CN101863487A - 一种超细高岭土的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种超细高岭土的生产方法，它包括采浆除杂、调制高岭土矿浆、卧螺分级、化学漂白、洗涤除铁、压滤、分散制浆、过筛、喷雾干燥等步骤。本发明操作简单，成本低，产品质量稳定。无须剥片，采用卧螺机分级就能获得-2μm的质量百分比含量为93％～99.9％的高岭土产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种超细高岭土的生产方法，特别是一种适用于造纸涂布用的砂质高岭土的生产工艺。
技术背景
高岭土是造纸行业不可缺少的涂布原料之一。高档造纸涂布用的高岭土最重要的性能指标包括白度、-2μm的质量百分比含量和粘浓度。对应的高岭土生产的关键技术包括除杂、增白、分级、超细加工和降粘。高岭土的-2μm的质量含量的提高一般采用水力旋流器除杂，卧螺机分级和剥片技术，其中剥片技术分为机械剥片和化学插层剥片。
机械剥片能耗高，单机产量低，生产成本高。现使用的主流剥片机是BP-500剥片机，其主机功率为132KW。而且单机的生产能力一般只有2t/h。机械剥片的能耗高，效率低，生产成本高。化学剥片技术不成熟，主要停留在实验室研究阶段，工业化应用的很少。
卧螺机分级技术是提高高岭土-2μm的质量百分比含量最有前途的技术。但国内生产厂家使用卧螺机分级一般只能将-2μm的质量百分比含量提高到88％～92％，达不到高档造纸涂布料的要求。本发明通过改进卧螺机分级技术实现高岭土-2μm的质量百分比含量达99.9％。本发明使高档造纸涂布用高岭土的生产不须剥片就能满足高档造纸涂布高岭土的-2μm的质量百分比含量要求，还能大幅度降低生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单、成本低、产品质量稳定的超细高岭土的生产方法。
本发明提供的一种超细高岭土的生产方法，它包括如下步骤：
(1)采浆除杂：采用水力机械法开采高岭土矿，经两级螺旋分级机和三级水力旋流器除杂得到高岭土矿浆；
(2)调制高岭土矿浆：将步骤(1)得到的矿浆沉降脱水至质量百分比浓度为12％～30％，加入烧碱，调节pH值为4.5～7.5，加入分散剂调节矿浆的粘度至小于100mPa·s；
(3)卧螺分级：将步骤(2)得到的矿浆进行卧螺机分级，取卧螺机溢流；
(4)化学漂白：将步骤(3)得到的矿浆，进行化学漂白；
(5)洗涤除铁：将步骤(4)得到的料浆进行离心脱水至浓度大于25％，再稀释至浓度小于15％，按上述条件重复一次离心脱水和稀释；
(6)压滤：将步骤(5)得到的料浆压滤成含水率为32％～35％的滤饼；
(7)分散制浆：将步骤(6)得到的滤饼加水搅拌，分散成质量百分比浓度为45％～60％的浆，并加入烧碱调节pH值为5～6.5，加入分散剂调节粘度至小于500mPa·s；
(8)过筛：将步骤(7)得到的料浆通过325目的振动筛；
(9)喷雾干燥：将步骤(8)得到的料浆进行喷雾干燥得到产品。
步骤(2)中分散剂选自水玻璃、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠中的任意一种或任意配比的任意两种及两种以上的混合。
步骤(7)中分散剂选自六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠中的任意一种或两种的任意配比。
步骤(3)中卧螺机的进浆量为20～60m3/h，转鼓转速为2600～3000r/min，差转速为28～40r/min，
步骤(3)中卧螺机溢流的-2μm的质量百分比含量为93％～99.9％。
步骤(4)的化学漂白过程为：将矿浆脱水浓缩至质量百分比浓度为15％～20％，加入硫酸，搅拌5～10分钟；然后加入预定量65％的保险粉，搅拌10～15分钟；再加入剩余的保险粉，搅拌反应10～20分钟；按化学漂白时高岭土折干重量计，硫酸加入量8～15公斤/吨，保险粉加入量5～13公斤/吨。
本发明具有的优点是：
1、无须剥片，只需要采用卧螺机分级就能获得-2μm的质量百分比含量为93％～99.9％的高岭土产品，；
2、通过严格控制卧螺机进浆的pH值为4.5～7.5，粘度小于100mPa·s，能获得优良的卧螺分级效果，使卧螺机溢流-2μm的质量百分比含量从88％～92％提高到93％～99.9％。
具体实施方式
本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本发明以下实施例采用茂名砂质高岭土为原料进行生产。
实施例一：
1、采用水力机械法开采高岭土矿，经φ2400mm高堰式螺旋分级机和三级水力旋流器(第一级φ250mm、第二级φ150mm、第三级φ75mm)除杂得到矿浆，并沉降脱水至质量百分比浓度为18～20％；
2、将上述矿浆加入烧碱，调节pH值为6.0～6.5；加入分散剂六偏磷酸钠调节矿浆的粘度为50～60mPa·s；
3、将步骤2得到的矿浆以40～50m3/h的进浆量进入安得里茨卧螺机分级，卧螺机转鼓转速为2800～2900r/min，差转速为35～40r/min，取卧螺机溢流，得到-2μm的质量百分比含量为98.0％的高岭土矿浆；
4、将步骤3得到的矿浆放入八角搅拌池，按矿浆的折干重量计，加入硫酸12公斤/吨，保险粉8公斤/吨，保险粉在硫酸加入5分钟后加入，先加入预定量的65％，10分钟后加入剩余的保险粉，再反应15分钟，漂白过程结束；上述操作均在搅拌条件下进行；
5、将步骤4得到的矿浆进行离心脱水至质量百分比浓度为25％，再稀释至质量百分比浓度为14％，按上述条件重复一次离心脱水和稀释；
6、将步骤5得到的矿浆压滤成含水率为35％的滤饼；
7、将步骤6得到的滤饼加水搅拌分散成质量百分比浓度为45～55％的浆，并加入烧碱调节pH值为6.5，加入由六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠组成的分散剂调节粘度至300～500mPa·s；
8、将步骤7得到的料浆通过325目的振动筛后进行喷雾干燥得到-2μm的质量百分比含量为98.0％的产品。
实施例二：
1、采用水力机械法开采高岭土矿，经φ2400mm高堰式螺旋分级机和三级水力旋流器(第一级φ250mm、第二级φ150mm、第三级φ75mm)除杂得到矿浆，并沉降脱水至质量百分比浓度为16.0～18.0％；
2、将上述矿浆加入烧碱，调节pH值为6.0～6.5；加入分散剂六偏磷酸钠调节矿浆的粘度为40～50mPa·s；
3、将步骤3得到的矿浆以15～20m3/h的进浆量进入海申卧螺机分级，卧螺机转鼓转速为2800～2900r/min，差转速为35～40r/min，取卧螺机溢流，得到-2μm的质量百分比含量为99.8％的高岭土矿浆；
4、将步骤3得到的矿浆放入八角搅拌池，按矿浆的折干重量计，加入硫酸12公斤/吨，保险粉8公斤/吨，保险粉在硫酸加入5分钟后加入，先加入预定量的65％，10分钟后加入剩余的保险粉，再反应15分钟，漂白过程结束；上述操作均在搅拌条件下进行；
5、将步骤4得到的矿浆进行离心脱水至质量百分比浓度为25％，再稀释至质量百分比浓度为14％，按上述条件重复一次离心脱水和稀释；
6、将步骤5得到的矿浆压滤成含水率为35％的滤饼；
7、将步骤6得到的滤饼加水搅拌分散成质量百分比浓度为45～55％的浆，并加入烧碱调节pH值为6.5，加入由六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠组成的分散剂调节粘度至300～500mPa·s；
8、将步骤7得到的料浆通过325目的振动筛后进行喷雾干燥得到-2μm的质量百分比含量为99.8％的产品。
Claims (5)
1.一种超细高岭土的生产方法，其特征在于它包括如下步骤：
(1)采浆除杂：采用水力机械法高岭土矿，经两级螺旋分级机和三级水力旋流器除杂得到高岭土矿浆；
(2)调制高岭土矿浆：将步骤(1)得到的矿浆沉降脱水至质量百分比浓度为12％～30％，加入烧碱，调节pH值为4.5～7.5，加入分散剂调节矿浆的粘度至小于100mPa·s；
(3)卧螺分级：将步骤(2)得到的矿浆进行卧螺机分级，取卧螺机溢流；
(4)化学漂白：将步骤(3)得到的矿浆，进行化学漂白；
(5)洗涤除铁：将步骤(4)得到的料浆进行离心脱水至浓度大于25％，再稀释至浓度小于15％，按上述条件重复一次离心脱水和稀释；
(6)压滤：将步骤(5)得到的料浆压滤成含水率为32％～35％的滤饼；
(7)分散制浆：将步骤(6)得到的滤饼加水搅拌，分散成质量百分比浓度为45％～60％的浆，并加入烧碱调节pH值为5～6.5，加入分散剂调节粘度至50～500mPa·s；
(8)过筛：将步骤(7)得到的料浆通过325目的振动筛；
(9)喷雾干燥：将步骤(8)得到的料浆进行喷雾干燥得到产品。
2.根据权利1所述的一种超细高岭土的生产方法，其特征在于步骤(2)中分散剂选自水玻璃、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠中的任意一种或任意配比的任意两种及两种以上的混合。
3.根据权利1所述的一种超细高岭土的生产方法，其特征在于步骤(7)中分散剂选自六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠中的任意一种或两种的任意配比。
4.根据权利1所述的一种超细高岭土的生产方法，其特征在于步骤(3)中卧螺机溢流的-2μm的质量百分比含量为93％～99.9％。
5.根据权利1所述的一种超细高岭土的生产方法，其特征在于步骤(4)的化学漂白过程为：将矿浆脱水浓缩至质量百分比浓度为15％～20％，加入硫酸，搅拌5～10分钟；然后加入预定量65％的保险粉，搅拌10～15分钟；再加入剩余的保险粉，搅拌反应10～20分钟；按化学漂白时高岭土折干重量计，硫酸加入量8～15公斤/吨，保险粉加入量5～13公斤/吨。
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