高嶺土精細(xì)加工技術(shù)
高嶺土磨粉機(jī)
高嶺土的加工工藝隨著原礦性質(zhì)、產(chǎn)品用途及產(chǎn)品質(zhì)量要求的不同而不同。總體來說，高嶺土的加工技術(shù)包括：選礦提純、超細(xì)加工、改性等。桂林鴻程是高嶺土深加工設(shè)備生產(chǎn)廠家，我們生產(chǎn)的高嶺土磨粉機(jī)在高嶺土精細(xì)加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，今天就為大家介紹一下幾種高嶺土精細(xì)加工技術(shù)。
高嶺土的質(zhì)量主要體現(xiàn)在白度、純度和細(xì)度三個(gè)方面，白度越高、純度越高、粒度越細(xì)，其質(zhì)量也就越好，市場上的價(jià)格也就越高。影響高嶺土質(zhì)量的因素很多，主要以鐵鈦為主。根據(jù)高嶺土的性質(zhì)不同，其加工技術(shù)主要為高嶺土的選礦提純、超細(xì)粉碎和表面改性等。
1、重選
重選主要用在砂質(zhì)和軟質(zhì)高嶺土的選礦提純中，其工藝過程為將高嶺土、水和分散劑加入到搗漿機(jī)中混成一定濃度的礦漿，通過搗漿機(jī)中高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使高嶺土與石英、長石等其他礦物、有機(jī)質(zhì)分離，搗漿后的礦漿再經(jīng)過螺旋分級(jí)機(jī)、水力旋流器組等離心分級(jí)設(shè)備除去高嶺土中細(xì)砂，進(jìn)一步提純。提純后的產(chǎn)物達(dá)到使用要求后可作為高嶺土產(chǎn)品，也可通過進(jìn)一步的除鐵增白提高高嶺土的質(zhì)量。
2、磁選
存在于高嶺土中的磁性礦物主要包含：（1）細(xì)粒的含鐵鈦的氧化物，如磁鐵礦、鈦鐵礦等；（2）晶格中含鐵或鐵以晶格取代的形式進(jìn)入到弱磁性礦物中，如黑云母等。
弱磁性礦物的分選主要有兩種方法：高梯度磁選和磁化焙燒，工業(yè)上常用的是高梯度磁選。高梯度磁選與常規(guī)磁選不同的是其能產(chǎn)生高達(dá)107高斯/cm數(shù)量級(jí)的磁場強(qiáng)度，從而能高效捕捉存在于高嶺土中的細(xì)粒弱磁性礦物顆粒。
隨著高嶺土的需求的不斷增加和開采，優(yōu)質(zhì)高嶺土資源越來越少，大部分都是低品位且較難開發(fā)利用的高嶺土，礦石中雜質(zhì)含量高且嵌布微細(xì)，高梯度磁選也無法做到有效的除鐵，因此，未來通過增加磁場強(qiáng)度做到在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用超導(dǎo)磁選是高梯度磁選技術(shù)發(fā)展的趨勢。
3、浮選
高嶺土的浮選主要是加入浮選藥劑使高嶺土中細(xì)粒的鐵鈦雜質(zhì)礦物進(jìn)入泡沫而被刮出，達(dá)到除鐵增白的目的。由于硫化鐵礦物的天然可浮性較好，其浮選分離可以通過加入硫化礦物浮選捕收劑進(jìn)行泡沫浮選而實(shí)現(xiàn)。
國外某黏土開發(fā)公司采用無載體浮選技術(shù)對(duì)高嶺土進(jìn)行浮選除鐵，在浮選過程中通過加入Ca2+對(duì)浮選過程進(jìn)行活化，并同時(shí)對(duì)高嶺土礦漿進(jìn)行高強(qiáng)度擦洗以除去其表面污染物，取得了良好的浮選效果。
4、選擇性絮凝
選擇性絮凝是根據(jù)礦物之間性質(zhì)的差異，通過添加絮凝劑將礦漿的一些細(xì)粒級(jí)顆粒選擇性的聚集起來，形成粒徑較大的絮團(tuán)。高嶺土的選擇性絮凝除鐵的原理主要是通過加入高嶺土的絮凝劑將微細(xì)粒高嶺土絮凝沉降，而高嶺土中的鐵鈦雜質(zhì)礦物則留在上層的懸浮液中，再輔以磁選或浮選將鐵鈦雜質(zhì)礦物除去，達(dá)到除鐵增白的目的。
5、化學(xué)增白
化學(xué)法增白主要是通過加入藥劑與高嶺土中的雜質(zhì)成分反應(yīng)，再通過水洗除去。常用的方法包括酸溶法、氧化漂白、還原漂白和氧化-還原漂白等。
酸溶法的原理是通過在高嶺土中加入酸與其中不可溶的雜質(zhì)反應(yīng)，再用水洗除去，常用的酸主要為鹽酸、硫酸、草酸。
還原漂白的原理就是在pH為2~5的酸性環(huán)境下加入還原劑將高嶺土中不可溶的Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇艿腇e2+，再經(jīng)過水洗將可溶的Fe2+除去，常用的還原劑為連二亞硫酸鈉（保險(xiǎn)粉）、硫代硫酸鈉等。
氧化漂白的原理與還原漂白類似，主要是通過在高嶺土中加入強(qiáng)氧化劑（如過氧化氫、高錳酸鉀、氯氣等）氧化不溶于酸的雜質(zhì)（如FeS2和有機(jī)質(zhì)等），然后用水沖洗除去。
很多時(shí)候礦石同時(shí)含有不溶的三價(jià)鐵和二價(jià)鐵，單一的還原漂白或氧化漂白都無法有效的除鐵，此時(shí)可采用氧化-還原聯(lián)合漂白的方法除鐵。其原理主要是先加入氧化劑把不溶的FeS2氧化為Fe3+，再加入還原劑將Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)榭赏ㄟ^水洗除去的Fe2+。相比單一的還原漂白或氧化漂白，該方法除鐵效果明顯提高，但其工藝流程較為復(fù)雜。
6、煅燒增白
氯化焙燒是一種目前常用的高嶺土增白工藝，其主要原理是在還原環(huán)境下，在高嶺土煅燒過程中添加固體氯化劑或氯氣使之與其中的鐵鈦雜質(zhì)反應(yīng)生成氯化物而排出，從而提高白度。煤系高嶺土原礦中本身含有一定量的炭質(zhì)，有利于氯化反應(yīng)的進(jìn)行，加之煤系高嶺土鍛燒脫炭是必須的加工過程之一，將脫炭與氯化除鐵、鈦結(jié)合起來。因此氯化焙燒法廣泛應(yīng)用于煤系高嶺土的提純。
7、超細(xì)粉碎
高嶺土的粒度是衡量其產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，造紙、涂料、橡塑領(lǐng)域中對(duì)高嶺土的粒度有一定的要求，因此需要對(duì)高嶺土進(jìn)行超細(xì)粉碎。
由于高嶺土具有片層狀結(jié)構(gòu)，因此高嶺土的超細(xì)粉碎又稱為剝片。主要是通過物理或化學(xué)作用將疊片狀的高嶺土磨剝成單層的片狀，在不破壞其晶格結(jié)構(gòu)的情況下使其粒徑減小，常用的設(shè)備為攪拌磨和球磨機(jī)等。
納米高嶺土具有許多納米顆粒所特有的性質(zhì)，如表面效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)等，使之在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，并且能大大提高材料的物理化學(xué)性能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高嶺土的納米化也將成為高嶺土深加工的主要研究方向。
8、表面改性
高嶺土表面改性是采用物理或化學(xué)的手段對(duì)處理高嶺土的表面，使高嶺土的白度、亮度、化學(xué)活性等物理化學(xué)性能發(fā)生改變。高嶺土表面改性方法主要包括偶聯(lián)劑處理、吸附、表面包覆等，其中應(yīng)用最廣泛的是偶聯(lián)劑改性。偶聯(lián)劑改性的原理主要是通過偶聯(lián)劑與高嶺土表面的活性基團(tuán)相互作用，從而使其表面物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。