0 . 0 2 2 0 . 0 9 5
性、 绝 缘性 、 分 散性 和 化学 稳定 性等 , 广 泛用 于造 纸 、 陶瓷 、 化工 、 石油、 纺织 、 建 材 等 行 业 ¨J 。 随 着 我 国 国 民经 济 的飞 速 发 展 , 对 高 岭 土 产 品 的要 求 也 越 来 越高 , 高 岭土 的消 费 结 构 由传 统 的单 一 陶瓷 行 业 向 造纸 、 化工 、 石油 、 纺织 等行 业转 变 , 这种 变化 对 高岭
高岭土除铁增白技术的研究1
224
反应温度,6 0 ℃;反应时间,2 H ;料:水= 1 :1 0 ;药 剂用量为质量比
2.2 Na2S2O4 含量对高岭土除铁增白效果的影响
为研究 N a 2S 2O 4 含量对高岭土白度的影响,本文在
提高高岭土白度的传统方法有物理法(包括手选 法、水选法、磁选法、浮选法等方法)、化学法(包括 氧化法、还原法、氧化还原法等方法),国内外最新的 方法是微生物除铁法、有机酸除铁增白法。本文尝试 以现有的实验条件,简单、低成本的工艺方法,用化 学方法对高岭土进行提纯增白,降低高岭土染色物质 F e O 的含量,使高岭土的白度得到明显提高,并找出
2
[
S
2O
2 4
-
]
+
4
H+
=
3
S
O
2+
S
+
2
H2
O
(3
-
1
6
)
3
[
S
2
O
2 4
-
]
+
6
H
+=
5
S
O
2
+
H
2S
+
H
2
O
(3
-
1
7
)
SO 与 H S 进一步反应生成 S ↓:
2
2
2H S+SO =3S ↓ +2H O (3-18)
2
2
提高高岭土白度的传统方法有物理法(包括手选 法、水选法、磁选法、浮选法等方法)、化学法(包括 氧化法、还原法、氧化还原法等方法),国内外最新的 方法是微生物除铁法、有机酸除铁增白法。本文尝试 以现有的实验条件,简单、低成本的工艺方法,用化 学方法对高岭土进行提纯增白,降低高岭土染色物质 F e 2 O 3 的含量,使高岭土的白度得到明显提高,并找出 最佳工艺条件。
高岭土除铁增白方法进展——浮选除铁法
高岭土除铁增白方法进展——浮选除铁法铁是高岭土的重要染色因素,含铁矿物在高温锻烧时会变成Fe2O3,造成高岭土矿发黄或呈砖红色。
要将高岭土矿中含铁杂质高效除去,必需清楚含铁杂质在高岭土中的赋存状态,才能针对不同的铁,实行相应的除铁方法,达到高岭土除铁增白的效果。
对高岭土中铁的赋存状态,国内外学者已做了大量的讨论工作。
普遍认为,铁多以赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿、钛铁矿等矿物形态存在于高岭土中。
它们在高岭土中的分布及与高岭土的结合形式很多而杂,晶态者多以微细颗粒状夹杂其中,非晶态者多包覆在高岭土的细颗粒表面。
在高岭土中重要有两种存在形式,大铁重要为胶状褐铁矿的存在形式,并在高岭土中高度分散;少量的铁矿物有近于针状、球状或不规定等形状,它们属于针铁矿和赤铁矿。
Fe2+通常呈薄膜状,包裹在高岭土表面;Fe3+以呈游离状态的褐铁矿存在。
高岭土中含Fe2O3时呈玫瑰红或褐黄色;含Fe2+时呈淡蓝或淡绿色。
目前,针对不同赋存状态的铁,国内外学者在高岭土除铁增白工艺方面上做了大量的讨论工作,讨论较多的几种方法如下。
浮选法除铁目前,用浮选法对高岭土除铁的讨论有吸附浮选法、双液浮选法和混合捕收剂浮选法等,简述如下。
苏成德等使用吸附浮选法除高岭土中铁。
吸附浮选所用浮选设备即为较为常规的机械搅拌式浮选机,以塔尔油为捕收剂,以硫酸铵为抑制剂,以碳酸钠作pH值调整剂,以水玻璃为矿浆分散剂,以石灰石为吸附载体,采纳吸附浮法对高岭土浮选除铁。
在高岭土(颗粒粒度不大于43m,Fe2O3含量为0.72wt%)矿浆中添加以石灰石为吸附载体的粉末,将高岭土矿浆的Fe2O3吸附到石灰石载体上,而吸附载体又在依靠自身的疏水性和捕收剂造成的疏水性的协同作用下附着于气泡表面,得到含Fe2O3的载体泡沫尾矿与含高岭土精矿,从而实现Fe2O3与高岭土分别。
但由于载体吸附有吸附、汲取、凝集、裹挟、混晶等多种因素作用,浆料体系的pH值,载体的添加时间、地点等对吸附浮选分别效果影响较大,使得该吸附浮选法除铁的应用受到肯定程度上的制约。
高岭土除铁增白
反应一段 时间后加 入Na2S2O4 (保险粉)
停止加热 加入草酸
烘干 测白度
PH值
控制 变量
Na2S2O4 用量
草酸 用量
三、注意事项
实 验 原 理
1、保险粉极易分解而降低其还原能力,故需要严格控 制酸度及温度,即酸的用量不宜过多。
2、由于保险粉易分解且生成染色离子单质硫,故其 的原理,熟悉粉体 物料提质降杂的基本方法。 2)熟练掌握控制变量法,测出最佳实验条 件。 3)了解白度计的操作原理,训练测定粉体 材料白度的操作方法。
一、样品成分
实 验 原 理
成分 AL2O3
SiO2
Fe2O3
TiO2 MgO K2O
Na2O 灼损
含量 32.50
2.0%
2.5%
3.0%
3.5%
反应完成后洗涤脱水 105度下烘干
白度计测量白度 比较
最佳草酸用量
50.26 1.15
0.13
0.75
1.02 0.87
13.12
从该样品高岭土的成分和其砖 红色的原矿可以看出,主要由于其 中含有3价铁离子,因此在此次增 白实验中主要目标是降低铁离子的 含量。
二、实验流程
实 验 原 理
Fe2O3+Na2S2O4+2H2SO4=2NaHSO3+2FeSO4+H2O 矿浆
高岭土
实验
除铁增白
组员:
背景
高岭土以其优越的性能被广泛应用 于陶瓷、造纸和涂料等行业。高岭土的 白度,是决定其应用价值的重要指标之 一,提高高岭土的白度,具有重要意义。 本次实验旨在寻求一种简单、低成 本、可规模化的工艺方法对高岭土进行 提纯增白,降低高岭土染色物质铁离子 的含量,使高岭土的白度得到明显提高, 以利工业生产。
高岭土除铁技术现状
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
高岭土除铁技术现状
1.保险粉还原法
以连二亚硫酸钠为还原剂,在酸性介质中,其反应式为:
根据氧化一还原反应式,可以得出:
由此可知SO42-/S2O42-电对的电极电势随溶液的pH 值降低而升高。
当溶液的酸度足够高时,电对Fe3+/Fe2+的电极电势与pH 值无关。
但是当溶液的pH 逐渐升高时,由于Fe3+。
将发生水解,此时的铁电对转化为Fe(OH)3,
/Fe2+,其[Fe(Ⅲ)/Fe(Il)]为:
由以上公式可以得到电极电势与溶液pH 值关系曲线。
pH=1.53 时达最大
值,pH=6.45 时最小,当pH 值大于6.45 时,由于铁的还原产物为
Fe(OH)2:,因此无法进行过滤除去。
所以,当用连二亚硫酸盐作还原剂时,反应介质酸度应在pH=1.536.45。
酸度过小,两者电极电势差小,反应速度慢且进行不完全,酸度过大,消耗酸量大并降低了连二亚硫酸盐的稳定性,易分解放出,溶液pH 值控制在3 左右为宜。
此外,由于保险粉极易分解而使其还原能力降低,反应如下:
这些副反应既浪费试剂,又影响产品质量,如若不能及时洗涤,会使产品返黄。
针对以上缺点,通常添加适量的螯合剂,如草酸、柠檬酸、EDTA、聚磷酸盐、羟胺盐等,螯合离子可以溶于水,随滤液排除,具有漂白速度快、效果好的优点。
2.酸浸氢气还原法
这是一种酸浸和还原联合漂白方法,其基本原理是在盐酸、硫酸、草酸等介
质中使用锌粉或铝粉作还原剂,利用活泼金属在酸性溶液中不断置换出
H2:,不断生成的H2 将高岭土中有色不溶的变为可溶Fe2+ ,随滤液除去。
高岭土除铁技术进展.pdf
高岭土除铁技术进展王营(辽宁工程技术大学,矿业学院,辽宁,阜新,123000;)摘要:高岭土是以高龄石族矿物为主的黏土岩类矿产,广泛应用于陶瓷、造纸和涂料等行业。
高岭土的白度和含铁量是决定其应用价值的重要指标之一。
研究高岭土中铁的赋存状态和除铁增白技术就显得尤为重要。
关键词:高岭土除铁白度Progress of Technology on Iron Removal From KaolinWang ying( College of Mining Technology, Liaoning Technology University, Fuxin, Liaoning 123000;) Abstract:Kaolin iskaolinite group mineralsconsisting mainly ofrocksand clay mineral,widely used in ee—ramics,papermaking and paintindustries.W hitenessand iron—containing ofkaolin isoneofimportantindex that determine thevalueofkaolin application.Research on occurrenceand reduction ofiron becomesvery important.Key words : Kaolin Iron Removal Whiteness高岭土是一种以高岭石及高岭石族矿物为主,含有多种其它矿物的土质岩石。
高岭土是一种1:1型的层状硅酸盐,是由一个八面体和一个四面体组成,其主要成分是SiO2和A120,还含有少量的Fe203,Ti02,MgO,CaO,K2O 和 Na2O 等成分。
高岭土具有很多优异的理化性质和工艺特性,因此它广泛地应用于石油化工、造纸、功能材料、涂布、陶瓷、耐水材料等方面。
高岭土原矿除铁工艺的研究
高岭土原矿除铁工艺的研究蒙臻明;柯善军;祝乐民;梁立斌【摘要】The deferrization experiment was carried out using the classification of sedimentation,gradient magnetic separation and chemical bleaching for improvement of whiteness of Kaoline.The result shows that the iron content of Kaoline is 0.90%,and the whiteness of Kaoline is 63 after deferrization by the rare earth permanent magnet gradient separation.The iron removal rate of the experimental high gradient magnetic separator is 29.69%.The whiteness of Kaoline is 86 after deferrization by chemical bleaching pared with whiteness of kaolin raw material,the whiteness increases nearly 52.94%.%采用沉降分级、稀土永磁高梯度磁分离及化学漂白的方法对高岭土原矿进行除铁增白的研究.结果表明,通过稀土永磁高梯度除铁后,高岭土的含铁量为0.90%,白度为63,除铁率为29.69%;经化学漂白后,高岭土白度高达86,相比高岭土原矿,高岭土的白度提高约52.94%.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】8页(P50-57)【关键词】高岭土;除铁;梯度磁分离;化学漂白【作者】蒙臻明;柯善军;祝乐民;梁立斌【作者单位】佛山欧神诺陶瓷股份有限公司广东佛山 528138;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司广东佛山 528138;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司广东佛山 528138;华南理工大学广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TQ174.4+1高岭土是由多种矿物构成的含水硅铝酸盐的结合体,主要矿物成分为高岭石,还包含杂质如石英、绿土、伊利石和长石等[1]。
化学法去除高岭土中铁杂质剖析
化学法去除高岭土中铁杂质高岭土作为一种性能优良的工业矿物,广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料、建材、油漆、石油化工等,尤其在陶瓷工业中用得较多。
高岭土既可作为陶瓷坯料,又可作釉料。
无论陶瓷工业还是其它工业部门,对高岭土的白度都有一定要求。
而自然界产出的高岭土中,往往因含有一些有机质和铁、钛、锰等元素的矿物而影响其自然白度。
高岭土中的铁杂质不仅影响陶瓷产品的烧后颜色,而且还严重影响陶瓷产品的介电性能和化学稳定性。
采用常规的物理选矿方法,对黄铁矿等弱磁性矿物及细颗粒含铁杂质去除效果不明显。
而采用化学除铁法可以有效地除去这部分铁杂质。
一、高岭土的化学除铁法目前高岭土常用的化学除铁法有氧化法、还原法和汉化-还原联合法三种,其中还原法应用得最广泛。
具体用哪一种方法适应要根据高岭土中含有的铁矿物类型来定。
(一)氧化除铁法当高岭土中含有黄铁矿和有机质时,常使矿物呈灰色,这些物质采用酸洗和还原法均难以除去,需要采用氧气除铁法进行漂白。
氧化除铁法是用强氧化剂,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离子;同时将深色有机质氧化,使其成为能被水洗去的无色氧化物。
氧化法中所用的氧化剂有次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、氯气、臭氧等。
氧化除铁效果与介质的pH值有关,还受到矿石特性、温度、药剂用量、矿浆浓度、漂白时间等因素的影响。
1、pH值的影响。
次氯酸盐为弱酸盐,在不同pH值下其氧化能力不同。
在碱性介质中较稳定,而在酸性和中性介质中不稳定,且分解迅速,生成强氧化成分。
在弱酸性(Ph5~6)条件下,其活性最大,氧化能力最强,此时二价铁离子也相对较稳定。
2、温度的影响。
随着温度升高,漂白剂的水解速度加快,漂白速度也加快,所需漂白时间缩短。
但温度过高时热耗量大,药剂分解速度过快,会造成浪费并污染环境。
实际操作中可在常温下通过加大药剂量、调整pH值、延长漂白时间等来达到预期效果。
3、药剂用量的影响。
最佳药剂用量与原矿特性、杂质被氧化程度、反应温度、时间和pH值等有关,药剂用量过大或过小皆影响除铁效果。
高岭土选矿除铁工艺研究现状
在 pH = 8 ~ 11 时,向 高 岭 土 矿 浆 中 加 Ca2 + 、 Mg2 + 等碱性金属离子可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[15]。 该 工 艺要求矿浆浓度要低于 20% ,因此必定有大量的水 分要在后续作业中脱去,同时残留的絮凝剂对最终 产品的质量也有影响。
该方法对呈浸染状附存于高岭土表面的赤铁矿 ( 易溶于酸) 有效,但对含硫化铁矿物、钛铁矿物等 的高岭土很难用此方法除去杂质而提高白度。 2. 2. 2 氧化法浸出
氧化除铁法是用强氧化剂,在水介质中将不溶 的二价铁( 如黄铁矿) 氧化成可溶于水的亚铁离子。 氧化法中所用的氧化剂有次氯酸钠、过氧化氢、高锰 酸钾、氯气、臭氧等。
含铁矿物在高温锻烧时会变成 Fe2 O3 ,造成原 料发黄或呈砖红色。因此,必须在煅烧前或煅烧过 程中采取措施除铁,才能保证高岭土的白度[12]。目 前,国内外研究除铁工艺较多,可归纳如下。 2. 1 物理法 2. 1. 1 磁选法
几乎所有的高岭土原矿都含有少量的铁矿物, 主要有铁的氧化物、钛铁矿、菱铁矿、黄铁矿、云母、 电气石等。这些着色杂质通常具有弱磁性,可用磁 选法除去。普通磁选对磁铁矿和钛铁矿等强磁性矿 物较为有效。对于弱磁性的矿物,一种方法可先焙 烧使其转变成强磁性氧化铁后,再进行磁选分离; 另 一种方法是采用高梯度强磁场磁选法。后者对于脱 除有用矿物中弱磁性微细颗粒甚至胶体颗粒都十分
白度是高岭土工艺性能的主要参数,白度越高 即纯度越高,利用价值就越高。天然高岭土常因含 杂质而使白度降低。高岭土中的有害物质可分为有 机质、铁、含钛矿物、暗色矿物 ( 如 黑 云 母、绿 泥 石 等) 四类。其中,铁往往是影响高岭土白度的主要 物质。本文在收集大量文献资料的基础上,对高岭 土的除铁工艺进行了综述。
技术一文了解高岭土选矿加工技术及其研究进展!
技术一文了解高岭土选矿加工技术及其研究进展!除铁增白是提高高岭土附加值和应用效果的重要手段,为了去除高岭土原矿中的铁、钛矿物及有机质等着色物,提高其白度,必须要对其进行选矿提纯。
1、高岭土选矿加工工艺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。
工业上高岭土的选矿加工工艺主要分为干法和湿法。
(1)干法工艺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25mm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。
(2)湿法工艺湿法工艺包括矿石准备、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,然后喷雾干燥制成松散的干品。
部分干品被混入到分散的矿浆中制成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、高岭土选矿提纯技术研究进展(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。
皖北煤系高岭土的干式强磁选除铁试验研究_赵锦朴
第5期2002年10月矿产保护与利用C ONSERVATION AND UTILIZA TION OF MINERAL RESOURC ES№.5Oct.2002非金属矿开发利用皖北煤系高岭土的干式强磁选除铁试验研究赵锦朴,庄向农,姜晓(山东省第三地质矿产勘查院,烟台,264004)摘要:通过对皖北煤系高岭土干法强磁选除铁试验研究,进一步证实了该工艺的有效性、实用性,此次试验使高岭土原矿的Fe2O3的含量由0.76%~1.39%分别降到0.43%~0.76%,一次降幅高达49.4%和45.3%,产率达92.3%和92%,除铁后的产品质量得到极大提升,该除铁工艺完全能够满足规模化工业生产的需要。
关键词:煤系高岭土;干式磁选机;强磁选;除铁中图分类号:T D973+.2;T D924.1+1 文献标识码:B 文章编号:1001-0076(2002)05-0013-03Experimental Research on Iron Removal by High-intensity Magnetic Separation forCoal-series Kaolin in North Anhui ProvinceZHAO J in-pu,ZHU ANG Xiang-nong,J IANG X iao(№3In stitute of Geo-minerals Exploration An d Development,Yantai,Shan dong Provin ce 264004,China)Abstract:An ex perimental research w as made to prove the availability and indus-trial practicability of the iron removal process of dry hig h-intensity m agnetic sep-aration for the coal-series kaolin ore.The content of Fe2O3of the processed coal-series kaolin ore in the experimental research w as reduced to0.43%or0.76%from0.76%or1.39%respectively,and the relevant yield of the concentrate92.3%and92%.After iron removal,the quality of the product w as improved g reat-ly.Key words:coal-series kaolin;dry magnetic separato r;high-intensity mag-netic separation;iron removal 享有“黑色金子”之称的煤系高岭土矿在我国有着广泛的分布,东北、华北、西北、华东等地均有丰富的资源,总储量200亿吨,已探明储量16.7亿吨;其赋存条件好,矿床大,品位高,开采方便到及优良的理化特性等,使之深加工产品可以广泛地应用于陶瓷、涂料、造纸、农药、化肥、油漆、橡胶、塑料、铸造、水净化等诸多领域、为了更好地开发利用煤系高岭土资源,提高其产品档次,我们对皖北某煤系高岭土中的有害物质Fe2O3进行了较系统收稿日期:2002-07-24作者简介:赵锦朴(1955-),男,工程师,大专,主要从事矿物加工及设备研制。
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比高 岭 土 原 矿 , 高 岭 土 的 白度 提 高 约 5 2 . 9 4 。 关 键 词 高 岭 土 除铁 梯度 磁分离 化学漂 白 文章编号 : 1 0 0 2 —2 8 7 2 ( 2 0 1 7 ) 0 6 —0 0 5 0 ~0 7
中 图分 类 号 : T Q1 7 4 . 4 +1 文献标识码 : A
S t u dy o n De f e r r i z a t i o n Pr o c e s s o f Ka o l i n e Ra w Or e
Me n g Z h e n mi n g , Ke S h a n j u n , Z h u L e mi n , Li a n g Li b i n 。( 1 Fo s h a n Oc e a n o Ce r a mi c s Co .Lt d, Gu a n g d o n g, Fo s h a n, 5 2 8 1 3 8) ( 2 S o u t h Ch i n a Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y, Gu a n g z h o u , 5 1 0 6 4 0 )
前 言
高岭土 是 由多种 矿 物构成 的含水 硅铝 酸盐 的结 合
体, 主要 矿 物成 分为 高岭 石 , 还 包 含杂 质如 石英 、 绿土、
在, 称 为 自由铁 。高岭 土 中常见 的含铁 矿物 包 括 : 黄铁
矿、 褐 铁矿 、 赤 铁矿 、 菱铁 矿、 磁铁矿和黄钾铁矾等 , 其 中 以三价 氧化 铁 最为 普遍 。这 些 铁矿 物会 使 高岭 土呈 现不 同程 度 的灰 色 、 绿色 、 褐色 、 粉 红 色等 色调 , 使 高岭 土 的 白度 降低 ] 。有机 碳在 高 温煅 烧 过 程 中可被 除
t i o n b y c h e mi c a l b l e a c h i n g p r o c c e . Co mp a r e d wi t h wh i t e n e s s o f k a o l i n r a w ma t e r i a l 。 t h e wh i t e n e s s i n c r e a s e s n e a r l y 5 2 . 9 4 .
Ke y wo r d s: Ka o l i ne;De f e r r i z a t i on;G r a di e nt ma gn et i c s e pa r a t i on; Ch e mi c a l b l e a c hi n g
矿) 中, 称 为结 构铁 ; 另一 种是 以独 立 的铁 矿 物 形 式 存
a nd c he mi c a l bl e a c hi n g f or i mp r o ve me nt of whi t e ne s s of Ka ol i ne . T he r e s u l t s hows t ha t t he i r on c o nt e nt of Ka ol i n e i s 0.
Ab s t r a c t : Th e d e f e r r i z a t i o n e x p e r i me n t wa s c a r r i e d o u t u s i n g t h e c l a s s i f i c a t i o n o f s e d i me n t a t i o n, g r a d i e n t ma g n e t i c s e p a r a t i o n
摘 要
广州 5 1 0 6 4 0 )
采用沉降分级 、 稀 土 永 磁 高 梯 度 磁 分 离 及 化 学 漂 白 的 方 法 对 高 岭 土 原 矿 进 行 除 铁 增 白 的 研 究 。结 果 表 明 , 通 过
稀 土 永 磁 高 梯 度 除铁 后 , 高 岭 土 的含 铁 量 为 0 . 9 0 , 白度 为 6 3 , 除铁率 为 2 9 . 6 9 ; 经 化 学 漂 白后 , 高岭 土 白度高 达 8 6 , 相
Hale Waihona Puke ・ 5 0 ・ 陶瓷 C e r a m i c s
( 生 产应用) 2 0 1 7 年0 6 月
高 岭 土 原 矿 除 铁 工 艺 硇 研 究
蒙臻 明 柯 善 军 祝 乐 民 梁 立 斌
( 1佛 山欧 神诺 陶瓷 股份 有 限公 司 广 东 佛 山 5 2 8 1 3 8 ) ( 2华南 理工 大 学
9 O 。 a n d t h e wh i t e n e s s o f Ka o l i n e i s 6 3 a f t e r d e f e r r i z a t i o n b y t h e r a r e e a r t h p e r ma n e n t ma g n e t g r a d i e n t s e p a r a t i o n . Th e i r o n