CN109053135A - 陶瓷原料除铁增白方法 - Google Patents

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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/10—Eliminating iron or lime
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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Abstract

本发明公开一种陶瓷原料除铁增白方法，其步骤为：一、采用传统的球磨制浆工艺将陶瓷原料加工成原料泥浆；二、原料泥浆加水稀释；三、稀释后的原料泥浆进行除铁；四、除铁后的原料泥浆进行至少两次浓缩，浓缩产生的滤液部分进行下一次浓缩，剩余部分滤液回流至参与稀释原料泥浆，将每一次浓缩的原料泥浆进行搅拌混合，混合后的原料泥浆密度与稀释前的原料泥浆密度相仿。本发明不但可有效地去除陶瓷原料中的含铁杂质，还可最大限度地除去更弱磁性的杂质，使陶瓷原料的白度得到充分的提高。

Description

陶瓷原料除铁增白方法
技术领域
本发明陶瓷制造技术领域，具体是陶瓷原料的增白方法。
背景技术
改革开放以来，中国建筑卫生陶瓷产业取得了长足的发展，陶瓷产品除了满足国内市场的巨大需求外，还出口到到世界各地，在国际市场上也冲击了传统陶瓷强国意大利、西班牙、德国等，已占据了相当一部分国际市场份额。到目前为止，我国陶瓷生产企业约5000余家，年总产值过数万亿，其中，以马可波罗、简一为代表的中高档产品在国际市场上享有很高的知名度。
然而，陶瓷生产毕竟依赖于陶瓷非金属矿物的供给，随着陶瓷产业的扩张式发展，陶瓷原矿物的品味越来越差，陶瓷原料的白度越来越低，陶瓷原料中含铁量(主要指Fe2O3含量)是影响陶瓷产品白度的重要因素。一般，含量铁低于 0.40％时，才能适合高档日用瓷，建筑陶瓷产品生产。低于0.8％时，适合普通陶瓷产品生产。实际上，各企业是在既考虑成本又兼顾到白度的情况下选用陶瓷原料，将配方原料的铁含量控制在1.0％左右，然后通过浆液除铁的方法稍微提高一些白度。配方浆料的水分约32～35％，浆料密度约1.7g/cm3左右，现有的除铁工艺均是在原料配制球后的泥浆中除铁。
研究浆料除铁增白的各种理论、方法和生产时间均表明：除铁最佳效果的泥浆密度为1.2左右，随着密度的增大，除铁效果迅速下降，当泥浆浓度很稠，密度超过1.6时，浆料除铁基本上是象征性的，只能除去外来铁和像Fe3O4那样的强磁性物质，而对弱磁矿物质基本上没有去除作用。
理论认为铁赋有粘土矿物主要有三种形式：四次配位于硅氧四面体中的 Fe3+离子，六次配位于铝氧八面体的Fe3+离子，六次配位于铝氧八面体的Fe3+ 离子。基于这种理论，目前，除铁增白的方法不外乎以下几种，高温氯化法、有机酸处理法、浮选法，高强磁场磁选法、微生物氧化法、磁种磁选法。高温氯化法能耗高、成本高且造成环境的二次污染，只适用于少高品位要求的长石类原矿料磁选；有机酸处理法需消耗大量的有机酸，成本高且只适合于少量的原矿料磁选；微生物氯化法虽然成本低、环境污染小，有一定的发展前景，但生物菌的培育困难，占地面积庞大，是一个尚处在研究阶段的除铁增白方法；高强磁场除铁在处理顺磁性物质原料时效果明显，但是成本太高，只适用于原矿料除铁；浮选法一般作为陶瓷矿物原料预处理，它对矿物成份具有很大的选择性，比较适合于细颗粒高岭土，不适合于泥浆料，大规模工业化应用受到极大限制；磁种磁选法是将带磁性的Fe3O4粉，约800目左右加入到原浆料中，先磁化弱磁性铁矿，再利用磁铁选矿的原理将原料的磁性物质除去，具有一定的科学原理，但没有在陶瓷行业应用的例子。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高陶瓷原料除铁效果，以达到增白目的的方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种陶瓷原料除铁增白方法，其步骤为：
一、采用传统的球磨制浆工艺将陶瓷原料加工成原料泥浆；
二、原料泥浆加水稀释；
三、稀释后的原料泥浆进行除铁；
四、除铁后的原料泥浆进行至少两次浓缩，浓缩产生的滤液部分进行下一次浓缩，剩余部分滤液回流至参与稀释原料泥浆，将每一次浓缩的原料泥浆进行搅拌混合，混合后的原料泥浆密度与稀释前的原料泥浆密度相仿。
在上述基础上，抽取当中至少一次浓缩的原料泥浆的部分进行压滤成泥料，根据需要在搅拌混合中添加，以调节原料泥浆的密度。
可优选地，在步骤三中，稀释后的原料泥浆的密度为1.15～1.25g/cm3。
更可优选地，在步骤三中，稀释后的原料泥浆的密度为1.2g/cm3。
可优选地，压滤后的泥料的密度为2g/cm3或以上。
在上述基础上，在球磨前的陶瓷原料中加入磁种。
可优选地，所述磁种的添加量为原料干重的0.1％～0.3％。
更可优选地，所述磁种的添加量为原料干重的0.2％。
在上述基础上，陶瓷添加剂应在参与最后一次浓缩的滤液中添加。
采用本发明所带来的有益效果：本发明颠覆了陶瓷行业常规的制浆工艺，在传统的陶瓷原料球磨制浆后加水稀释原料泥浆再进行除铁，使泥浆浓度符合除铁最佳效果的工艺需求，然后将稀泥浆进行至少两次浓缩，浓缩后形成较粗颗粒的原料泥浆。而浓缩产生的滤液中含有较细颗粒的原料浆料，这样部分滤液进行再次浓缩，而剩余大部分滤液直接回流到前工序参与稀释原料泥浆，实现稀释用水的循环利用。初次浓缩的粗颗粒泥浆和后次浓缩的细颗粒泥浆搅拌混合，使粗细颗粒搭配均匀，恢复成除铁前泥浆性能。为了更好的获得新泥浆的合适密度，可抽取当中的至少一次浓缩泥浆的部分进行压滤，制成泥料，作搅拌混合工序中的添加料，调节混合的泥浆浓度，制成所需浓度的新泥浆液，然后送去喷雾干燥制粉。本发明不但可有效地去除陶瓷原料中的含铁杂质，还可最大限度地除去更弱磁性的杂质，使陶瓷原料的白度得到充分的提高。
具体实施方式
本实施例以进行二次浓缩对陶瓷原料除铁增白方法作进一步的说明，其步骤为：
一、采用传统的球磨制浆工艺将陶瓷原料加工成原料泥浆；
二、原料泥浆加水稀释；
三、稀释后的原料泥浆进行除铁；
四、除铁后的原料泥浆进行一次浓缩，浓缩产生的滤液部分进行二次浓缩，二次浓缩产生的滤液和一次浓缩的滤液的剩余部分回流至参与稀释原料泥浆，经一次浓缩后的原料泥浆和经二次浓缩后的原料泥浆进行搅拌混合，混合后的原料泥浆密度与稀释前的原料泥浆密度相仿。
本发明是在原球磨原料泥浆的基础上加水稀释后除铁，使泥浆浓度符合除铁最佳效果的工艺需求，然后将稀泥浆进行一次浓缩，浓缩后形成较粗颗粒的原料泥浆。而滤液中含有较细颗粒的原料浆料，这样部分滤液进行二次浓缩，而剩余大部分滤液直接回流到前工序参与稀释原料泥浆，实现稀释用水的循环利用。一次浓缩的粗颗粒泥浆和二次浓缩后的细颗粒泥浆搅拌混合，使粗细颗粒搭配均匀，恢复成除铁前泥浆性能。二次浓缩的滤液也同样返回到原料泥浆的稀释稀释工序中。
当然，也可根据需要对原料泥浆进行多次浓缩，以每一次浓缩产生的滤液部分进行下一次浓缩，剩余部分滤液回流至参与稀释原料泥浆，而每一次浓缩的原料泥浆进行搅拌混合。
为便于调节搅拌混合原料泥浆的密度，以更好地获得新泥浆的合适密度，抽取部分一次浓缩原料泥浆进行压滤，制成泥料，作搅拌混合工序中的添加料，调节混合的泥浆浓度，制成所需浓度的新泥浆液，然后送去喷雾干燥制粉。对于多次浓缩的，可抽取当中的一次浓缩或两次浓缩或多次浓缩的原料泥浆进行压滤，也即是抽取当中至少一次浓缩的原料泥浆的部分进行压滤成泥料。
在实际操作中，由于二次浓缩后的原料泥浆和压滤成的泥料是作为搅拌混合中的添加料，因此一次浓缩的滤液是大部分回流至泥浆稀释中，只有少部分进行二次浓缩，而且压滤泥料中也是抽取少量的一次浓缩后的泥浆进行压滤，这些都是根据泥浆搅拌混合的效果作出相应调整的。
为加大除铁效果，可在球磨前的陶瓷原料中加入磁种。磁种的添加量为陶瓷原料干重的0.1％～0.3％，最佳的添加量为0.2％。磁种磁选法除了能除铁外，还能除去钛，二氧化钛也是影响白度的重要因素，将磁种在原料配方时即球磨前加入原料中，减少甚至不用分散剂，可最大限度地除去更弱磁性的像黑云母、钛铁矿、黄铁矿、碎石、角闪石等矿物上的杂质，使原料白度更进一步提高。
作为最优的实施例，在步骤三中，可将稀释后的原料泥浆的密度控制在 1.15～1.25g/cm3，而最佳的密度是控制在1.2g/cm3，一次浓缩的目数为150目，这样经一次浓缩后的原料泥浆的密度为1.6～1.8g/cm3，一次浓缩产生的滤液的密度为1.05g/cm3左右。二次浓缩的目数为150～300之间，这样二次浓缩后的原料泥浆的密度为1.5～1.7g/cm3，二次浓缩生产的滤液的密度为1.01g/cm3左右。压滤后的泥料的含水率约20％左右，密度2.1g/cm3或以上。而稀释前的原料泥浆密度和搅拌混合后的原料泥浆的密度都应遵照传统制浆工艺的原料泥浆密度(1.7g/cm3左右)。陶瓷制浆过程中常规需加的添加剂，如絮凝剂、增稠剂等，应在参与二次浓缩的滤液中添加。

Claims (9)

1.一种陶瓷原料除铁增白方法，其步骤为：
一、采用传统的球磨制浆工艺将陶瓷原料加工成原料泥浆；
二、原料泥浆加水稀释；
三、稀释后的原料泥浆进行除铁；
四、除铁后的原料泥浆进行至少两次浓缩，浓缩产生的滤液部分进行下一次浓缩，剩余部分滤液回流至参与稀释原料泥浆，将每一次浓缩的原料泥浆进行搅拌混合，混合后的原料泥浆密度与稀释前的原料泥浆密度相仿。
2.根据权利要求1所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：抽取当中至少一次浓缩的原料泥浆的部分进行压滤成泥料，根据需要在搅拌混合中添加，以调节原料泥浆的密度。
3.根据权利要求1所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：在步骤三中，稀释后的原料泥浆的密度为1.15～1.25g/cm3。
4.根据权利要求3所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：在步骤三中，稀释后的原料泥浆的密度为1.2g/cm3。
5.根据权利要求2所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：压滤后的泥料的密度为2g/cm3或以上。
6.根据权利要求1～5任一所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：在球磨前的陶瓷原料中加入磁种。
7.根据权利要求6所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：所述磁种的添加量为原料干重的0.1％～0.3％。
8.根据权利要求7所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：所述磁种的添加量为原料干重的0.2％。
9.根据权利要求1所述的陶瓷原料除铁增白方法，其特征在于：陶瓷添加剂应在参与最后一次浓缩的滤液中添加。
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