CN100563968C - 一种高粘浓度高岭土的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高粘浓度高岭土的生产方法。一种高粘浓度高岭土的生产方法，其特征在于它包括如下步骤：1)用水力机械法开采高岭土矿，经制浆、分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片、振动筛分级，得高岭土矿浆料J；2)喷雾干燥、插层：a)首先对喷雾干燥处生产线进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；并且，在喷雾干燥设备的喷雾干燥口下方的绞龙处添置变频加料机，变频加料机由管道与尿素破碎机相连通；b)喷雾干燥，得高岭土粉；c)利用变频加料机将插层剂尿素与高岭土粉混合插层，进料泵参数为2-8Hz，插层剂尿素的添加量为高岭土粉质量的2-10%，得到粘浓度为72%-73.7%的高岭土产品。该生产工艺能得到高粘浓度的高岭土。

Description

一种高粘浓度高岭土的生产方法

技术领域

本发明涉及一种高粘浓度高岭土的生产方法。

背景技术

高岭土主要由高岭石族矿物组成，高岭石是二八面体1∶1型层状硅酸盐，每一个晶层单元由一层硅氧四面体和一层铝氧八面体通过共同的氧互相连接而形成。它应用广泛，主要用作纸张涂布或填料，以增加纸张白度、不透明度、光滑度及印刷性。

目前，我国造纸用高岭土十分短缺，国内造纸企业所用高岭土绝大部分依赖进口。国内对粘浓度的研究很多，但大多成效不佳。我国造纸高岭土粘浓度大多数在66％-70％之间(高岭土行业常以粘浓度值表示粘度的高低，其单位为500mPa·s时的百分浓度值，值大表示粘度低；反之粘度高)，而随着造纸技术的发展，对高岭土粘浓度的要求已经越来越高。美国KCS、美国Alphacote公司及巴西Amazon88高岭土的粘浓度都较高，分别可达70％、74.5％、74.4％，有的产品甚至达75％，所以，这些国家的产品是中国造纸业的主要进口源。我们国家高岭土储量丰富，但是，大部分都不能适应当前的造纸涂布需求，故，很多高岭土公司都将提高高岭土粘浓度作为公司攻关的一个目标。

对于高岭土降粘的研究基本上都只是局限于机械法或表面活性剂降粘法，方法大同小异，效果也不显著。

中国专利CN1315601A提供了一种以机械方法为主降低高岭土粘度的方法，采用高岭土矿为原料，并采取以下步骤：①对原料进行选矿提纯处理；②将处理后的原料与水混合，混合的固含量为60％-85％；③将混合物料放入具有捏合和挤压功能的设备中，对混合物料进行机械性捏合挤压，捏合挤压时间为10-60分钟；④然后对捏合挤压后的混合物料进行成品加工。在原矿粘浓度为50％-65％的基础上提高到68％以上，机械法降粘到一定的粘浓度就到了极限，再高端的产品就有困难了。

另一中国专利CN1528979A提供了一种造纸涂料高岭土的增白降粘工艺方法，其特征是矿浆分级后经高梯度磁选，再进行化学漂白和表面活化处理；化学漂白作业控制条件：硫酸1.7-1.9公斤/吨，连二亚硫酸钠：6.2-6.6公斤/吨，漂白时间：10-20分钟；表面活化处理应用聚丙烯酸钠，用量为1.4-1.6公斤/吨。此专利主要强调如何利用高梯度磁选和化学漂白方法提高高岭土的白度，对于粘度的降低只是依赖于表面活化处理的化学试剂聚丙烯酸钠，局限性较大。

对于高岭土进行插层改性方法的研究很多，但都没涉及高岭土降粘的问题。中国专利CN1559974A所涉及到的插层高岭土方法是先将要插层改性的高岭土分散于插层溶液中形成均匀的悬浮液，然后进行超声处理，最后分离、洗涤、干燥、研磨得到产品。所使用的一次插层剂为二甲基亚砜，二次插层剂为油酸、硬脂酸、丙烯酰胺或是乙二醇，十六烷基溴化铵。只是关注于高岭土液态插层技术，对于其应用并没有进行研究。其中专利CN1398925A将加工的高岭土粉料(-45um)、插层剂、水和氯化钠以一定的比例混合采用湿法研磨，使插层剂进入层间。本专利只是研究可以进行插层的试剂的情况，其性质及应用未研究。

还有中国专利CN1522959A，它涉及硬质高岭土煅烧及插层的改性方法。将煤矸石粉料和尿素混合加入球磨机或振动磨中，干法研磨插层，再进行煅烧。还有中国专利CN1204206C涉及到高岭土超细化的一种工艺，利用高岭土粉料、插层剂、水和氯化钠以一定比例混合，混合采用湿法研磨，两类插层剂交叉使用，从而达到剥片的效果。

纵观对中国高岭土降粘其它研究，目前未见工业上利用插层技术对高岭土进行降粘处理，而实验室中研究也大部分集中在利用各种新的表面活性剂对高岭土降粘，粘浓度基本小于72％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高粘浓度高岭土的生产方法，该生产方法能得到高粘浓度的高岭土。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高粘浓度高岭土的生产方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)用水力机械法开采高岭土矿，经制浆、分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片、振动筛分级，得高岭土矿浆料J；

2)喷雾干燥、插层：a)首先对喷雾干燥处生产线进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；并且，在喷雾干燥设备的喷雾干燥口下方的绞龙处添置变频加料机，变频加料机由管道与尿素破碎机相连通；

b)喷雾干燥：上一步骤中的高岭土矿浆料J进入喷雾干燥设备中进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为230-380℃，喷雾干燥出口温度60-95℃，水份质量控制在3-5％，得高岭土粉；

c)添加插层剂：尿素破碎机将尿素破碎至180-220目，由管道送入变频加料机，然后使用变频加料机将插层剂尿素(即脲)添加进绞龙内的高岭土粉体，利用绞龙及喷雾干燥后温度、水份将高岭土粉混合插层，变频加料机进料泵参数为2-8HZ，插层剂尿素的添加量为高岭土粉质量的2-10％，得到粘浓度为72％-73.7％的高岭土产品。

所述步骤1)的具体步骤为：

a)制浆：在矿山处采用水力机械法开采高岭土矿，采集的矿浆料质量浓度为6-10％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机、三级水力旋流器进行分级除沙，得高岭土矿浆料A，输入储浆池；高岭土矿浆料A中加入分散剂六偏磷酸钠和硅酸钠进行制浆，得高岭土矿浆料B，加入量为每吨高岭土矿浆料A中加入1-2公斤的六偏磷酸钠，每吨高岭土矿浆料A中加入0.8-1.2公斤的硅酸钠；高岭土矿浆料B再经水力旋流器，得高岭土矿浆料C，高岭土矿浆料C的含沙量降至小于0.05％，分选出来的尾矿弃置，沉淀高岭土矿浆料C使浓度提高至13-19％，得到高岭土矿浆D，并输送至下一步骤；

b)分级：上一步骤中输送至的高岭土矿浆料D再进行卧式螺旋卸料沉降离心机分级，转速3700-3900r/min，分离因素3000-3800，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；

c)化学漂白：

高岭土矿浆料E流入八角池内，利用搅拌机搅拌，并加入硫酸、连二亚硫酸钠，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入2-7公斤硫酸，每吨高岭土矿浆料E中加入6-8公斤连二亚硫酸钠，调节PH值2-4，漂白时间10-25分钟，得高岭土矿浆料F；

d)洗涤除铁：

化学漂白后的高岭土矿浆料F进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子，得高岭土矿浆料G；

e)压滤脱水：

然后对高岭土矿浆料G进行压滤脱水，滤饼落入分散池中；压滤脱水后，滤饼的含水质量为32-35％，滤饼的PH值4.3-5.9；

f)分散制浆(压滤脱水后，对滤饼进行化学处理)：

滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂；所使用的复配分散剂为聚丙烯酸钠及六偏磷酸钠，所应用的PH调节剂为氢氧化钠；其中，聚丙烯酸钠的分子量为1300-2000，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量的1-3‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量的2-3‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量的3-4.5‰；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为51-55％，PH调节至5-6.5，得到高岭土矿浆料H；

i)剥片：高岭土矿浆料H加入到剥片机中，利用搅拌高岭土矿浆料H和细研磨介质组成的混合物而达到剥离目的，固含量51％-55％，得高岭土矿浆料I；

j)振动筛分级：高岭土矿浆料I通过2层325目的振动筛子，得高岭土矿浆料J。

所述的细研磨介质为瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠或尼龙聚乙烯珠。

本发明的特点是：

1)采用插层剂脲(即尿素)：可提高高岭土产品最终的粘浓度指标。

2)利用高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥塔保证插层反应的进行。在本发明中，对喷雾干燥设备进行了改进，自喷雾干燥设备的出口处连接的绞龙、提升斗及料仓(储料仓)加上了保温层(利用喷雾干燥的余热插层)；并且，在喷雾干燥口下方绞龙处添置变频加料机，与变频加料机相连的是尿素破碎机。利用尿素破碎机破碎尿素至180-220目，然后，利用变频加料机将尿素加入绞龙内的高岭土粉体内。由于喷雾干燥后高岭土粉体还含有水份、温度，而且，高岭土粉体从绞龙、提升斗及料仓的时间为脲的插层提供了温度、时间、水份的保证。

3)造纸涂布级高岭土产品的粘浓度从68％-70％提高至72％-73.7％，产品性能稳定。按以前工艺生产的高岭土的粘浓度只有68％-70％，而插层后的高岭土产品的粘浓度可达到72％-73.7％，即使是应用脲与高岭土简单混合也不能达到这种粘浓度效果。并且，在生产试验中，本发明所有产品粘浓度实现大于72％。

4)所添加试剂不影响产品的涂布性能。在涂布过程中，有时为改善涂料的料能会加入一些脲，所以，所采用的插层剂不会对高岭土作为造纸涂料的性能产生影响。

本发明的有益效果是：(1)造纸涂布级高岭土产品的粘浓度从68％-70％提高至72％-73.7％，产品性能稳定；(2)所添加试剂不影响产品的涂布性能。

附图说明

图1为现有生产工艺流程图；

图2为本发明生产工艺流程图；

图3为喷雾干燥处生产线改造后的结构示意图；

图中：1-喷雾干燥设备，2-尿素破碎机，3-管道，4-变频加料机，5-收尘机，6-电动机，7-绞龙。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本发明以下实施例1-4采用茂名砂质高岭土矿为原料进行生产。

实施例1：

如图2、图3所示，一种高粘浓度高岭土的生产工艺，它包括如下步骤：

1)用水力机械法开采高岭土矿，经制浆、分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片、振动筛分级，得高岭土矿浆料J；

具体步骤为：

a)制浆(采用水力机械法开采高岭土矿并制成高岭土矿浆)：在矿山处采用水力机械法开采高岭土矿，采集的矿浆料质量浓度为6％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机、三级水力旋流器进行分级除沙，得高岭土矿浆料A，输入储浆池；高岭土矿浆料A中加入分散剂六偏磷酸钠和硅酸钠进行制浆，得高岭土矿浆料B，加入量为每吨高岭土矿浆料A中加入1公斤的六偏磷酸钠，每吨高岭土矿浆料A中加入0.8公斤的硅酸钠；高岭土矿浆料B再经水力旋流器，得高岭土矿浆料C，高岭土矿浆料C的含沙量降至小于0.05％，分选出来的尾矿弃置，沉淀高岭土矿浆料C使浓度提高至13％，得到高岭土矿浆D，并输送至下一步骤；

b)分级：上一步骤中输送至的高岭土矿浆料D再进行卧式螺旋卸料沉降离心机分级，转速3700r/min，分离因素3000，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；

c)化学漂白：

高岭土矿浆料E流入八角池内，利用搅拌机搅拌，并加入硫酸、连二亚硫酸钠，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入2公斤硫酸，每吨高岭土矿浆料E中加入6公斤连二亚硫酸钠，调节PH值2，漂白时间10分钟，得高岭土矿浆料F；

d)洗涤除铁：

化学漂白后的高岭土矿浆料F进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子，得高岭土矿浆料G；

e)压滤脱水：

然后对高岭土矿浆料G进行压滤脱水，滤饼落入分散池中；压滤脱水后，滤饼的含水质量为32％，滤饼的PH值4.3；

f)分散制浆(压滤脱水后，对滤饼进行化学处理)：

滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂；所使用的复配分散剂为聚丙烯酸钠及六偏磷酸钠，所应用的PH调节剂为氢氧化钠；其中，聚丙烯酸钠的分子量为1300，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量的1‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量的2‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量的3‰；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为51％，PH调节至5，得到高岭土矿浆料H；

i)剥片：高岭土矿浆料H加入到剥片机中，利用搅拌高岭土矿浆料H和细研磨介质(所述的细研磨介质为瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠或尼龙聚乙烯珠)组成的混合物而达到剥离目的，固含量51％(质量)，得高岭土矿浆料I；

j)振动筛分级：高岭土矿浆料I通过2层325目的振动筛子，得高岭土矿浆料J；

2)喷雾干燥、插层：

a)首先对喷雾干燥处生产线进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；并且，在高速离心喷雾干燥设1备的喷雾干燥口下方的绞龙7处添置变频加料机4，变频加料机4由管道3与尿素破碎机2相连通；绞龙7处添置收尘机5，收尘机5位于变频加料机4后方，绞龙7与电动机6相联，

b)喷雾干燥：上一步骤中的高岭土矿浆料J进入喷雾干燥设备中进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为230℃(或称入塔温度)，喷雾干燥出口温度60℃，水份质量控制在3％，得高岭土粉；

c)添加插层剂：尿素破碎机将尿素破碎至180目，由管道送入变频加料机，然后使用变频加料机将插层剂尿素(即脲)添加进绞龙内的高岭土粉体，利用绞龙及喷雾干燥后温度、水份将高岭土粉混合插层，变频加料机进料泵参数为2HZ，插层剂尿素的添加量为高岭土粉质量的2％，利用喷雾干燥的余热及原工艺流程中经绞龙、提升斗及装料操作过程的时间对样品进行供温，从而保证插层反应的顺利进行，得到粘浓度提高至72％的高岭土产品。

对产品指标进行分析，其结果表1、表2。

实施例2：

一种高粘浓度高岭土的生产工艺，它包括如下步骤：

1)用水力机械法开采高岭土矿，经制浆、分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片、振动筛分级，得高岭土矿浆料J；

具体步骤为：

a)制浆(采用水力机械法开采高岭土矿并制成高岭土矿浆)：在矿山处采用水力机械法开采高岭土矿，采集的矿浆料质量浓度为8％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机、三级水力旋流器进行分级除沙，得高岭土矿浆料A，输入储浆池；高岭土矿浆料A中加入分散剂六偏磷酸钠和硅酸钠进行制浆，得高岭土矿浆料B，加入量为每吨高岭土矿浆料A中加入1.5公斤的六偏磷酸钠，每吨高岭土矿浆料A中加入0.8公斤的硅酸钠；高岭土矿浆料B再经水力旋流器，得高岭土矿浆料C，高岭土矿浆料C的含沙量降至小于0.05％，分选出来的尾矿弃置，沉淀高岭土矿浆料C使浓度提高至18％，得到高岭土矿浆D，并输送至下一步骤；

b)分级：上一步骤中输送至的高岭土矿浆料D再进行卧式螺旋卸料沉降离心机分级，转速3760r/min(转/分钟)，分离因素3400，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；

c)化学漂白：

高岭土矿浆料E流入八角池内，利用搅拌机搅拌，并加入硫酸、连二亚硫酸钠，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入6公斤硫酸，每吨高岭土矿浆料E中加入7.7公斤连二亚硫酸钠，调节PH值2，漂白时间25分钟，得高岭土矿浆料F；

d)洗涤除铁：

化学漂白后的高岭土矿浆料F进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子，得高岭土矿浆料G；

e)压滤脱水：

然后对高岭土矿浆料G进行压滤脱水，滤饼落入分散池中；压滤脱水后，滤饼的含水质量为33％，滤饼的PH值5.7；

f)分散制浆(压滤脱水后，对滤饼进行化学处理)：

滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂；所使用的复配分散剂为聚丙烯酸钠及六偏磷酸钠，所应用的PH调节剂为氢氧化钠；其中，聚丙烯酸钠的分子量为2000，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量的3‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量的2.2‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量的4‰；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为53％，PH调节至6.0，得到高岭土矿浆料H；

i)剥片：高岭土矿浆料H加入到剥片机中，利用搅拌高岭土矿浆料H和细研磨介质(所述的细研磨介质为瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠或尼龙聚乙烯珠)组成的混合物而达到剥离目的，固含量53％(质量)，得高岭土矿浆料I；

j)振动筛分级：高岭土矿浆料I通过2层325目的振动筛子，得高岭土矿浆料J；

2)喷雾干燥、插层：

a)首先对喷雾干燥处生产线进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；并且，在喷雾干燥设备的喷雾干燥口下方的绞龙处添置变频加料机，变频加料机4由管道3与尿素破碎机2相连通；

b)喷雾干燥：上一步骤中的高岭土矿浆料J进入喷雾干燥设备中进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为245℃(或称入塔温度)，喷雾干燥出口温度70℃，水份质量控制在4％，得高岭土粉；

c)添加插层剂：尿素破碎机将尿素破碎至200目，由管道送入变频加料机，然后使用变频加料机将插层剂尿素添加进绞龙内的高岭土粉体，利用绞龙及喷雾干燥后温度、水份将高岭土粉混合插层，变频加料机进料泵参数为4HZ，插层剂尿素的添加量为高岭土粉质量的6％，利用喷雾干燥的余热及原工艺流程中经绞龙、提升斗及装料操作过程的时间对样品进行供温，从而保证插层反应的顺利进行，得到粘浓度为72.86％的高岭土产品。

对产品指标进行分析，其结果表1、表2。

实施例3：

一种高粘浓度高岭土的生产工艺，它包括如下步骤：

1)用水力机械法开采高岭土矿，经制浆、分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片、振动筛分级，得高岭土矿浆料J；

具体步骤为：

a)制浆(采用水力机械法开采高岭土矿并制成高岭土矿浆)：在矿山处采用水力机械法开采高岭土矿，采集的矿浆料质量浓度为9％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机、三级水力旋流器进行分级除沙，得高岭土矿浆料A，输入储浆池；高岭土矿浆料A中加入分散剂六偏磷酸钠和硅酸钠进行制浆，得高岭土矿浆料B，加入量为每吨高岭土矿浆料A中加入1.1公斤的六偏磷酸钠，每吨高岭土矿浆料A中加入1.1公斤的硅酸钠；高岭土矿浆料B再经水力旋流器，得高岭土矿浆料C，高岭土矿浆料C的含沙量降至小于0.05％，分选出来的尾矿弃置，沉淀高岭土矿浆料C使浓度提高至15％，得到高岭土矿浆D，并输送至下一步骤；

b)分级：上一步骤中输送至的高岭土矿浆料D再进行卧式螺旋卸料沉降离心机分级，转速3800r/min，分离因素3800，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；

c)化学漂白：

高岭土矿浆料E流入八角池内，利用搅拌机搅拌，并加入硫酸、连二亚硫酸钠，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入4公斤硫酸，每吨高岭土矿浆料E中加入7公斤连二亚硫酸钠，调节PH值2，漂白时间15分钟，得高岭土矿浆料F；

d)洗涤除铁：

化学漂白后的高岭土矿浆料F进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子，得高岭土矿浆料G；

e)压滤脱水：

然后对高岭土矿浆料G进行压滤脱水，滤饼落入分散池中；压滤脱水后，滤饼的含水质量为33％，滤饼的PH值5.6；

f)分散制浆(压滤脱水后，对滤饼进行化学处理)：

滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂；所使用的复配分散剂为聚丙烯酸钠及六偏磷酸钠，所应用的PH调节剂为氢氧化钠；其中，聚丙烯酸钠的分子量为1350，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量的2.3‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量的3‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量的3‰；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为54％，PH调节至5，得到高岭土矿浆料H；

i)剥片：高岭土矿浆料H加入到剥片机中，利用搅拌高岭土矿浆料H和细研磨介质(所述的细研磨介质为瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠或尼龙聚乙烯珠)组成的混合物而达到剥离目的，固含量54％，得高岭土矿浆料I；

j)振动筛分级：高岭土矿浆料I通过2层325目的振动筛子，得高岭土矿浆料J；

2)喷雾干燥、插层：

a)首先对喷雾干燥处生产线进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；并且，在喷雾干燥设备的喷雾干燥口下方的绞龙处添置变频加料机，变频加料机4由管道3与尿素破碎机2相连通；

b)喷雾干燥：上一步骤中的高岭土矿浆料J进入喷雾干燥设备中进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为300℃(或称入塔温度)，喷雾干燥出口温度68℃，水份质量控制在4％，得高岭土粉；

c)添加插层剂：尿素破碎机将尿素破碎至200目，由管道送入变频加料机，然后使用变频加料机将插层剂尿素添加进绞龙内的高岭土粉体，利用绞龙及喷雾干燥后温度、水份将高岭土粉混合插层，变频加料机进料泵参数为6HZ，插层剂尿素的添加量为高岭土粉质量的8％，利用喷雾干燥的余热及原工艺流程中经绞龙、提升斗及装料操作过程的时间对样品进行供温，从而保证插层反应的顺利进行，得到粘浓度为73.7％的高岭土产品。

对产品指标进行分析，其结果表1、表2。

实施例4：

一种高粘浓度高岭土的生产工艺，它包括如下步骤：

1)用水力机械法开采高岭土矿，经制浆、分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片、振动筛分级，得高岭土矿浆料J；

具体步骤为：

a)制浆(采用水力机械法开采高岭土矿并制成高岭土矿浆)：在矿山处采用水力机械法开采高岭土矿，采集的矿浆料质量浓度为10％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机、三级水力旋流器进行分级除沙，得高岭土矿浆料A，输入储浆池；高岭土矿浆料A中加入分散剂六偏磷酸钠和硅酸钠进行制浆，得高岭土矿浆料B，加入量为每吨高岭土矿浆料A中加入2公斤的六偏磷酸钠，每吨高岭土矿浆料A中加入1.2公斤的硅酸钠；高岭土矿浆料B再经水力旋流器，得高岭土矿浆料C，高岭土矿浆料C的含沙量降至小于0.05％，分选出来的尾矿弃置，沉淀高岭土矿浆料C使浓度提高至19％，得到高岭土矿浆D，并输送至下一步骤；

b)分级：上一步骤中输送至的高岭土矿浆料D再进行卧式螺旋卸料沉降离心机分级，转速3900r/min，分离因素3800，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；

c)化学漂白：

高岭土矿浆料E流入八角池内，利用搅拌机搅拌，并加入硫酸、连二亚硫酸钠，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入7公斤硫酸，每吨高岭土矿浆料E中加入8公斤连二亚硫酸钠，调节PH值4，漂白时间25分钟，得高岭土矿浆料F；

d)洗涤除铁：

化学漂白后的高岭土矿浆料F进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子，得高岭土矿浆料G；

e)压滤脱水：

然后对高岭土矿浆料G进行压滤脱水，滤饼落入分散池中；压滤脱水后，滤饼的含水质量为35％，滤饼的PH值5.9；

f)分散制浆(压滤脱水后，对滤饼进行化学处理)：

滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂；所使用的复配分散剂为聚丙烯酸钠及六偏磷酸钠，所应用的PH调节剂为氢氧化钠；其中，聚丙烯酸钠的分子量为2000，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量的3‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量的3‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量的4.5‰；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为55％，PH调节至6.5，得到高岭土矿浆料H；

i)剥片：高岭土矿浆料H加入到剥片机中，利用搅拌高岭土矿浆料H和细研磨介质(所述的细研磨介质为瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠或尼龙聚乙烯珠)组成的混合物而达到剥离目的，固含量55％，得高岭土矿浆料I；

j)振动筛分级：高岭土矿浆料I通过2层325目的振动筛子，得高岭土矿浆料J；

2)喷雾干燥、插层：

a)首先对喷雾干燥处生产线进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；并且，在喷雾干燥设备的喷雾干燥口下方的绞龙处添置变频加料机，变频加料机4由管道3与尿素破碎机2相连通；

b)喷雾干燥：上一步骤中的高岭土矿浆料J进入喷雾干燥设备中进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为380℃(或称入塔温度)，喷雾干燥出口温度95℃，水份质量控制在5％，得高岭土粉；

c)添加插层剂：尿素破碎机将尿素破碎至220目，由管道送入变频加料机，然后使用变频加料机将插层剂尿素添加进绞龙内的高岭土粉体，利用绞龙及喷雾干燥后温度、水份将高岭土粉混合插层，变频加料机进料泵参数为8HZ，插层剂尿素的添加量为高岭土粉质量的10％，利用喷雾干燥的余热及原工艺流程中经绞龙、提升斗及装料操作过程的时间对样品进行供温，从而保证插层反应的顺利进行，得到粘浓度为72.81％的高岭土产品。

对产品指标进行分析，其结果表1、表2。

表1产品指标分析

表2产品粒度分析详细数据(粒度/um，百分含量/％)

Claims (3)

1.一种高粘浓度高岭土的生产方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)用水力机械法开采高岭土矿，经制浆、分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片、振动筛分级，得高岭土矿浆料J；

2)喷雾干燥、插层：a)首先对喷雾干燥处生产线进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；并且，在喷雾干燥设备的喷雾干燥口下方的绞龙处添置变频加料机，变频加料机由管道与尿素破碎机相连通；

b)喷雾干燥：上一步骤中的高岭土矿浆料J进入喷雾干燥设备中进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为230-380℃，喷雾干燥出口温度60-95℃，水份质量控制在3-5％，得高岭土粉；

c)添加插层剂：尿素破碎机将尿素破碎至180-220目，由管道送入变频加料机，然后使用变频加料机将插层剂尿素添加进绞龙内的高岭土粉体，利用绞龙及喷雾干燥后温度、水份将高岭土粉混合插层，变频加料机进料泵参数为2-8HZ，插层剂尿素的添加量为高岭土粉质量的2-10％，得到粘浓度为72％-73.7％的高岭土产品。

2.根据权利要求1所述的一种高粘浓度高岭土的生产方法，其特征在于所述步骤1)的具体步骤为：

a)制浆：在矿山处采用水力机械法开采高岭土矿，采集的矿浆料质量浓度为6-10％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机、三级水力旋流器进行分级除沙，得高岭土矿浆料A，输入储浆池；高岭土矿浆料A中加入分散剂六偏磷酸钠和硅酸钠进行制浆，得高岭土矿浆料B，加入量为每吨高岭土矿浆料A中加入1-2公斤的六偏磷酸钠，每吨高岭土矿浆料A中加入0.8-1.2公斤的硅酸钠；高岭土矿浆料B再经水力旋流器，得高岭土矿浆料C，高岭土矿浆料C的含沙量降至小于0.05％，分选出来的尾矿弃置，沉淀高岭土矿浆料C使浓度提高至13-19％，得到高岭土矿浆D，并输送至下一步骤；

b)分级：上一步骤中输送至的高岭土矿浆料D再进行卧式螺旋卸料沉降离心机分级，转速3700-3900r/min，分离因素3000-3800，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；

c)化学漂白；

高岭土矿浆料E流入八角池内，利用搅拌机搅拌，并加入硫酸、连二亚硫酸钠，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入2-7公斤硫酸，每吨高岭土矿浆料E中加入6-8公斤连二亚硫酸钠，调节PH值2-4，漂白时间10-25分钟，得高岭土矿浆料F；

d)洗涤除铁：

化学漂白后的高岭土矿浆料F进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子，得高岭土矿浆料G；

e)压滤脱水：

然后对高岭土矿浆料G进行压滤脱水，滤饼落入分散池中；压滤脱水后，滤饼的含水质量为32-35％，滤饼的PH值4.3-5.9；

f)分散制浆：

滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂；所使用的复配分散剂为聚丙烯酸钠及六偏磷酸钠，所应用的PH调节剂为氢氧化钠；其中，聚丙烯酸钠的分子量为1300-2000，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量的1-3‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量的2-3‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量的3-4.5‰；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为51-55％，PH调节至5-6.5，得到高岭土矿浆料H；

i)剥片：高岭土矿浆料H加入到剥片机中，利用搅拌高岭土矿浆料H和细研磨介质组成的混合物而达到剥离目的，固含量51％-55％，得高岭土矿浆料I；

j)振动筛分级：高岭土矿浆料I通过2层325目的振动筛子，得高岭土矿浆料J。

3.根据权利要求2所述的一种高粘浓度高岭土的生产方法，其特征在于所述的细研磨介质为瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠或尼龙聚乙烯珠。

Images