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上海矽諾國際貿易有限公司 2020-07-13 點擊1048次
高嶺土是一種重要的非金屬礦產資源, 主要由＜ 2μm 的微小片狀、管狀、疊片狀等高嶺石簇礦物( 高嶺石、地開石、珍珠石、埃洛石等) 組成[1]。因具有可塑性、粘結性、分散性、耐火性、絕緣性和化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，已成為陶瓷、造紙、橡膠、耐火材料及化工行業(yè)不可缺少的礦物材料[2]。
我國廣東茂名地區(qū)的高嶺土資源儲量十分豐富，該地區(qū)高嶺土呈砂質特性，可選性較好，高嶺土風化完全，高嶺石晶體為片狀結構，粒度較細，特別適合用作造紙原料[3]。據(jù)統(tǒng)計，全國造紙企業(yè)使用的高嶺土有80% 來自茂名，該地區(qū)已成為全國造紙
高嶺土最大的生產基地[4]。
目前，茂名高嶺土的精選多采用多級水力旋流器分級→臥式螺旋離心機分級→砂磨機剝片工藝。相比水力旋流器，離心機占地面積大，前期投資大，運行成本高[5]。本文通過采用多級水力旋流器分級→砂磨機剝片工藝對茂名某公司的高嶺土粗精礦進行精選，研究取消臥式螺旋離心機的可能性，優(yōu)化精選流程。
1 試驗原料
試驗地點在中國高嶺土有限公司中試車間和剝片車間，試驗原料為茂名某公司的φ250mm 水力旋流器溢流粗精礦，粗精礦的主要理化指標見表1。
2 試驗過程
2.1 試驗設備與儀器
搗漿機、泵、水力旋流器、流量計、砂磨機、沉降粒度儀、濃度瓶。
2.2 試驗流程
首先將粗精礦化漿，礦漿濃度控制在16% 左右，然后依次采用φ150mm、φ75mm、φ25mm 水力旋流器分選，壓濾出φ25mm 溢流干礦。接著對其進行化漿，加入適量分散劑，礦漿濃度控制在45% 左右，最后采用砂磨機進行剝片，試驗流程見圖1。
實際生產中，φ25mm 溢流剝片前需要除鐵，除鐵后的產品需要壓濾洗滌，然后再化漿進行剝片，本文的研究不涉及除鐵，故而未在圖1 中標明。
2.3 水力旋流器工作參數(shù)水力旋流器作為一種高效的細微粒礦物分級、脫泥、濃縮設備，廣泛用于有色金屬選礦、陶瓷、非金屬礦選礦等領域，它具有結構簡單，產能大，占地小，效率高，運行成本低的優(yōu)點[6]。本次試驗采用的旋流器工作參數(shù)見表2。
2.4 砂磨機工作參數(shù)
砂磨機是目前物料適應性最廣、最為先進、效率最高的濕法研磨設備，根據(jù)使用性能大體可分為臥式砂磨機、籃式砂磨機、立式砂磨機等[7]。砂磨機與球磨機、輥磨機、膠體磨等研磨設備相比較，具有生產效率高、連續(xù)性強、成本低、產品細度高等優(yōu)點。本次試驗采用的臥式砂磨機工作參數(shù)見表3，采用氧化鋯球做研磨介質。
3 試驗數(shù)據(jù)與分析
3.1 旋流器分選數(shù)據(jù)與分析
在表2 的工作參數(shù)下，旋流器分選數(shù)據(jù)見表4。分析表4 可知：φ150mm、φ75mm、φ25mm 水力旋流器對粗精礦起到了很好的分選作用，鋁含量從33.67% 提升到了38.37%，-2μm 粒度從68.80%提升到了85.01%。
3.2 砂磨機剝片粒度數(shù)據(jù)與分析
在表3 的工作參數(shù)下，砂磨機剝片粒度數(shù)據(jù)見表5。分析表5 可知：臥式砂磨機的剝片效果較好，可以將φ25 溢流-2μm 粒度從85.01% 提升到93%。
3.3 流程優(yōu)化前后對比分析
茂名某公司的高嶺土粗精礦精選采用的是水力旋流器(φ150mm、φ75mm、φ25mm) 分級→ 臥式螺旋離心機分級→砂磨機剝片工藝，根據(jù)該公司提供的生產數(shù)據(jù)可知：臥式螺旋離心機溢流的產率( 相對原礦) 在8% 左右，離心機溢流剝片后的-2μm 粒度在93% 左右。本文通過采用水力旋流器(φ150mm、 φ75mm、φ25mm) 分級→砂磨機剝片工藝對高嶺土粗精礦進行精選。由表4 可知，φ25 溢流的產率( 相對原礦) 在9%，比離心機的產率高1%。由表5 可知，剝片后的-2μm 粒度同樣可提升到93%，達到了造紙用一級土( 代號ZT-0A)-2μm 粒度≥ 92% 的要求[8]。另外， 筆者對φ25 溢流進行了除鐵試驗( 超導磁選聯(lián)合保險粉漂白)，結果可滿足造紙用一級土白度≥ 88 的要求[8]。
4 結論
(1) 采用水力旋流器和砂磨機處理茂名某公司高嶺土粗精礦，可使最終產品的-2μm 粒度提升到93%，達到了造紙用一級土-2μm 粒度≥ 92% 的要求。
(2) 與茂名某公司高嶺土粗精礦的精選流程( 多級水力旋流器分級→臥式螺旋離心機分級→砂磨機剝片工藝) 相比，本文采用的多級水力旋流器分級→砂磨機剝片工藝，產率提高了1%，減少了一道臥式螺旋離心機分級工序，具有投資少、運行成本低的優(yōu)勢，具備可行性，值得大力推廣均符合建筑石料用要求，多數(shù)指標可達到優(yōu)質石料要求。
5 結論
研究區(qū)石灰?guī)r礦質純，化學組分CaO 含量達49.61% ～ 55.74%；K2O 含量為0.04% ～ 0.28%；Na2O 含量為0.01% ～ 0.033%；SO3 含量為0.02% ～0.60%；MgO 含量0.39% ～ 3.04%；SiO2 含量為
0.25% ～ 5.68%；TFe2O3 含量為0.046% ～ 0.48%；Al2O3 含量為0.06% ～ 0.99%。石灰?guī)r物理力學性質： 單軸飽和抗壓強度51.3 ～ 70.4MPa，平均值60.65MPa；堅固性1% ～2%，平均值2%；壓碎指標值8.1% ～ 9.4%，平均值8.6%。
中三疊統(tǒng)天井山組石灰?guī)r資源量豐富，可廣泛運用于水泥、溶劑、制堿等各個領域，通過本次評價，可有效提高資源利用效率，具有較好的社會經濟效益。對江油二郎廟及周邊地區(qū)礦產資源的保護、合理開發(fā)和利用具有參考和指示意義。