4漂白法概论

高岭土原矿经过捣浆、粗选和精选后，采用次氯 酸钠氧化漂白法进行漂白，得到造纸用涂料级高 岭土和陶瓷用高岭土。
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还原漂白法
适用范围：粘土类矿物中存在的三价铁的氧化物， 不溶于水，在稀酸中溶解度也较低。
还原漂白法 连二亚硫酸钠漂白法 硼氢化钠漂白法 还原-络合漂白法 酸溶氢气还原法
产品
实验流程图
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连二亚硫酸钠漂白法
存在问题：
保险粉极易分解而使其还原能力降低。这些副 反应，既浪费了药剂，又影响产品质量。
2[S2O4]2-+4H+=3SO2+S+2H2O 3[S2O4]2-+6H+=5SO2+H2S+2H2O
2H2S+SO2＝3S↓+2H2O
漂白后的高岭土如果不能得到及时洗涤，生成 的FeSO3由于氧的存在，有重新氧化的可能， 就会造成产品返黄。
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硼氢化钠漂白法
如何保持保险粉的稳定性？
硼氢化钠漂白法：实际上是就是在漂白过程中通 过硼氢化钠与其它药剂反应生成连二亚硫酸钠来 进行漂白的方法。
NaBH4+9NaOH+9SO2=4Na2S2O4+NaBO2+NaHSO3+6H2O
本质：仍是连二亚硫酸钠在起还原漂白作用。
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硼氢化钠漂白法
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连二亚硫酸钠漂白法
还原剂：最常用的是连二亚硫酸钠（Na2S2O4 ）， 工业上称为保险粉。
原理：在矿浆中加入保险粉，氧化铁中三价铁可被 还原成二价铁。由于二价铁易溶于水，经过滤洗涤 就可以除去：
Fe2O3+Na2S2O4+H2SO4=Na2SO4+2FeSO3+H2O
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酸溶氢气还原法
酸溶氢气还原法：首先用酸将高岭土中三价 铁的氧化物转化到溶液中，再由酸与活泼金 属作用所产生的氢气将三价铁离子还原成可 溶于水的二价铁离子，而后过滤除去。
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酸溶氢气还原法
酸起的作用：
作溶剂将高岭土中三价铁的氧化物转化到溶 液中：
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 与活泼金属发生转换反应生成氢气，作为还
连二亚硫酸钠漂白法
在世界各国现在用的高岭土漂白工艺中，绝大部 分都属于还原漂白，即以连二亚硫酸盐为漂白剂。
漂白工艺由于药剂成本较高，所以经常在高岭土 选矿流程的最后部分进行。
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连二亚硫酸钠漂白法
水
高岭土 制浆 原矿 筛分
弃渣
调浆
H2SO4 保险粉
酸度 调节
漂白
洗涤 过滤
烘干
废水
研磨 粉碎
为什么不采用酸浸法增白？
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概述
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，但强酸（如盐酸、硫酸等）在溶 解氧化铁、氧化钛的同时，也会溶解氧化铝，有 可能破坏高岭土等粘土类矿物的晶格结构。
氧化、还原漂白法在非金属矿物漂白提纯中占有 重要的地位。
15源自文库54
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氧化漂白法
氧化漂白法：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，使其成为能被洗去的无 色氧化物。
原剂。
Zn+2HCl=ZnCl2+H2 ↑
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酸溶氢气还原法
产生的氢气可将溶液中的三价铁离子还原成易溶 于水的二价铁离子。 2Fe3++H2=2Fe2++2H+
氢气还可能直接与未被酸溶解的Fe2O3发生反应： Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O
铁粉与三价铁离子直接反应，生成二价铁离子： Fe3++Fe=2Fe2+
强氧化剂：次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、氯 气、臭氧等。
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氧化漂白法
反应： FeS2+NaClO→Fe2++Na++SO42-+Cl-
在较强的酸性介质中，亚铁离子是稳定的。
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氧化漂白法
实例：苏州阳西黄铁矿型高岭土呈灰到灰白色， 白度66~68%，PH=6.4 。
主要染色矿物为黄铁矿，含量较高，为1~3%。
络合药剂： 磷酸和聚乙烯醇 羟铵或羟铵盐 草酸
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还原-络合漂白法
实例：草酸分子除了与金属离子成螯的羟基外， 还有亲水基团和羰基，与铁离子作用时形成含水 的双草酸络铁螯合离子：
H2O O＝C－O O＝C－O
Fe O＝C－O O＝C－O
H2O
该螯合离子是水溶性的，在漂白后可以随溶液排 除。
化学选矿
概述 浸出法 化学漂白法 煅烧法
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浸出法
碱浸法 酸浸法 细菌浸出法
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水
石 墨 碱 浸 法 工 艺
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石墨粉 搅拌 高温熔融 冷却 水浸 洗涤 酸浸 洗涤 脱水 干燥
氢氧化钠
盐酸 废液处理
包装 3
酸对石英砂中含铁杂质的溶解作用
天然硅石 人工手选
破碎
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连二亚硫酸钠漂白法
如何保持保险粉的稳定性？
常用的还原漂白剂除了连二亚硫酸钠外，还有连 二亚硫酸锌，连二亚硫酸锌相对稳定些。
但是，连二亚硫酸锌又会使漂白废水中的锌离子 浓度过高。
同时，锌离子残存于漂白土内，在用作造纸涂料 和填料时，废水中所含的锌离子会危及河流内的 生物。
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自来水冲洗
酸浸24h
自来水总冲洗
高温煅烧 1350-1400℃；水淬
自来水冲洗
酸浸24h 去离子水冲洗 烘干 粉碎、筛分 装瓶产品
透明石英玻璃用硅石的加工流程
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细菌浸出法
原料
浸出
残渣
浸出液
金属回收 金属 尾液
菌液再生
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化学漂白法
概述 氧化漂白法 还原漂白法 氧化-还原联合漂白法
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概述
高岭土、重晶石粉等用作陶瓷、造纸和化工填料 的矿物，要求具有很高的白度和亮度，而自然界 的非金属矿物中，往往因含有着色杂质而影响其 自然白度。
着色杂质 含铁、钛、锰等矿物
➢ 黄铁矿、褐铁矿 ➢ 赤铁矿、锐钛矿等
有机质：碳、石墨等
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概述
有机质可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白 度的主要处理对象。
特点： 在PH=6~7时，生成的最大量的连二亚硫酸钠 十分稳定。 在随后的PH值降低时，连二亚硫酸钠与矿浆中 氧化铁立即反应，得到及时利用，从而避免了 连二亚硫酸钠的分解损失。
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还原-络合漂白法
如何解决返黄现象？
还原-络合漂白法：在还原漂白的过程中加入络合 剂，使二价铁离子得到络合而不再容易被氧化。