中國粉體網(wǎng)訊 高嶺土是一種重要的非金屬礦產(chǎn)資源，具有良好的吸附性、可塑性和穩(wěn)定性等，被廣泛應(yīng)用于造紙、陶瓷、橡膠和耐火材料等材料制備領(lǐng)域。但我國生產(chǎn)的高嶺土產(chǎn)品質(zhì)量較低，優(yōu)質(zhì)高嶺土依賴進(jìn)口，優(yōu)化及創(chuàng)新高嶺土提純工藝至關(guān)重要。

由于各個(gè)地方的高嶺土礦的成因和種類的不一樣，其中所含的伴生礦物雜質(zhì)就有所不同，因此其選礦加工的方法就有所區(qū)別。換言之，高嶺土選礦提純工藝復(fù)雜多變，工藝重點(diǎn)也因礦而異。

高嶺土 圖源：龍高股份

1高嶺土選礦提純方法

1.1水介質(zhì)浮沉法

利用各種礦物在水中的浮沉速度和溶解度的不同，把有用礦物和雜質(zhì)礦物分離開來。此種方法主要去掉石英、長(zhǎng)石、云母等碎屑礦物和巖屑等較粗粒的雜質(zhì)，同時(shí)也可除去部分鐵鈦礦物。

1.2分級(jí)

利用礦物顆粒的大小或密度的差別來分離礦物。若組成礦漿的礦物粒度相差大，則一般用篩網(wǎng)分級(jí)；若相近，則據(jù)其密度差別進(jìn)行選別。常用的分級(jí)設(shè)備有：振動(dòng)篩、水簸、水力旋流器和離心機(jī)等。分級(jí)的作用和水介質(zhì)浮沉法基本相同，主要是用來除去高嶺土礦中的長(zhǎng)石和石英等雜質(zhì)礦物，使得高嶺土的純度和煅燒白度得以提高。

1.3磁選

利用磁力清除物料中磁性金屬雜質(zhì)的方法。幾乎所有的高嶺土原礦都含有少量的鐵、鈦礦物。例如：主要有鐵的氧化物、鈦的氧化物、鈦鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、云母和電氣石等。

1.4浮選

根據(jù)礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同，從礦石中分離有用礦物的技術(shù)方法。高嶺土的選礦方法最初是載體浮選，之后又開發(fā)出無載體浮選工藝。高嶺土浮選所用捕收劑主要有：十二烷胺、三乙醇胺和吡啶等脂肪酸類，以及羥肟酸等。

1.5化學(xué)提純

利用礦物中含有某些伴生雜質(zhì)礦物具有酸溶性或者堿溶性等特性，而利用酸或者堿進(jìn)行溶解剔除的一種方法。鐵礦物和鈦礦物是高嶺土中最常見的著色物質(zhì)，其中以3價(jià)鐵最常見，這些鐵、鈦礦物會(huì)使高嶺土呈現(xiàn)不同程度的灰色、褐色、粉紅色等，使高嶺土白度降低。

1.6微生物法

利用微生物與礦物之間的深度作用，使礦物晶格破壞，從而使有用組分溶解出來的一門提取技術(shù)。高嶺土中含有的氧化黃鐵礦及其他硫化礦就可以利用微生物提出技術(shù)進(jìn)行提純加工。常用的微生物有：氧化亞鐵硫桿菌和鐵還原桿菌等。

1.7煅燒

煅燒能脫除炭質(zhì)、提高白度，是選礦必不可少的工藝，是改善高嶺土性能的特殊加工方法。

多種高嶺土選礦提純工藝各有特點(diǎn)，應(yīng)用方法在于結(jié)合實(shí)際，按需選擇，創(chuàng)新升級(jí)。

2高嶺土選礦提純工藝應(yīng)用與優(yōu)化

應(yīng)用方面。選礦提純工藝種類繁多，高嶺土礦屬性復(fù)雜多變，我們應(yīng)該如何準(zhǔn)確選擇有效的方法？現(xiàn)在的選礦提純工藝效果達(dá)不到要求，是否可以采用多種工藝聯(lián)合使用？因此，我們需要有一個(gè)清晰的認(rèn)知：面對(duì)不同屬性的高嶺土礦時(shí)，選礦工藝的重點(diǎn)不同。

常見高嶺土提純工藝流程

例如，王浩等采用高梯度磁選機(jī)提純高嶺土，可以有效去除Fe₂O₃，也能明顯降低K₂O和TiO₂的含量，進(jìn)一步提高產(chǎn)品白度。而陳武生等對(duì)主要含鐵雜質(zhì)為黃鐵礦和赤褐鐵礦的高嶺土進(jìn)行提純研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)浮選和強(qiáng)磁選提純效果較差。后采用濃度25%的硫酸對(duì)含鐵較高的硬質(zhì)高嶺土進(jìn)行酸浸處理5h，其除鐵率可達(dá)37.67%。再以H₂O₂為氧化劑進(jìn)行氧化酸浸，除鐵率可達(dá)到45.83%。

優(yōu)化維護(hù)方面。選礦提純工藝的優(yōu)化可以是整體性的技改，也可以是小幅度提升參數(shù)，或者針對(duì)性解決問題。

例如，龍高股份在原有水洗工藝基礎(chǔ)上，積極發(fā)展超導(dǎo)除鐵、超高壓壓濾、磨剝等加工技術(shù)，努力提高產(chǎn)品的科技含量和附加值。例如，中國高嶺土有限公司為解決“高嶺土品位偏低，流程各作業(yè)技術(shù)指標(biāo)及工藝參數(shù)設(shè)計(jì)偏差較大的問題”對(duì)存在問題的選礦生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)研究，對(duì)流器溢流管磨損、磨穿產(chǎn)線進(jìn)行針對(duì)性技改。例如，王帥等采用多級(jí)水力旋流器分級(jí)→砂磨機(jī)剝片的工藝，使φ25mm水力旋流器溢流的-2μm粒度≥93%，滿足了造紙用一級(jí)土的要求，與原有工藝相比，產(chǎn)率也提高了1%，并且少了一道離心機(jī)分級(jí)工序。

龍高股份：選礦的工藝流程圖

3高嶺土分選設(shè)備之水力旋流器

除了應(yīng)用合理的工藝流程，不斷發(fā)展的選礦提純?cè)O(shè)備也在高嶺土生產(chǎn)中扮演重要角色，對(duì)選礦提純的效果有直接影響。

例如，水力旋流器對(duì)高嶺土的土砂分離，能夠?qū)崿F(xiàn)高嶺土的提純，特別是在含砂量比較大的礦區(qū)中，采用水力旋流器的分選意義重大。在普通口徑水力旋流器基礎(chǔ)上，升級(jí)改造的小口徑水力旋流器更是高嶺土選礦環(huán)節(jié)中點(diǎn)睛之筆，在高嶺土各個(gè)磨礦環(huán)節(jié)中都有應(yīng)用，逐漸取代了螺旋分級(jí)設(shè)備。

在分級(jí)作業(yè)環(huán)節(jié)中，水力旋流器能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：首先是磨礦循壞中的檢查與分級(jí)，礦的預(yù)先分級(jí)以及控制分級(jí)；其次實(shí)現(xiàn)溢流以及沉砂之間的分級(jí)，并對(duì)細(xì)粒泥礦進(jìn)行脫泥處理和濃縮處理。小口徑的水力旋流器與普通口徑的水力旋流器相比，呈現(xiàn)出了較好的耐磨性，使用壽命比較長(zhǎng)，分級(jí)效率比較高。

結(jié)語

高嶺土在造紙、陶瓷和耐火材料等諸多領(lǐng)域獲得廣泛使用，改性高嶺土和納米高嶺土的優(yōu)良性能使高嶺土獲得更加廣泛的研究及應(yīng)用前景，仍是未來高嶺土應(yīng)用研究的熱點(diǎn)方向，同時(shí)這也對(duì)高嶺土的品質(zhì)有更加嚴(yán)格的要求。

另外，基于對(duì)資源的充分利用及可持續(xù)發(fā)展的要求，優(yōu)化高嶺土提純工藝也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要突破口。

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龍高股份：2021年年度報(bào)告