高岭土的增白途径及物理化学变化过程
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高岭土增白工艺1 前言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。
根据其用途的不用,对高岭土的白度有着不同的要求。
但是自然界中产出的高岭土中,往往因含有一些着色杂质而影响其自然白度。
采用常规的物理选矿方法,虽可除去部分杂色矿物,但因染色物质粒度极细且共生复杂而难以奏效。
因此,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提高。
以下介绍去除高岭土中铁杂质,增加其白度的几种方法。
2 化学除铁增白法所谓化学除铁就是用化学药剂选择性溶解物料中含铁矿物,然后去除的方法。
色素离子的类型不同,所用的试剂、方法也就各异:经提纯后的高岭石表面吸附的色素离子为Fe3+,即铁以Fe2O3形式存在时,采用Na2S2O4与其反应将Fe3+还原成二价铁盐,经过漂洗,过滤除去;当吸附离子为Fe2+时,即铁以FeS2形式存在时,应采用氧化剂与其反应将其氧化成可溶性硫酸亚铁和硫酸铁,使其变成易被洗去的无色氧化物;大部份矿样同时含有Fe3+和Fe2+,采用氧化一还原联合漂白法,先用氧化剂氧化Fe2+成为Fe3+再用还原剂将其还原为Fe2+。
经过漂洗,过滤除去。
2.1 还原法2,1.1 保险粉还原法连二亚硫酸钠除铁的基本反应如下:Fe203+Na2S204+2H2SO4≈2NaHS03+2FeSO4+H20由试验知,漂白效果不好的原因之一是保险粉极易分解而使其还原能力降低。
反应如下:2[S2O42-]+4H+=3SO2+S+H2O3[S2042-]+6H+=5SO2+H2S+H2OSo2与H2S进一步反应生成S↓:2H2S+SO2=3S↓+2H20,这些副反应,既浪费了药剂,又影响产品质量。
此外漂白后的高岭土如果不能得到及时洗涤,就会造成产品返黄。
可见保险粉还原法对条件要求非常苛刻,要想实现工业化生产,必须解决两个难题:1)严格控制酸度、温度等;2)如何使产品尽快、充分地得到洗涤。
提高煤系高岭土煅烧白度的实验摘要:通过煤系高岭土的煅烧实验,研究了煅烧温度、原矿粒度、煅烧时间、助剂用量等因素对煤系高岭土白度的影响程度。
原料粒度在1250目,煅烧温度控制在700~950℃,恒温时间为2.5H左右,助剂添加量在3%左右,产品质量稳定,具有较高的白度。
关键词:煤系高岭土煅烧煤系高岭土主要存在于煤层的顶底板和煤层夹矸中。
我国煤系高岭土分布广,储量大,开发利用的前景广阔。
高岭土原矿自然白度低(51.6—64.5%),通过低温煅烧,添加助剂等方法,可大幅度提高白度。
我们主要通过控制煅烧温度、原矿粒度、煅烧时间、助剂用量,对提高煅烧煤系高岭土白度的方法进行探讨。
一、反应原理煤系高岭土原矿中,高岭土含量一般大于90%,但小于10%的杂质主要含有碳质及铁、钛等有色矿物,严重影响了产品白度。
实验证明,通过煅烧可大幅度提高白度,主要反应过程如下:1、脱水分解加热到100~110℃,高岭土失去吸附水,升高至550~700℃时,则失去结晶水。
AL 2O 3〃2SiO 2〃2H 2O →AL 2O 3〃2SiO 2+2H 2O ↑2、温度升至980℃,偏高岭石分解,生成大量AL —Si 尖晶石和少量弱结晶莫来石,无定形SiO 2。
980℃ AL 2O 3〃2SiO 2 AL 6Si 2O 13(AL —Si 尖晶石, 放热大量)+3AL 2O 3〃2SiO 2 (弱结晶莫来石,少量)+SiO 2(无定形)3、温度升至1250℃,莫来石将结晶。
1250℃ AL 6Si 2O 13 3AL 2O 3〃2SiO 2放热1250℃SiO 2(无定形) SiO 2(方石英)上述反应综合如下:250℃ 3(AL 2O 3〃2SiO 2〃2H 2O ) 3AL 2O 3〃2SiO 2+4SiO 2+6H 2O由上述反应式可以看出,高岭土在700℃左右脱去结晶水形成偏高岭石,980℃开始产生硅铝尖晶石,更高温度形成大的莫来石,但游离出对造纸磨耗影响大的方石英。
《高岭土增白工艺及综合利用探究》篇一一、引言高岭土,作为一种重要的非金属矿产资源,以其独特的物理化学性质和广泛的应用领域,已成为现代工业不可或缺的重要原料。
近年来,随着科技的进步和工业的快速发展,高岭土的增白工艺及综合利用成为了研究热点。
本文旨在探讨高岭土的增白工艺及其综合利用的途径,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、高岭土的基本性质及应用领域高岭土是一种以高岭石为主要矿物的天然黏土,具有优良的物理性能和化学稳定性。
其颜色通常为白色或浅色,具有较好的可塑性和耐火性。
高岭土广泛应用于陶瓷、橡胶、塑料、涂料、造纸、化肥、农药等众多领域。
三、高岭土增白工艺1. 原料准备:选择质量优良的高岭土原料,进行破碎、磨细等预处理,以提高其加工性能。
2. 漂白处理:采用化学漂白或物理漂白方法,如使用双氧水、次氯酸钠等化学试剂进行漂白,或采用高温煅烧、紫外线照射等物理方法进行增白。
其中,化学漂白方法需控制好漂白剂的用量和反应条件,避免对高岭土造成过度损伤;物理方法则需控制好温度和时间,以达到最佳的增白效果。
3. 表面处理:通过表面处理剂对高岭土进行改性,提高其分散性、耐候性和化学稳定性。
常用的表面处理剂包括偶联剂、分散剂等。
4. 后期加工:根据不同领域的应用需求,对增白后的高岭土进行粉碎、混合、造粒等后期加工,以满足不同产品的生产需求。
四、高岭土的综合利用1. 陶瓷行业:高岭土是陶瓷行业的重要原料,可用于生产日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷等。
通过增白工艺处理后的高岭土,可提高陶瓷产品的白度和光泽度,提高产品的附加值。
2. 涂料行业:高岭土具有良好的填充性和增稠性,可用于涂料行业作为填料和增稠剂。
增白后的高岭土可提高涂料产品的白度和遮盖力,改善产品的性能。
3. 塑料行业:高岭土可用于塑料行业中作为填充剂和增稠剂,可提高塑料制品的硬度、耐热性和尺寸稳定性。
增白后的高岭土可提高塑料制品的外观质量。
4. 其他领域:高岭土还可用于造纸、化肥、农药等领域,通过增白和综合利用,可提高产品的质量和附加值。