高岭土除铁技术现状

国内外高岭土的发展现状及存在问题摘要：阐述了国内外高领土的储量和生产概括与发展现状以及应用范围等情况，指出了世界高岭土行业在发展，我国的高岭土要重点发展深加工，开发新产品,尽快改变目前产品结构不合理的状况，从传统的应用领域转向高科技、新技术、高效益领域，把我国高岭土工业办成既满足国内需要、又力争多出口创汇的产业。

Abstract At home and abroad were elaborated the high territory reserves and productionsummarized and development present situation and application scope, and points out the world kaolin industry in the development, our country kaolin to focus on developing deep processing, develop new products, as soon as possible to change the present product structure unreasonable situation, from the traditional application field to high-tech, new technology, high benefit field, our country the kaolinite not only satisfy domestic needs to be, and strive to many export industry.关键词：高岭土国内外发展现状应用范围存在问题展望Key words：kaolin At home and abroad Development present situationApplication range Problems prospect1 国内外高岭土的储量和生产概况世界上高岭土资源极为丰富，五大洲60多个国家和地区均有分布，但主要集中在欧洲、北美洲、亚洲和大洋洲。

高岭土尾矿高效开发利用的进展（一）1、我国高岭土尾矿现状随着我国经济的快速进展,每年都消耗大量矿产资源,（高岭土）以其优异的性能和广阔的应用领域,被不断的开发利用。

目前我国每年使用高岭土总量约在600万t左右,其中通过选矿提纯除杂的高岭土产品约150万,t而由于高岭土资源开采利用率低,仅为20%左右,因此每年产生数千万t的高岭土尾矿,且逐年增长。

高岭土尾矿是高岭土矿经选矿后排放的固体废弃物。

长期以来,很多单位只致力于高岭土矿的开采、加工,对高岭土尾矿的回收利用讨论较少,大都是将尾矿露天堆放,或者用作铺路、返田和夯实地基等,随着尾矿的不断聚积,侵占了大量的土地,污染水质,并造成植被破坏及水土流失,甚至造成泥石流,严重影响生态环境,同时也造成了高岭土等不可再生资源的过分消耗。

因此综合利用高岭土尾矿,将其回收利用,变废为宝,保护环境,造福于社会和子孙后代,显得尤为紧要。

依据地区不同,高岭土及其尾矿的共伴生矿物的成分和数量差异较大,一般其重要成分为SiO2和Al2O3,而Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO等含量较低,如能依据尾矿中铝硅酸盐矿物的物化性能,合理、充分地利用,便能取得良好的经济效益、环保效益和社会效益。

目前我国对于高岭土尾矿的综合利用有较多的讨论和应用。

大约有以下几个方面:（1）高岭土尾矿中仍含有石英、白云母、长石及残余高岭土等矿物成分,通过重选、脱泥、筛分、浮选、机碓等分选手段,采纳合适的工艺流程,可以得到高岭土精矿、云母精矿、长石精矿、石英精矿等,甚至可以做到无尾矿选矿；（2）往高岭土尾矿中添加粗骨料、粉煤灰或者某些化学活化剂等作为原材料制备建筑材料制品,有些尾矿经水洗后就已达到了建筑用砂的要求；（3）利用高岭土尾矿中含有的SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等有用组分的特点,再添加其他必要组分,然后通过熔制、水淬、装模、热处理、脱模、抛光等深加工处理制备陶瓷玻璃制品；（4）以高岭土尾矿制备高分子絮凝剂,一般是运用粉磨、焙烧、酸溶、水解、聚合等手段,达到有效的利用尾矿中含有的Al2O3成分的目的。

利用煤系高岭石生产煅烧高岭土的技术高岭土,特别是超细煅烧高岭土,作为一种非常重要的无机非金属材料,凭借其优异的物理性能在造纸工业中一直占有非常重要的地位。

造纸工业使用的煅烧高岭土是一种多孔的高白度结构性功能材料,这种材料主要是用于替代价格昂贵的钛白粉等高级颜料。

造纸工业对煅烧高岭土的质量要求主要表现为对煅烧高岭土的粒度、白度及遮盖力、吸油率、粘浓度、pH值、磨耗值等指标的要求。

近年来,英、美等国已相继开发并批量生产出一些具有高白度、高细度并且具有高遮盖力的名牌产品,其产品白度(F457)与细度(以-2微米颗粒含量计)均已超过90%(即通常所称的“双90”指标),在普通水洗高岭土市场受重质碳酸钙冲击而连年萎缩的情况下,市场销售一派繁荣,令许多厂家竞相追随。

自八十年代以来,煤系高岭土的大量发现(据称远景储量超过100亿吨),并且由于煤系高岭土的品质高,有害杂质极少,使它成为生产造纸涂布级煅烧高岭土的理想原料。

近年来,我国许多部门以“双90”为目标,就利用煤矸石生产造纸涂料级高岭土的工艺开发做了一些尝试并已经取得一定进展。

然1而,目前只有极少数的企业能够生产出合格产品,大部分企业由于原料、工艺以及设备等方面的原因,产品质量以及产品成本一直不尽人意。

本文拟对现有的一些工艺过程做一分析比较,以期从中获得一些启示。

一工艺原理利用煤矸石生产造纸涂布级高岭土的工艺主要包括两个部分:粉碎超细过程与煅烧增白过程。

1 粉碎超细过程粉碎超细过程是决定高岭土质量的一个重要环节。

煤系高岭土的粉碎超细属硬质高岭土粉碎(由5~20mm至40~80μm)超细(由40~80μm至-10μm或-2μm)。

尽管各种设备的功能、破碎范围、能耗等不尽相同,但按其破碎粉碎原理可以概括为以下几种:1)挤压法:由于压力P作用在两块工作面之间的物料粉碎;2)冲击法:由于冲击力作用使物料粉碎。

冲击力的产生是由于:运动的工作体对物料的冲击;高速运动的物料向固定的工作面冲击;高速运动的物料互相冲击;高速运动的工作体向悬空的物料冲击;3)磨剥法:靠运动的工作面对物料摩擦时所施的剪切力,或者靠物料彼此之间摩擦时的剪切作用而使物料粉碎;4)劈裂法:物料因楔形工作体的作用而粉碎。

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]。

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。

陶瓷原材料用高岭土除铁增白技术之高温氯化法铁杂质是陶瓷生产中的有害物质，假如原材料中铁杂质含量超过肯定得水平，那么铁杂质将大大影响陶瓷产品的白度、介电性能和化学稳定性，从而影响产品的商业价值，因此对陶瓷产品来说铁杂质的含量应当要严加掌控。

粘土是用于制造陶瓷和耐火材料的一个紧要矿物原材料，其中的所含铁杂质矿物重要有以下几种：针铁矿（HFeO2）、黄铁矿（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、钛铁矿（FeTiO3）、磁铁矿（Fe3O4）以及菱铁矿（FeCO3）等。

铁杂质在粘土中的存在形式多样，有的呈结核状，有的呈浸染状和网络状分布形式，结核状铁杂质可以通过淘洗的方法除去，分选度较大的铁杂质则可以采纳电磁除铁法。

当前国内正在建设资源节省型，环境友好型的和谐社会，因此节能降耗少污染就成了陶瓷行业所要急需解决的问题。

高温氯化法高温氯化法就是通过在特定的容器中通入流动的氯气，在700℃至950℃的温度下焙烧球团状的粘土，使粘土中的铁杂质与氯气反应生成气态氯化铁盐，以挥发的方式除去氯化铁盐，从而达到除去杂质的目的。

在过去的几十年中使用氯化法冶炼金属已显著增多，这是由于应用性氯化技术的成熟为提高原材料反应活性，降低生产成本供给了较好的前提。

用氯化的方法除去高岭土矿物中的铁、钛杂质，以获得肯定白度的高岭土，这种技术在造纸行业最早进展起来。

J.A.Gonzlez等进行了使用高温氯化的方法从不同的粘土和（高岭土）矿物中去除铁、钛杂质的一系列试验，他们由试验得到了高温氯化漂白粘土的最佳优化条件，并且在此条件下的除铁效率特别高，并且实现了在工业上的应用。

他们的试验结果表明，使用高温氯气从粘土矿物提取铁、钛等杂质已被证明是明确优于其他物理和化学除铁过程的，高温氯化法不仅可以除去矿物中的游离铁杂质，而且还可以除去粘土矿物中的结构铁杂质。

Chandrasekhar等使用高温氯化法处理粘土特别是高岭土中的铁和钛杂质，已获得良好的效果。

如何提高高岭土白度白度是衡量高岭土产品的重要指标之一，不仅决议了其价格，也决议了其应用范围，故降低高岭土中铁杂质含量，加添白度，是提高高岭土产品质量的重要途径。

目前，高岭土除铁增白的方法重要有以下几种：1、高岭土磁选增白几乎全部的高岭土原矿都含有少量（一般为0.5—3%）的铁矿物，重要有铁的氧化物、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，必需采纳强磁选机进行处理。

国佐治亚中部地区的一些高岭土公司已将高梯度磁选作为标准的处理工艺。

超导磁选机的显现，可将高岭土中几个微米下的弱顺磁性矿物分别出来。

磁选工艺解决了因含铁量高而不具备商业开采价值的低品质高岭土资源的开发利用问题，超导磁选机更是可以直接处理含杂质较多的高岭土。

但单一的磁选作业也难以获得高品质的高岭土产品，目前还需要搭配化学漂白等其他工艺来进一步降低高岭土产品的含铁量。

2、高岭土浮选增白浮选工艺可有效去除高岭土中的含铁、钛和碳杂质，实现回收再利用煤系高岭土等低品级高岭土资源。

高岭土颗粒较细，比脉石矿物更难上浮，因此高岭土浮选提纯工艺多采纳反浮选以达到较好的去除杂质的效果，如反浮选除碳、脱硫和除铁。

浮选可使高岭土的白度明显提升，多用来处理杂质较多和白度较低的高岭土原矿，以实现对低品级高岭土资源的综合利用。

3、高岭土着色漂白着色漂白是指在高岭土中加入适量的白色药剂，经过充分搅拌后，白色药剂攫盖在高岭土表面，从而大大提高高岭土的白度。

着色漂白所使用的药剂有：TiO2、CaSO42H2O、CaCO3、CaSiO3H2O等。

这项工艺中值得注意的是白色药剂的细度及所用的搅拌设备，药剂的细度不足或搅拌速度不当都会降低漂白效果。

4、高岭土还原法漂白该法的实质就是使高岭土中难溶性的Fe3+还原成可溶性的Fe2+，而后洗涤除去，从而提高高岭土的白度。

这是高岭土工业中传统的除铁方法。

常用的还原漂白药剂有连二亚硫酸钠（Na2S2O4）和二氧化硫脲（HO2SC（NH）NH2）等。

高岭土除铁增白方法作者：唐志阳来源：《江苏陶瓷》2015年第02期摘要简述了高岭土的性能、用途以及其所含铁的赋存状态，详细介绍了高岭土除铁增白常用的几种方法，并对各种方法的优缺点进行了比较，认为同时采用多种方法除铁，能取得更好的漂白效果。

关键词高岭土；除铁；物理法；化学法；微生物法0 引言纯度高的高岭土具有白度高、质软、粘结性高、可塑性好、易分散悬浮于水中、耐火性良好、阳离子交换量低、抗酸溶性良好、电绝缘性能优良等性能，在陶瓷、橡胶、造纸、油漆、涂料、塑料、化工、国防、石油、医药、水泥、玻璃纤维、纺织及汽车工业等几十个行业[1-2]得到广泛应用。

在陶瓷工业中，高岭土在陶瓷坯料和釉料中得到大量应用。

化工产品中添加高岭土，可明显提高产品的档次[3-4]。

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[5]，其中铁是影响高岭土白度的主要因素，在陶瓷产品中，高岭土中的铁不仅影响其烧后颜色，而且严重影响其介电性能和化学稳定性，因此高岭土使用前必须除铁增白。

1 高岭土中铁的赋存状态高岭土中的铁杂质是主要着色物质[6]，国内外学者大量的研究表明：高岭土中的铁多以黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿、锐钛矿、磁铁矿、褐铁矿、钛铁矿等矿物形式存在[7]，其中主要的存在形式有两种，多数铁主要以高度分散状态的胶状褐铁矿的形式存在，少量的铁矿物属于针铁矿和赤铁矿，近于球状、针状和不规则形状。

高岭土中的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[8]。

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。

2 高岭土除铁增白方法如上所述，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。