高嶺土提純方法及所用設備
一般來說,提純高嶺土有兩個目的:一是去除鐵礦物、鈦礦物等有害有色雜質,提高高嶺土產品的白度;二是去除應時、長石等砂質礦物,從而提高高嶺土產品質量,拓展應用廣度和深度,獲得較好的經濟效益。
目前高嶺土的提純方法主要有重選、磁選、浮選、化學浸出、漂白和焙燒。具體工藝應根據原礦所要求的雜質種類、貯存狀態、嵌布粒度和產品質量指標來確定。
1.高嶺土的再分離提純
重力分選原理:利用高嶺土和脈石的密度和粒度差異。
重選目的:除去輕有機質、應時、長石和含鐵、鈦、錳的高密度雜質。
常用設備或化學品:水力旋流器、離心濃縮機、分散劑(碳酸鈉、六偏磷酸鈉)
實踐表明,重選提純高嶺土是非常有效的。在高嶺土提純中用小錐旋流器或離心機代替洗滌篩分,既能達到洗滌分級的目的,又能去除部分雜質,具有很好的應用價值。
2.高嶺土的磁選提純
磁選原理:利用高嶺土與赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、金紅石等脈石礦物的磁性差異。
磁選的目的是除去赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、金紅石等染色雜質。
常用設備或藥物:各種磁分離設備。
磁選技術解決了低品質高嶺土資源的開發利用問題,因為其含鐵量高,無商業開采價值。超導磁選機可以直接處理雜質較多的高嶺土。然而,單一磁選很難獲得高質量的高嶺土產品。目前需要配合化學漂白等工藝進一步降低高嶺土產品的含鐵量。
3.高嶺土浮選提純
浮選原理:利用高嶺土和脈石礦物表面性質的差異。
浮選目的:處理雜質多、白度低的高嶺土原礦,去除鐵、鈦、碳雜質,實現低品位高嶺土資源的綜合利用。
常用設備或藥劑:浮選機、浮選柱、捕收劑、起泡劑、抑制劑。
浮選可以顯著提高高嶺土的白度,但缺點是需要添加化學品,增加了生產成本,容易污染環境。
4.高嶺土的化學浸出和提純
浸出原理:選擇性溶解和去除高嶺土中某些雜質的方法,如酸浸法和微生物浸出法。
浸出目的:用于去除赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等低品位高嶺土,并進行降鐵提純。
常用設備或藥劑:硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、草酸、磷酸、微生物等。
5.高嶺土的漂白和提純
漂白原理:通過改變高嶺土中有害元素的價態,使其轉化為可溶性物質,然后進行洗滌去除,如將不溶性鐵轉化為可溶性鐵,通過洗滌去除。
漂白目的:去除含鐵雜質,大大提高高嶺土產品的白度。
常用的設備或試劑:次氯酸鈉、高錳酸鉀、雙氧水,甚至亞硫酸氫鈉、草酸等。
化學提純法生產成本高,多用于高嶺土精礦除雜后的進一步提純。
6.煅燒提純高嶺土
焙燒原理:利用高嶺土與雜質的化學成分和反應活性的不同,可進行高溫焙燒、磁化焙燒或氯化焙燒。
焙燒的目的是除去高嶺土中的碳、鐵、金屬和硫化物。
常用設備或化學品:回轉窯、焙燒爐、氯化劑等。
該方法可大幅度提高高嶺土的白度,提高煅燒產物的間隙體積和化學反應活性,獲得高質量的高嶺土產品,但能耗高。
實踐表明,單一的提純工藝很難獲得高質量的高嶺土產品,尤其是處理由劣質煤和礦石制成的復雜高嶺土。因此,在實際生產中