CN102491356A - 高吸油量煅烧高岭土的制备方法 - Google Patents

高吸油量煅烧高岭土的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高吸油量煅烧高岭土的制备方法，其将煤系高岭岩或高岭土经筛选、洗矿、粉碎、磨粉、磨剥、喷雾干燥成生料，生料经解聚打散后煅烧成熟料，最后将熟料解聚打散即可。本方法通过精细原矿配比、优化生料解聚打散、控制生料松容重、控制生料打散粒度分布、控制煅烧条件、控制熟料松容重、控制熟料粒度分布等，可得到吸油量大于100ml/100g的煅烧高岭土。本方法过程中无需添加药剂，不会造成产品筛余物超标、所得产品无腐蚀性且黏度低、易于在溶液中分散。

Description

高吸油量煅烧高岭土的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高岭土的制备方法，尤其是一种高吸油量煅烧高岭土的制备方法。
背景技术
高岭土作为一种性能优良的工业矿物，被广泛地应用于造纸、涂料、陶瓷、橡胶、化工、医药、国防等几十个行业中。近些年，高岭土选矿工艺不断完善，其应用价值得到进一步开发，应用领域更加广泛。在原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船等高新技术领域，高岭土作为新材料，成为耐高温瓷器部件不可或缺的组成原料。尽管如此，不同的应用领域对高岭土吸油量的要求也各不相同。造纸行业中，高岭土主要应用于两个领域，一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料，颜填料量占10%~35%，需要较高的吸油量值。而用于涂料填料中的高岭土吸油量值则相对较低，它作为昂贵的钛白粉和其它价格较高原材料的替代填料，能获得具有框架结构的触变性流体，可防止涂料的发花、浮色，使调色方便，色彩明亮。不可否认，高岭土的吸油量是影响其应用价值的一个重要指标。我国现有水洗高岭土吸油量水平40～45 ml/100g ，煅烧高岭土吸油量水平61.27ml/100g～71.72ml/100g，而美国乔治亚州McIntyre的高岭土工厂BASF生产的Ansilex? 93吸油量水平可达100 ml/100g以上。据此，吸油量指标是制约我国煅烧高岭土出口的重要因素之一。
目前，提高煅烧高岭土吸油量的核心技术就主要是通过添加添加剂来实现的，相关专利主要有：
申请号200610078021.0中国专利《一种提高煤系高岭土吸油率的方法》公开通过吸油量的方法主要是通过煅烧和酸化的工艺来实现的，可使煤系高岭土吸油量由41ml/100g增至58ml/100g，该法生产的煅烧高岭土吸油量虽有所提高，但无法满足高档造纸涂料的要求。另外酸化工艺不仅给生产增加难度而且会污染产品给客户使用带来不便。
申请号200910272931.6中国专利《一种提高煅烧高岭土吸油量的方法》和申请号201010186609.4中国专利《一种增加煅烧高岭土吸油值的方法》公开提高吸油量的方法是通过在一密闭容器内、一定恒温情况下向煅烧高岭土中添加无水CaCl2和无水MgCl2并充分混合，可使煅烧高岭土吸油量增至83.5ml/100g和102ml/100g。这两种方法都实现高岭土吸油量的目的，而且成本较低便于操作。但这两种放对添加药剂的纯度、颗粒度要求较高，否则会造成产品筛余物超标。令无水氯化物易潮解不易保存，而且在加热条件下无水CaCl2和无水MgCl2对设备有一定的腐蚀，对设备要求较高。由这两种方法生产的高岭土黏度较高，不易于在溶液中分散，对客户使用极为不利。
申请号201110027684.0中国专利《一种提高煅烧高岭土吸油值的简易方法》与申请号200910272931.6方法相似，只是添加药剂更换为Na2S晶体，该药剂易潮解不易保存，而且药剂颗粒控制不好会造成筛余物超标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不会对设备造成腐蚀，不会影响产品黏浓度的高吸油量煅烧高岭土的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其将煤系高岭岩或高岭土经筛选、洗矿、粉碎、磨粉、磨剥、喷雾干燥成生料，生料经解聚打散后煅烧成熟料，最后将熟料解聚打散即可，
所述煤系高岭岩或高岭土中各化学成分的重量百分含量为：SiO2 44.5～46.5%、Al2O3 37～39.5%、Fe2O3＜0.3%、TiO2＜1.2%、LOI 14～16%；
所述生料经解聚打散后的松容重为0.17～0.21g/ml；
所述生料经解聚打散后的分布粒度为：0.00～0.50μm 19～20%、0.50～1.00μm 35～40%、1.00～2.00μm 35～40%、2.00～7.00μm 0～10%；
所述煅烧的工艺条件为：温度550～928℃、保温时间1～3h、升温速度8～10℃/min；
所述熟料经解聚打散后的松容重为0.23～0.25g/ml；
所述熟料经解聚打散后的分布粒度为：0.00～0.50μm 18～22%、0.50～1.00μm 30～38%、1.00～2.00μm 35～40%、2.00～7.00μm 0～12%。
本发明所述的煤系高岭岩优选由下述重量百分比的原料混合而成：山西浑源煤系高岭岩40～50%、山西塔山煤系高岭岩30～40%、山西怀仁煤系高岭岩20～30%。
本发明所述的高岭土优选由下述重量百分比的原料混合而成：茂名高岭土60～80%：龙岩高岭土20～40%。
本发明所述生料经解聚打散后的中位径为0.5～0.9μm，比表面积为13～17m2/g。
本发明所述熟料经解聚打散后的中位径为0.6～0.9μm，比表面积为15～17m2/g。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过精细原矿配比、优化生料解聚打散、控制生料松容重、控制生料打散粒度分布、控制煅烧条件、控制熟料松容重、控制熟料粒度分布等，可得到吸油量大于100ml/100g的煅烧高岭土。本发明过程中无需添加药剂，不会造成产品筛余物超标、所得产品无腐蚀性且黏度低、易于在溶液中分散。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1-3：本高吸油量煅烧高岭土的制备方法采用下述工艺。
将煤系高岭岩经筛选、洗矿、粉碎、磨粉、磨剥、喷雾干燥成生料，生料经解聚打散后煅烧成熟料，最后将熟料解聚打散即可得到煅烧高岭土。
1、原矿配比为：山西浑源煤系高岭岩40～50wt%、山西怀仁煤系高岭岩30～40wt%、山西塔山煤系高岭岩10～30wt%；
根据各原矿的成分含量，配置成下述三种重量配比的煤系高岭岩配矿：
（1）SiO2：44.5%；Al2O3：39.5%；Fe2O3：0.1%；TiO2：0.9%；LOI：15%。
（2）SiO2：45.8%；Al2O3：37%；Fe2O3：0.2%；TiO2：1.0%；LOI：16%。
（3）SiO2：46.5%；Al2O3：38.15%；Fe2O3：0.25%；TiO2：1.1%；LOI：14%。
2、生料解聚打散参数
电流：150-170A  
参风门：1.5-3cm 
负压：1800-2000Pa
脉冲间隔：10-15S
气压：2-3Kg/cm2
3、生料松容重：0.17-0.21g/ml，生料分布粒度见表1。
Figure 188091DEST_PATH_IMAGE001
中位径：0.5-0.9μm；比表面积：13-17m2/g
4、煅烧条件：温度500-928℃、保温时间1-3h、升温速度8-10℃/min。
5、熟料解聚打散参数
电流：150-160A  
参风门：1.5-2.5cm 
负压：1600-1800Pa
脉冲间隔：10-15S
气压：2-3Kg/cm2
6、熟料松容重：0.23-0.25g/ml，熟料分布粒度见表2。
Figure 105232DEST_PATH_IMAGE002
中位径：0.6-0.9μm；比表面积：15-17m2/g
7、本方法不同条件所得产品吸油量，见表3；
Figure 822652DEST_PATH_IMAGE003
实施例4-6：本高吸油量煅烧高岭土的制备方法采用下述工艺。
将高岭土经筛选、洗矿、粉碎、磨粉、磨剥、喷雾干燥成生料，生料经解聚打散后煅烧成熟料，最后将熟料解聚打散即可得到煅烧高岭土。
1、原矿配比为：茂名高岭土60-80wt%、龙岩高岭土20-40wt%
根据各原矿的成分含量，配置成下述三种重量配比的高岭土配矿：
（1）SiO2：44.5%；Al2O3：39%；Fe2O3：0.2%；TiO2：1.1%；LOI：15.2%。
（2）SiO2：45.5%；Al2O3：39.5%；Fe2O3：0.2%；TiO2：0.8%；LOI：14%。
（3）SiO2：46.5%；Al2O3：37%；Fe2O3：0.1%；TiO2：0.4%；LOI：16%。
2、生料解聚打散参数
电流：     150-170A  
参风门：   1.5-3cm 
负压：     1800-2000Pa
脉冲间隔:  10-15S
气压：     2-3Kg/cm2
3、生料松容重：0.17-0.21g/ml，生料分布粒度见表4。
Figure 217861DEST_PATH_IMAGE004
中位径：0.5-0.9μm；比表面积：13-17m2/g
4、煅烧条件：温度500-928℃、保温时间1-3h、升温速度8-10℃/min
5、熟料解聚打散参数
电流：     150-160A  
参风门：   1.5-2.5cm 
负压：     1600-1800Pa
脉冲间隔:  10-15S
气压：     2-3Kg/cm2
6、熟料松容重：0.23-0.25g/ml，熟料分布粒度见表5。
中位径：0.6-0.9μm；比表面积：15-17m2/g
7、本方法不同条件所得产品吸油量，见表6；
Figure 792379DEST_PATH_IMAGE006
。

Claims (5)

1.一种高吸油量煅烧高岭土的制备方法，其将煤系高岭岩或高岭土经筛选、洗矿、粉碎、磨粉、磨剥、喷雾干燥成生料，生料经解聚打散后煅烧成熟料，最后将熟料解聚打散即可，其特征在于：
所述煤系高岭岩或高岭土中各化学成分的重量百分含量为：SiO2 44.5～46.5%、Al2O3 37～39.5%、Fe2O3＜0.3%、TiO2＜1.2%、LOI 14～16%；
所述生料经解聚打散后的松容重为0.17～0.21g/ml；
所述生料经解聚打散后的分布粒度为：0.00～0.50μm 19～20%、0.50～1.00μm 35～40%、1.00～2.00μm 35～40%、2.00～7.00μm 0～10%；
所述煅烧的工艺条件为：温度550～928℃、保温时间1～3h、升温速度8～10℃/min；
所述熟料经解聚打散后的松容重为0.23～0.25g/ml；
所述熟料经解聚打散后的分布粒度为：0.00～0.50μm 18～22%、0.50～1.00μm 30～38%、1.00～2.00μm 35～40%、2.00～7.00μm 0～12%。
2.根据权利要求１所述的高吸油量煅烧高岭土的制备方法，其特征在于，所述的煤系高岭岩由下述重量百分比的原料混合而成：山西浑源煤系高岭岩40～50%、山西塔山煤系高岭岩30～40%、山西怀仁煤系高岭岩20～30%。
3.根据权利要求１所述的高吸油量煅烧高岭土的制备方法，其特征在于，所述的高岭土由下述重量百分比的原料混合而成：茂名高岭土60～80%：龙岩高岭土20～40%。
4.根据权利要求１、2或3所述的高吸油量煅烧高岭土的制备方法，其特征在于：所述生料经解聚打散后的中位径为0.5～0.9μm，比表面积为13～17m2/g。
5.根据权利要求１、2或3所述的高吸油量煅烧高岭土的制备方法，其特征在于：所述熟料经解聚打散后的中位径为0.6～0.9μm，比表面积为15～17m2/g。
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Denomination of invention: Preparation method of high oil absorption calcined kaolin

Effective date of registration: 20230711

Granted publication date: 20130410

Pledgee: Bank of Cangzhou Limited by Share Ltd. Yutian branch

Pledgor: Tangshan Madison kaolin Limited by Share Ltd.

Registration number: Y2023980048042

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