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高岭土除铁新工艺,高岭土除铁方法

发表于:2022-02-21 14:48:08 作者:Lynn 浏览次数:1902
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高岭土除铁可提升高岭土的白度,进而增加高岭土的附加值。高岭土又称陶土,天然高岭土的常见杂质有有机质、铁、钛、暗色矿等,其中铁对其白度的影响更大,因为铁经高温煅烧会形成Fe2O3,造成原料发黄或呈砖红色。

高岭土

在提升高岭土白度方面的技术研发一直在进行,近年也研究出高岭土除铁的新工艺,这里就为您介绍四种常见工艺的除铁方法。

一、磁选法除铁工艺

几乎所有的高岭土原矿都含有少量的铁矿物,主要为铁的氧化物、钛铁矿、菱铁矿、磁黄铁矿、云母、电气石等,这些着色杂质通常具有弱磁性,因此可根据赤铁矿、菱铁矿和磁黄铁矿等脉石矿物与高岭土之间的磁性差异,采用磁选法将其去除。

对于磁铁矿等强磁性矿物来说,采用弱磁选法便可获得理想效果。对于弱磁性的矿物则需采用高梯度强磁场磁选法,此法可有效脱除有用矿物中弱磁性微细颗粒甚至胶体颗粒,同时分离微米级顺磁性物料。

高岭土磁选

二、化学法除铁工艺

生产中,常见的高岭土化学处理提纯法主要有化学浸出法、化学漂白法和焙烧提纯法。

1.化学浸出法

可以通过硫酸、盐酸、硝酸等浸出药剂选择性溶解高岭土中的某些杂质,以去除杂质,该方法主要用于低品位的高岭土的降铁提纯,如去除赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。

以酸溶除铁法为例,利用酸溶液处理高岭土,使其中不溶化合物转变为可溶化合物,而与高岭土分离。通常,硫酸、盐酸及草酸均可用于高岭土加温除铁,但采用硫酸加温浸出除铁会导致高岭石晶格破坏,难以保持高岭石的晶型和物理性能;草酸能溶解矿物表面与晶格联系牢固的铁离子而不影响高岭土的晶格结构和物理化学性质。

因此,在实际生产过程中,可利用聚磷酸盐、乙二胺醋酸盐、草酸、柠檬酸等与金属离子生成稳定的水溶性鳌合物,以达到高岭土选矿除铁、漂白目的。高岭土酸浸法除铁对呈浸染状附存于高岭土表面的赤铁矿(易溶于酸)十分有效,但不适用于含硫化铁矿物、钛铁矿物等的高岭土。

化学法除铁

2.化学漂白法

通过漂白方式将高岭土中的杂质氧化成为可溶解物,进而洗涤去除,以大幅度提升高岭土产品的白度,如将难溶解状态的铁,转化为可溶解状态的铁,通过洗涤流程去除。但化学漂白成本相对较高,通常用于经除杂后需进一步提纯的高岭土精矿。

3.焙烧提纯法

可以通过利用杂质与高岭土之间的化学成分和反应活性的差异,进行磁化焙烧、高温焙烧或氯化焙烧等处理方式,以去除高岭土中的含铁杂质、含碳杂质、硫化物等杂质。

该方法可以提高焙烧产品的化学反应活性,大幅度提升高岭土的白度,获得高品位的高岭土产品。但其缺点是能耗较大,易造成环境污染。

焙烧提纯法

三、凝聚/絮凝法除铁工艺

在pH为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。该工艺要求矿浆浓度低于20%,且后续作业需进行脱水作业。

此外,可采用高分子絮凝剂对高岭土进行选择性絮凝,高岭土颗粒相互絮凝沉向底部,铁钛杂质则因颗粒微细而存在于上部的悬浮液中呈红褐色,将上部的悬浮液脱去即可脱去大部分的铁钛杂质,再采用其他选矿方法(如磁选法)加以处理,即得到高品质的高岭土。

四、浮选除铁工艺

浮选法主要是利用脉石矿物和高岭土之间表面的物理化学性质差异来处理杂质较多和白度较低的高岭土原矿,去除其含铁、钛和碳杂质,常用的浮选法主要有超细度浮选法和双液层浮选法。

浮选法除铁

1.超细度浮选法

该浮选法主要是利用矿物载体(中间载体)来捕集要分选的微细矿物杂质,可处理小于3μm(其中小于0.5um占50%)的矿物,如高岭土常含锐钛矿,其粒径一般小于1um。常用的载体有石灰石、方解石、萤石、硅石、重晶石及硫等,一般需磨至-325目(小于50um)。

2.双液层浮选法

该法采用一种不用载体来除去钛杂质等矿物的浮选法,可适应更细高岭土(小于2um的颗粒大于80%)浮选提纯。

以上便是常见的四种高岭土选矿除铁工艺。在选择具体工艺之前,建议先确定高岭土矿自身化学组成及铁赋存状态等性质,然后根据矿石性质的差异来采用单一或联合的高岭土选矿除铁工艺流程,以获得理想的除铁效果与良好的高岭土品质。