CN100584896C - 一种造纸涂布级高岭土的生产工艺 - Google Patents

一种造纸涂布级高岭土的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种造纸涂布用高岭土的生产工艺。一种造纸涂布级高岭土的生产工艺，其特征在于它包括如下步骤：1)采用水力机械法开采高岭土矿并制成高岭土矿浆；2)离心沉降分级；3)化学漂白；4)洗涤除铁；5)压滤脱水；6)分散制浆：滤饼中加入复配分散剂，pH调节剂及插层剂；7)剥片处理；8)振动筛分级；9)喷雾干燥：首先对喷雾干燥设备进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；通过振动筛子的高岭土矿浆料J进入高速离心喷雾干燥设备干燥，高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥温度为230-380℃，干燥出口温度60-85℃，水份质量控制在3-5%；得造纸涂布级高岭土产品。本发明工艺具有性能稳定、效率高的特点，生产的产品粘浓度高、粒度细。

Description

一种造纸涂布级高岭土的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种高岭土的生产工艺，特别是一种造纸涂布用高岭土的生产工艺。
背景技术
随着现代造纸技术的发展及涂布速度的加快，对造纸涂布用高岭土要求更高。如白度87％以上；保持片状结构；PH值6-7左右；粒级配比-5um含量100％，-2um含量98％，-1um含量90％以上，平均粒径小于0.5um；粘浓度超过70％。美国KCS、美国Alphacote公司及巴西Amazon88高岭土的粘浓度分别达70％、74.5％、74.4％。其中美国产品粒度分布-3.5um含量100％，-2um含量99.4％，-0.5um含量92.7％，白度84.5，PH值7.5。而由于中国高岭土矿物成因及生产技术等的影响，造纸涂布用中国高岭土的粘浓度大多数在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)，粒度分布不合理，片面强调白度。因而，中国每年大量从美国、英国、巴西等其他国家进口优质涂布级高岭土。中国高岭土储量丰富，大部分却不能直接用于涂布造纸，这一问题成为高岭土生产和应用的瓶颈，需要急切解决。其中最难以解决的问题就是高岭土的粘浓度指标。
高岭石化学式Al4(Si4O10)(OH)8，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。高岭土片状结构的一面是OH，另一面是氧，而OH键具有强的极性，氢离子核外又不带电子，氧是强的电负性原子，片与片之间易形成氢键，不易分散。
针对高岭土粘浓度指标，目前主要有以下几个方面的研究：
(1)机械法
通过利用氧化锆球、各种树脂球等介质对高岭土进行机械研磨，改变高岭土的颗粒细度及粒径配比，从而达到降粘的目的。如中国专利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。
机械法的缺点：①无法排除其它矿物或电解质对高岭土电荷干扰，受原矿影响较大；②机械法降粘会出现一个极限值限制了它的应用。
(2)分散剂降粘方法
目前，这种方法是最常用，最普通的，一般使用硅酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠等常用分散剂，也正在尝试利用其它表面活性剂，然后，结合调节浆料PH值来达到降粘的目的。如中国专利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。此专利工艺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，局限性很大，而且从最终的高岭土产品指标来看，粘浓度提高波动范围较大70％-72％之间，即使是1％的差别对造纸的效果影响也极其显著。
这种方法缺点在于表面活性剂种类繁多，不同产地高岭土需要不同的分散剂才能达到各自的最佳效果，所以，需要有大量实验进行验证。而且，分散剂在最佳条件下以后，也很难再对粘浓度进行提高。
(3)高岭土粉体改性
通过物理、化学方法改变高岭土表面电性、表面吸附性能和浸润性，主要依据高岭土的层状结构，及结构官能团-Si(Al)-OH，-Si-O-Al-和-Si(Al)-O的性质进行实验。目前，这种研究方法较少，基本也就利用表面改性剂对高岭土表面进行改性，降低表面能来降粘。
总体看，对高岭土粘度特性的研究，目前还未形成完善和普通适用的工艺方法。除了利用机械方法和添加分散剂来降低粘度取得一定效果之外，大多数都停留在理论方面探讨。
对于控制粒度上，主要要依赖了加工设备，除了应用水力旋流器、卧式螺旋分级机等，还包括机械研磨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘浓度高、粒度细、效率高的造纸涂布级高岭土的生产工艺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种造纸涂布级高岭土的生产工艺，其特征在于它包括如下步骤：
1)采用水力机械法开采高岭土矿并制成高岭土矿浆；
2)离心沉降分级除沙：上一步骤中的高岭土矿浆料用卧式螺旋卸料沉降离心机分级除沙；
3)化学漂白：将离心沉降分级的高岭土矿浆料漂白；
4)洗涤除铁：化学漂白后的高岭土矿浆料进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子及铁的络合离子，得高岭土矿浆料G；
5)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；
6)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调节剂及插层剂；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，插层剂为脲；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‰；插层剂脲加入量为滤滤饼干重量的2-6％；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为56-62％，PH调节至6.3-7，得到高岭土矿浆料H；
7)剥片处理：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56％-62％，得高岭土矿浆料I；
8)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；
9)喷雾干燥：首先对喷雾干燥设备进行改进，喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层(利用喷雾干燥的余温，进行插层反应)；通过振动筛子的高岭土矿浆料J进入高速离心喷雾干燥设备干燥，进料泵参数为3.5-4.0HZ，高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥温度为230-380℃(或称入塔温度)，干燥出口温度60-85℃，水份质量控制在3-5％；高岭土矿浆料从喷雾干燥经绞龙、提升斗及料仓装料操作的过程时间，进行插层反应，插层反应后，得造纸涂布级高岭土产品。
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。
所述步骤1)具体为：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；
所述步骤2)具体为：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；
所述步骤3)具体为：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、连二亚硫酸钠和磷酸，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，每吨高岭土矿浆料E中加入2-5公斤磷酸，调节PH值2-4，漂白时间10-25分钟，得高岭土矿浆料F；
化学漂白利用酸浸及还原络合除铁的方法，除去高岭土矿中赋存的铁；在化学漂白中利用硫酸及连二亚硫酸钠将高岭土中含铁矿物中Fe3+还原Fe2+，并且为了防止Fe2+重新被氧化为Fe3+，防止浆料出现返黄的现象，采用磷酸使之络合，并随水洗涤除去，从而提高高岭土的白度；所加硫酸及保险粉(连二亚硫酸钠)量根据矿物中所含铁结合反应式来确定添加量，反应式为：
Fe2O3+Na2S2O4+3H2SO4＝Na2SO4+2FeSO4+3H2O+2SO2。
产品粘浓度达72％-73.89％，产品-2um含量提高1.1-4.2％，-1.5um含量提高0.8-7.5％。
本发明的特点是：
1)采用插层剂脲：可提高固含量，有利于剥片的效果，可提高效率；具有使产品粘浓度高、粒度细、造粒效果好的特点。
2)插层剂脲加入时机的选择：插层剂脲之所以在分散池内加入，首先是因为此处脲的加入计量准确。在压滤脱水中所使用的每一台压滤机所压滤的滤饼干粉为1吨(每一台压滤机所压滤的滤饼是一定的)，插层剂的添加量按滤饼干粉重量的2-6％加入，所以，计量非常准确。而在整个工艺的其它工序中，高岭土都是流动的浆料，浆料的固含量又经常变化，因此，加入的插层剂脲则不易计量。而且，在此处插层剂可以不进行任何机械破碎等操作而直接与其它分散剂(复配分散剂)和PH调节剂一起加入分散池内，在分散池内通过搅拌后溶化，不影响下一步操作。再者是在分散池内对滤饼进行分散，以前只是用分散剂再结合PH调节的方法，在保证下一段工序剥片所需的粘度范围50-80mPa·s的前提下，浆料的固含量最高也只能是调节至51％-55％，但在本发明中在分散池内加入插层剂，可保证在此粘度范围内，固含量调节至56％-62％。
3)固含量的变化会提高下一步剥片的效果，即细粒度-2um含量增加1.1-4.2％，-1.5um含量提高0.8-7.5％；其次是提高高岭土的生产效率。
4)造粒效果优异，产品应用中不易扬尘，不造成污染。在本发明工艺中，利用在高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥塔里，浆料在加热炉供入热量的条件下进行瞬时干燥，由于插层剂脲的加入使喷雾干燥后粉体的造粒效果突出。造粒效果好会使粉体在使用过程中不易扬尘，不易污染工作环境，影响工人的身体健康。
5)利用高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥塔余热和水份控制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，粉体自喷雾干燥设备的出口会经绞龙、提升斗及料仓(储料仓)，为脲的插层提供了温度、时间、水份的保证。由于脲对高岭土粉体的插层需要保证一定的温度，所以，对绞龙、提升斗和料仓增加了保温层，从而使喷雾干燥的余热不易消耗掉，这此余热足以满足插层的温度需要。而且，由于插层反应还需要对物料的水份和反应时间有要求，所以，需要在喷雾干燥塔中控制水份和温度。本发明利用装料时间的延迟来保证插层反应时间。
6)造纸涂布级高岭土产品的粘浓度从68％-70％提高至72％-73.89％，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％-73.89％，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％。
7)提高了产品的PH值，本发明分散制浆的PH调节至6.3-7，使产品的PH值由5-6.5提高至6.8-7.4，易于分散。按以前工艺生产的高岭土产品的PH值是5-6.5，而现在产品的PH值可达6.8-7.4，按高岭土在碱性条件下易于分散的特点，可知，本高岭土产品更加容易分散。
8)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％-73.89％，产品性能稳定；(2)造纸涂布级高岭土产品-2um含量提高1.1-4.2％，-1.5um含量提高0.8-7.5％，粒度细；(3)产品的PH值由5-6.5提高至6.8-7.4，易于分散；(4)造粒效果优异，使产品应用中不易扬尘，造成污染；5)剥片过程中，插层技术与机械研磨方法结合提高剥片效率，效率高，浆料固含量从51％-55％提高至56％-62％；(6)所添加试剂不影响产品的涂布性能。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
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1所示，一种造纸涂布级高岭土的生产工艺，它包括如下步骤：
1)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和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；
2)离心沉降分级：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(转/分钟)，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；
3)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、连二亚硫酸钠和磷酸，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，每吨高岭土矿浆料E中加入2公斤磷酸，调节PH值2，漂白时间10分钟，得高岭土矿浆料F；
化学漂白利用酸浸及还原络合除铁的方法，除去高岭土矿中赋存的铁；在化学漂白中利用硫酸及连二亚硫酸钠将高岭土中含铁矿物中Fe3+还原Fe2+，并且为了防止Fe2+重新被氧化为Fe3+，防止浆料出现返黄的现象，采用磷酸使之络合，并随水洗涤除去，从而提高高岭土的白度；所加硫酸及保险粉(连二亚硫酸钠)量根据矿物中所含铁结合反应式来确定添加量，反应式为：
Fe2O3+Na2S2O4+3H2SO4＝Na2SO4+2FeSO4+3H2O+2SO2；
4)洗涤除铁：化学漂白后的高岭土矿浆料F立即进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子及铁的络合离子，得高岭土矿浆料G；
5)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；
6)分散制浆：滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂及插层剂；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，插层剂为脲；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(所含的干粉量)的1‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的2‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的3‰；插层剂脲为普通的农用化肥，加入量为滤滤饼干重量(所含的干粉量)的2％；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为56％，PH调节至6.3，得到高岭土矿浆料H；
7)剥片处理：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(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56％，得高岭土矿浆料I；
8)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；
9)喷雾干燥：首先对喷雾干燥设备进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层(利用喷雾干燥的余温，进行插层反应)；通过振动筛子的高岭土矿浆料J进入高速离心喷雾干燥设备干燥，进料泵参数为3.5HZ(控制进料量)，高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥温度为230℃(或称入塔温度)，干燥出口温度60℃，水份质量控制在3％；高岭土矿浆料从喷雾干燥经绞龙、提升斗及料仓装料操作的过程时间，进行插层反应，插层反应后，得造纸涂布级高岭土产品。
对产品指标进行分析，其结果表1、表2。
实施例2：
1)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7％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机和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1.0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14％，得到高岭土矿浆D，并输送至下一步骤；
2)离心沉降分级：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3200，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；
3)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、连二亚硫酸钠和磷酸，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入3.5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，每吨高岭土矿浆料E中加入2.3公斤磷酸，调节PH值3，漂白时间15分钟，得高岭土矿浆料F；
4)洗涤除铁：化学漂白后的高岭土矿浆料F立即进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子及铁的络合离子，得高岭土矿浆料G；
5)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5.0；
6)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调节剂及插层剂；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，插层剂为脲；其中，聚丙烯酸钠的分子量为1500，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的1‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的2.5‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的3‰；插层剂脲为普通的农用化肥，加入量为滤滤饼干重量(所含的干粉量)的2％；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量由为58％，PH调节至6.5，得到高岭土矿浆料H；
7)剥片处理：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(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59％，得高岭土矿浆料I；
8)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；
9)喷雾干燥：首先对喷雾干燥设备进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层(利用喷雾干燥的余温，进行插层反应)；通过振动筛子的高岭土矿浆料J进入高速离心喷雾干燥设备干燥，进料泵参数为3.8HZ，高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥温度为258℃(或称入塔温度)，干燥出口温度65℃，水份质量控制在4％；高岭土矿浆料从喷雾干燥经绞龙、提升斗及料仓装料操作的过程时间，进行插层反应，插层反应后，得造纸涂布级高岭土产品。
对产品指标进行分析，其结果表1、表2。
实施例3：
一种造纸涂布级高岭土的生产工艺，它包括如下步骤：
1)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7％，将矿浆料通过砂泵传送至螺旋分级机和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1.02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；
2)离心沉降分级：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3500，底流作其它用途，溢流出来的为高岭土矿浆料E；
3)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、连二亚硫酸钠和磷酸，加入量为每吨高岭土矿浆料E中加入5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，每吨高岭土矿浆料E中加入3.4公斤磷酸，调节PH值3，漂白时间15分钟，得高岭土矿浆料F；
4)洗涤除铁：化学漂白后的高岭土矿浆料F立即进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子及铁的络合离子，得高岭土矿浆料G；
5)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5.0；
6)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调节剂及插层剂；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，插层剂为脲；其中，聚丙烯酸钠的分子量为1500，聚丙烯酸钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的1‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的2.5‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的3‰；插层剂脲为普通的农用化肥，加入量为滤滤饼干重量(所含的干粉量)的5％；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为59％，PH调节至6.5，得到高岭土矿浆料H；
7)剥片处理：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(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59％，得高岭土矿浆料I；
8)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；
9)喷雾干燥：首先对喷雾干燥设备进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层(利用喷雾干燥的余温，进行插层反应)；通过振动筛子的高岭土矿浆料J进入高速离心喷雾干燥设备干燥，进料泵参数为3.8HZ，高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥温度为370℃(或称入塔温度)，干燥出口温度70℃，水份质量控制在5％；高岭土矿浆料从喷雾干燥经绞龙、提升斗及料仓装料操作的过程时间，进行插层反应，插层反应后，得造纸涂布级高岭土产品。
对产品指标进行分析，其结果表1、表2。
实施例4：
一种造纸涂布级高岭土的生产工艺，它包括如下步骤：
1)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；
2)离心沉降分级：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；
3)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、连二亚硫酸钠和磷酸，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，每吨高岭土矿浆料E中加入5公斤磷酸，调节PH值4，漂白时间25分钟，得高岭土矿浆料F；
4)洗涤除铁：化学漂白后的高岭土矿浆料F立即进行循环洗涤脱水，以除去上一反应中的亚铁离子及铁的络合离子，得高岭土矿浆料G；
5)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；
6)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调节剂及插层剂；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，插层剂为脲；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(所含的干粉量)的3‰；六偏磷酸钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的3‰；氢氧化钠的加入量为滤饼干重量(所含的干粉量)的4.5‰；插层剂脲为普通的农用化肥，加入量为滤滤饼干重量(所含的干粉量)的6％；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为62％，PH调节至6.3-7，得到高岭土矿浆料H；
7)剥片处理：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(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62％，得高岭土矿浆料I；
8)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；
9)喷雾干燥：首先对喷雾干燥设备进行改进：喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层(利用喷雾干燥的余温，进行插层反应)；通过振动筛子的高岭土矿浆料J进入高速离心喷雾干燥设备干燥，进料泵参数为4.0HZ，高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥温度为380℃(或称入塔温度)，干燥出口温度85℃，水份质量控制在5％；高岭土矿浆料从喷雾干燥经绞龙、提升斗及料仓装料操作的过程时间，进行插层反应，插层反应后，得造纸涂布级高岭土产品。
对产品指标进行分析，其结果表1、表2，表中第一行为传统工艺生产产品指标。
表1产品指标分析
Figure C20071005303400111
表2产品粒度分析详细数据(粒度/um，百分含量/％)
Figure C20071005303400112

Claims (2)

1.一种造纸涂布级高岭土的生产工艺，其特征在于它包括如下步骤：
1)采用水力机械法开采高岭土矿并制成高岭土矿浆；
2)离心沉降分级除沙：上一步骤中的高岭土矿浆料用卧式螺旋卸料沉降离心机分级除沙；
3)化学漂白：将离心沉降分级的高岭土矿浆料漂白；
4)洗涤除铁：化学漂白后的高岭土矿浆料进行循环洗涤脱水，得高岭土矿浆料G；
5)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；
6)分散制浆：滤饼中加入复配分散剂，PH调节剂及插层剂；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，插层剂为脲；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‰；插层剂脲加入量为滤滤饼干重量的2-6％；进行搅拌分散，使高岭土浆料固含量为56-62％，PH调节至6.3-7，得到高岭土矿浆料H；
7)剥片处理：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56％-62％，得高岭土矿浆料I；
8)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；
9)喷雾干燥：首先对喷雾干燥设备进行改进，喷雾干燥设备的绞龙、提升斗及料仓添加保温层；通过振动筛子的高岭土矿浆料J进入高速离心喷雾干燥设备干燥，进料泵参数为3.5-4.0HZ，高速离心喷雾干燥设备的喷雾干燥温度为230-380℃，干燥出口温度60-85℃，水份质量控制在3-5％；高岭土矿浆料从喷雾干燥经绞龙、提升斗及料仓装料操作的过程时间，进行插层反应，插层反应后，得造纸涂布级高岭土产品。
2.根据权利要求1所述的一种造纸涂布级高岭土的生产工艺，其特征在于：细研磨介质为瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠或尼龙聚乙烯珠。
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