CN110304898A - 一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法 - Google Patents

一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，先用球磨机进行选择性球磨，而后用不同直径的水力旋流器进行水选分级分选，再用高梯度磁选机去除磁性物，最后用磨剥机进行超细磨剥，再进行脱水处理，即可得到中高档陶瓷用高岭土。采用本发明方法对高岭土扫选尾矿进行提纯，提高Al2O3的含量，降低了Fe2O3的含量，使得最终得到高岭土1280℃烧成白度高、可塑性指数高，达到中高档陶瓷对高岭土要求。这种方法生产占地面积小、成本低，处理量大，生产效率高，自动化程度高。

Description

一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法
技术领域
本发明涉及非金属矿的加工领域，尤其涉及一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法。
背景技术
高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻，又称白云土。其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
高岭土扫选尾矿是指高岭土原矿经初步捣浆后，去除粗砂(尾矿)后的矿浆经大直径水力旋流器粗选的底流再经小直径水力旋流器扫选后的得到细颗粒尾矿。高岭土扫选尾矿的特点是成分复杂、各种主要矿物含量比较平均，没有含量比较突出的矿物，同时有害杂质多、烧成白度低，因而无法直接用作高档陶瓷原料。此外，扫选尾矿中的高岭石和云母-伊利石等粘土矿物等有用成分的颗粒粗细,大多数是介于325目边缘，与要去除的石英及含铁矿物粒径相近，无法利用水力旋流器与之分离。
目前国内高岭土扫选尾矿的处置方法主要有两种，一种不处理直接卖给陶瓷厂作为中低档陶瓷原料使用；一种以高岭土扫选尾矿为原料,通过机碓、水力分选分级、磁选和剥片等工序，回收扫选尾矿中包括高岭石和云母-伊利石的含氧化铝的粗颗粒粘土矿物，制成陶瓷用高岭土。前一种方法造成了资源的低效利用；后一种方法，在机碓过程由于机械铁的加入和长时间的机碓会将有害矿物粒经变小而进入325目粗精矿浆中造成除铁负担加重，同时要经过8个小时的机碓能耗大，处理时间长。
发明内容
本发明的目的是提供一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，根据扫选尾矿特性，确定合理的工艺选择性回收扫选尾矿中高岭石和云母-伊利石等粘土矿来制备中高档陶瓷用高岭土，避免资源的浪费。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤一：球磨将高岭土扫选尾矿和水加入球磨机湿磨，得到扫选尾矿矿浆，浓度为40.0～60.0％，球磨时间80～120min；
步骤二：分级筛选将步骤一中球磨好的高岭土扫选尾矿矿浆加水进行捣浆分散，控制浓度为30.0～40.0％，先用大直径水力旋流器粗选，后用小直径水力旋流器精选，得到回收325目粗精矿浆液；
步骤三：磁选除铁在步骤二中的325目粗精矿浆液中加入分散剂六偏磷酸钠，混合后溶液的浓度在10.0～20.0％，将混合溶液以流量6.0～12.0m3/h的速度投入高梯度磁选机进行磁选除铁，得到325目磁选精矿浆；
步骤四：超细磨剥将步骤三中的325目磁选精矿浆以流量1.0～3.0m3/h进入磨剥机，得到磨剥磁选精矿浆；
步骤五：脱水将磨剥磁选精矿浆进行压滤脱水，制得泥饼，并控制泥饼的水分含量在25.0％～34.0％，即制得中高档陶瓷用高岭土。
优选的，所述的高岭土扫选尾矿为南方砂质高岭土水力选矿过程产生，Al2O3含量在20.00～26.00％，Fe2O3含量小于等于1.00％。
优选的，步骤二中的大直径水力旋流器为F150水力旋流器，小直径水力旋流器为F75水力旋流器。
优选的，步骤三中，所述分散剂六偏磷酸钠的加入量为325目粗精矿折干量质量比的0.10～0.25％。
本发明利用球磨机进行选择性球磨，时间短，80～120min即可，自动化程度高；球磨过程基本无污染。而后用不同直径的水力旋流器进行水选分级分选，生产占地面积小、生产成本低，处理量大，分级效率高，再用高梯度磁选机去除含铁磁性矿物，最后用磨剥机进行超细磨剥，再进行脱水处理，即可得到中高档陶瓷用高岭土材料。采用本发明方法对高岭土扫选尾矿进行提纯，提高Al2O3的含量，降低了Fe2O3的含量，使得最终得到高岭土1280℃烧成白度高、可塑性指数高，达到中高档陶瓷用高岭土要求。
具体实施方式
本发明所用的高岭土扫选尾矿为南方砂质高岭土水力选矿过程产生的扫选尾矿，其中Al2O3含量在20.00～26.00％之间，Fe2O3含量≤1.00％。
本发明的处理工艺流程包括以下步骤：
(1)将高岭土扫选尾矿和水加入球磨机湿磨，得到扫选尾矿矿浆，浓度为40.0～60.0％，球磨时间80～120min；球磨机为湿式球磨机，扫选尾矿中的高岭石和云母-伊利石等粘土矿物等有用成分质地较软，较短的时间就能磨细，而要去除的石英及含铁矿物较硬、较韧需要较长时间才能，利用两者之间的球磨时间差来分离。
(2)将步骤一中球磨好的高岭土扫选尾矿矿浆加水进行捣浆分散，控制浓度30.0～40.0％，先用F150水力旋流器粗选，后用小直径水力旋流器精选，得到回收325目粗精矿；水力旋流器是用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂等物质的设备，通过离心力和重力的作用下，将较粗、较重的矿粒抛出。本实施例中，先用F150水力旋流器(直径为150mm)进行粗选，后用F75水力旋流器(直径为75mm)进行精选，以去除扫选尾矿矿浆中的粗颗粒杂质。
(3)在步骤二中的325目粗精矿中加入分散剂六偏磷酸钠，混合后溶液的浓度在10.0～20.0％，将混合溶液以流量6.0～12.0m3/h的速度投入高梯度磁选机进行磁选除铁，得到325目磁选精矿浆；分散剂六偏磷酸钠的加入量为325目粗精矿折干量质量比的0.10～0.25％。
采用高梯度磁选机，可吸附步骤二中325目粗精矿矿浆中含铁磁性矿物，大大降低其Fe2O3的含量。
(4)将步骤三中的325目磁选精矿浆以流量1.0～3.0m3/h进入磨剥机，得到磨剥磁选精矿浆；磨剥可降低磁选精矿的颗粒的细度，提高可塑性。
(5)将磨剥磁选精矿浆进行压滤脱水，制得泥饼，并控制泥饼的水分含量，水分控制在25.0％-34.0％，即制得中高档陶瓷用高岭土。
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一：一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，包括以下步骤实施。
(1)将高岭土扫选尾矿和谁分别加入球磨机，矿浆浓度控制在50.0％、球磨100min；(2)将球磨好的高岭土扫选尾矿加水进行捣浆分散，控制浓度35.0％，进浆压滤2.5PMa先进入FX-PU-150水力旋流器进行粗选,溢流直接进入FX-PU-75水力旋流器进行精选，得到回收325目粗精矿；(3)将回收325目粗精矿加折干量0.1％的分散剂六偏磷酸钠，浓度在15.0％，流量在10.0m3/h进入高梯度磁选机进行磁选除铁，得到325目磁选精矿浆；(4)将325目磁选精矿浆以流量2.0m3/h进入磨剥机，得到磨剥磁选精矿浆；(5)将磨剥磁选精矿浆进入压滤机进行压滤脱水，制得泥饼，即制得中高档陶瓷用高岭土。
通过此方法得到的中高档陶瓷用高岭土，Al2O333.0％、Fe2O3含量0.25％、1280℃烧成白度90.2％、-2μm颗粒含量可上升到72.0％、105℃干燥抗压强度2.906MPa、可塑性指数1.004。
实施例二：一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，包括以下步骤实施。
(1)将高岭土扫选尾矿和谁分别加入球磨机，矿浆浓度控制在55.0％、球磨120min；(2)将球磨好的高岭土扫选尾矿加水进行捣浆分散，控制浓度35.0％，进浆压滤2.5PMa先进入FX-PU-150水力旋流器进行粗选,溢流直接进入FX-PU-75水力旋流器进行精选，得到回收325目粗精矿；(3)将回收325目粗精矿加折干量0.23％的分散剂六偏磷酸钠，浓度在15.0％，流量在8.0m3/h进入高梯度磁选机进行磁选除铁，得到325目磁选精矿浆；(4)将325目磁选精矿浆以流量3.0m3/h进入磨剥机，得到磨剥磁选精矿浆；(5)将磨剥磁选精矿浆进入压滤机进行压滤脱水，制得泥饼，即制得中高档陶瓷用高岭土。
通过此方法得到的中高档陶瓷用高岭土，Al2O332.2％、Fe2O3含量0.35％、1280℃烧成白度88.5％、-2μm颗粒含量可上升到60.0％、可塑性指数0.955。
从实施例一和实施例二的数据可以看出，采用本发明的方法制得的中高档陶瓷用高岭土，Al2O3的含量，降低了Fe2O3的含量，使得最终得到高岭土1280℃烧成白度高、可塑性指数高，达到中高档陶瓷用高岭土要求。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤一：球磨将高岭土扫选尾矿和水加入球磨机湿磨，得到扫选尾矿矿浆，浓度为40.0～60.0％，球磨时间80～120min；
步骤二：分级筛选将步骤一中球磨好的高岭土扫选尾矿矿浆加水进行捣浆分散，控制浓度为30.0～40.0％，先用大直径水力旋流器粗选，后用小直径水力旋流器精选，得到回收325目粗精矿浆液；
步骤三：磁选除铁在步骤二中的325目粗精矿浆液中加入分散剂六偏磷酸钠，混合后溶液的浓度在10.0～20.0％，将混合溶液以流量6.0～12.0m3/h的速度投入高梯度磁选机进行磁选除铁，得到325目磁选精矿浆；
步骤四：超细磨剥将步骤三中的325目磁选精矿浆以流量1.0～3.0m3/h进入磨剥机，得到磨剥磁选精矿浆；
步骤五：脱水将磨剥磁选精矿浆进行压滤脱水，制得泥饼，并控制泥饼的水分含量在25.0％～34.0％，即制得中高档陶瓷用高岭土。
2.根据权利要求1所述的一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，其特征在于：所述的高岭土扫选尾矿为南方砂质高岭土水力选矿过程产生，Al2O3含量在20.00～26.00％，Fe2O3含量小于等于1.00％。
3.根据权利要求1所述的一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，其特征在于：步骤二中的大直径水力旋流器为F150水力旋流器，小直径水力旋流器为F75水力旋流器。
4.根据权利要求1所述的一种用高岭土扫选尾矿制备中高档陶瓷用高岭土的方法，其特征在于：步骤三中，所述分散剂六偏磷酸钠的加入量为325目粗精矿折干量质量比的0.10～0.25％。
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