CN105293508B

CN105293508B - 一种高岭土的无酸漂白方法

Info

Publication number: CN105293508B
Application number: CN201510805319.6A
Authority: CN
Inventors: 张飞; 冯杰; 蒋国明; 李青; 刘新; 唐小刚; 邹李; 石晓岚; 汪亚辉
Original assignee: CHINA KAOLIN CLAY Co Ltd
Current assignee: CHINA KAOLIN CLAY Co Ltd
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2017-07-07
Anticipated expiration: 2035-11-20
Also published as: CN105293508A

Abstract

一种高岭土的无酸漂白方法，其特征在于：依次包括下列步骤：将高岭土原矿加水化成原浆，将原浆经过除沙和旋流器分级处理，得浆液；测算出浆液中高岭土固含量，加入连二亚硫酸钠；反应18~22小时；反应结束以后，加入聚丙烯酸钠；再加入L‑抗坏血酸，搅拌，静置，反应釜上部形成上清液；将剩余浆液进行压滤得压滤水和高岭土泥浆，再将高岭土泥浆自然风干、破碎、打包，即为产品；第五步，将上清液和压滤水混合，加入氢氧化钠；再添加聚丙烯酸钠；之后，再将所述待处理液通过压滤机压滤，清水回收用于高岭土原矿制浆。本发明的无酸漂白方法全程不加酸，在保证了除铁漂白效果基础上又能减少环境污染；选矿废水处理之后直接循环利用，无需外排。

Description

一种高岭土的无酸漂白方法

技术领域

本发明涉及粘土矿物深加工领域，具体涉及一种高岭土的无酸漂白方法，属于一种选矿方法，通过本发明的漂白方法制得的高岭土尤其可应用在陶瓷、涂料等对高岭土的白度要求较高的行业。

背景技术

铁作为高岭土的一种主要杂质，是影响其白度的主要因素。尤其是高岭土应用在陶瓷、涂料等行业，对于高岭土的白度有较高的要求。在当前高岭土原矿品位不断下降的情况下，除铁成为一个比较重要的课题。现有的除铁方法包括化学除铁法和物理除铁法。物理除铁一般选用磁选机，而限于现在的技术，很难对高岭土中的杂质铁进行有效完全的去除，而且磁选设备一次性投入较大，成本较高。而化学法除铁具有工艺简单、操作简便、设备投入较少、效果明显等几个方面的优势。但是化学漂白是有较多的酸加入，一般使用硫酸，酸性漂白以后的高岭土中会残留大量的硫酸根离子，在陶瓷行业应用中，烧灼以后会产生气泡，使陶瓷胚体开裂。而陶瓷是高岭土主要应用行业之一，同时也是对白度、含铁量要求较高的行业；同时酸性漂白，极大地污染环境。如果在高岭土化学漂白中不加入酸，直接进行漂白，可以大大减少对于水等的污染。

发明内容

本发明提供一种高岭土的无酸漂白方法，解决了目前的化学漂白法漂白高岭土时加入较多酸造成环境污染的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高岭土的无酸漂白方法，依次包括下列步骤：

第一步，将高岭土原矿加水化成原浆，然后将原浆经过除沙和旋流器分级，制得浆液；再将浆液置于带有搅拌的密闭反应釜内；

第二步，根据反应釜的体积、质量浓度和密度，测算出浆液中的高岭土的固含量，加入连二亚硫酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的1%~1.5%，其中，固含量的计算公式为：固含量=浓度×密度×体积；在反应釜中每隔4~5小时搅拌一次，反应18~22小时；

第三步，反应结束以后，向所述反应釜中加入分子量在1300万~1900万的聚丙烯酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的1.5×10^-4%~2.5×10^-4%；再加入L-抗坏血酸，加入量为所述高岭土的固含量的0.01%~0.02%，搅拌，静置15~30分钟后，反应釜上部形成上清液，抽出上清液待处理；

第四步，将所述第三步结束后得到的剩余浆液进行压滤得压滤水和高岭土泥浆，再将高岭土泥浆自然风干、破碎、打包，即为高岭土产品；

第五步，将所述第三步的上清液和第四步的压滤水混合在一起成待处理液，再加入氢氧化钠，调节pH值到7.0~8.0；然后再添加分子量在1300万~1900万的聚丙烯酸钠，加入量为所述待处理液的质量的1.0×10^-4%~1.4×10^-4%；之后，再将所述待处理液通过压滤机压滤，得沉淀物和清水，将沉淀物压滤成饼，将清水回收用于所述第一步的高岭土原矿制浆。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，较佳的方案是在所述第一步中，所述原浆的质量百分浓度控制在12%~20%；所述浆液的质量百分浓度为12%~15%。

2、上述方案中，固含量的计算公式中单位为：固含量（g）=浆液的质量浓度（%）×浆液的密度（g/ml）×浆液的体积（ml）。

3、上述方案中，所述待处理液的密度与水的密度相近，因此密度近似为g/cm³，由此可以根据待处理液的体积，算出待处理液的质量。

本发明设计构思以及有益效果是：本发明采用无酸漂白方法对高岭土进行除铁、漂白处理。方法中的第一步的浆液置于密闭反应釜中，是为了隔绝空气，防止后续生成的Fe²⁺被空气氧化；然后加入连二亚硫酸钠，这是因为高岭土本身为一般为弱酸性，pH值一般在4.0~5.5左右，连二亚硫酸钠可以在这种弱酸性环境下反应，而且反应速率缓慢，可以使药剂充分反应反应式为Fe₂O₃+Na₂S₂O₄+ 3HSO₄= Na₂SO₄+2FeSO₄+3H₂O+2 SO₂，Na₂S₂O₄与杂质三价铁反应生成二价亚铁离子，加入药剂之后要充分搅拌，使药剂和矿浆混合均匀，反应充分进行，生成的Fe²⁺溶于水中。第三步，即加入聚丙烯酸钠以后，高岭土迅速的絮凝沉入底部，而上部清液溶解有大量的Fe²⁺，另一方面加入L-抗坏血酸（即维生素C）为强抗氧化剂，可防止Fe²⁺被空气氧化为Fe3+。第四步即得高岭土产品；第五步，将第三步的上清液和第四步的压滤水混合在一起成待处理液，再加入氢氧化钠和聚丙烯酸钠，加氢氧化钠调节pH值到7.0~8.0的目的是为了使Fe²⁺变成Fe（OH）₂沉淀，除去待处理液中的二价铁离子，处理得到的清水可回收循环利用于第一步的高岭土制浆环节，将得到的沉淀物压滤成饼，相当于水处理，污染物变成固体，易处理。

本发明高岭土的无酸漂白方法全程不加酸，在保证了除铁漂白效果基础上又能减少环境污染；制得的高岭土产品中没有硫酸根离子残留，尤其适用于陶瓷、涂料行业，在陶瓷行业应用中，烧灼以后不会产生气泡，避免使陶瓷胚体开裂；同时，选矿废水处理之后直接循环利用，无需外排，污染物有液变固，易处理。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种高岭土的无酸漂白方法

依次包括下列步骤：

第一步，将苏州高岭土的阳东矿红泥加水化成原浆，原浆的质量百分浓度控制在12%~20%，然后将原浆Φ200口径旋流器除砂，Φ150口径旋流器分选制得质量浓度在13.23%浆液；再将浆液置于带有搅拌的密闭反应釜内；

第二步，根据反应釜的体积、质量浓度和密度，测算出浆液中的高岭土的固含量，加入连二亚硫酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的1.5%，其中，固含量的计算公式为：固含量=浓度×密度×体积；在反应釜中每隔5小时搅拌0.5min，反应20小时；

第三步，反应结束以后，向所述反应釜中加入分子量在1600万的聚丙烯酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的1.5×10^-4%；再加入L-抗坏血酸，加入量为所述高岭土的固含量的0.015%，搅拌，静置20分钟后，反应釜上部形成上清液，抽出上清液待处理；

第五步，将所述第三步的上清液和第四步的压滤水混合在一起成待处理液，再加入氢氧化钠，调节pH值到7.5；然后再添加分子量在1600万的聚丙烯酸钠，加入量为所述待处理液的质量的1.0×10^-4%；之后，再将所述待处理液通过压滤机压滤，得沉淀物和清水，将沉淀物压滤成饼，将清水回收用于所述第一步的高岭土原矿制浆。取样，检测漂白后的高岭土的含铁量（指质量百分含量）以及自然白度。白度的检测方法参照GBT 5950-2008 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法。

以上试验数据说明，本实施例的高岭土无酸漂白方法能够有效去除高岭土中的杂质铁，漂白结束以后的产品白度高，并且没有硫酸根离子残留，尤其适用于陶瓷行业。

实施例二：一种高岭土的无酸漂白方法

依次包括下列步骤：

第一步，将苏州高岭土的阳东矿红泥加水化成原浆，原浆的质量百分浓度控制在12%~20%，然后将原浆Φ200口径旋流器除砂，Φ150口径旋流器分选制得质量浓度在15%浆液；再将浆液置于带有搅拌的密闭反应釜内；

第二步，根据反应釜的体积、质量浓度和密度，测算出浆液中的高岭土的固含量，加入连二亚硫酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的1.5%，其中，固含量的计算公式为：固含量=浓度×密度×体积；在反应釜中每隔4小时搅拌2min，反应22小时；

第三步，反应结束以后，向所述反应釜中加入分子量在1600万的聚丙烯酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的2.5×10^-4%；再加入L-抗坏血酸，加入量为所述高岭土的固含量的0.02%，搅拌，静置20分钟后，反应釜上部形成上清液，抽出上清液待处理；

第五步，将所述第三步的上清液和第四步的压滤水混合在一起成待处理液，再加入氢氧化钠，调节pH值到7；然后再添加分子量在1600万的聚丙烯酸钠，加入量为所述待处理液的质量的1.4×10^-4%；之后，再将所述待处理液通过压滤机压滤，得沉淀物和清水，将沉淀物压滤成饼，将清水回收用于所述第一步的高岭土原矿制浆。取样，检测漂白后的高岭土的含铁量（指质量百分含量）以及自然白度。白度的检测方法参照GBT 5950-2008 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高岭土的无酸漂白方法，其特征在于：依次包括下列步骤：

第二步，根据浆液的体积、质量百分浓度和密度，测算出浆液中的高岭土的固含量，加入连二亚硫酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的1%~1.5%，其中，固含量的计算公式为：固含量=质量百分浓度×密度×体积；在反应釜中每隔4~5小时搅拌一次，反应18~22小时；

第三步，反应结束以后，向所述反应釜中加入分子量在1300万~1900万的聚丙烯酸钠，加入量为所述高岭土的固含量的1.5×10^-4%~2.5×10^-4%；再加入L-抗坏血酸，加入量为所述高岭土的固含量的0.01%~0.02%，搅拌，静置后，反应釜上部形成上清液，抽出上清液待处理；

2.根据权利要求1所述一种高岭土的无酸漂白方法，其特征在于：在所述第一步中，所述原浆的质量百分浓度控制在12%~20%；所述浆液的质量百分浓度为12%~15%。