中國粉體網(wǎng)訊 高嶺土是一種重要的非金屬礦產(chǎn)資源，具有良好的吸附性、可塑性和穩(wěn)定性等，被廣泛應用于造紙、陶瓷、橡膠和耐火材料等材料制備領(lǐng)域。但我國生產(chǎn)的高嶺土產(chǎn)品質(zhì)量較低，優(yōu)質(zhì)高嶺土依賴進口，優(yōu)化及創(chuàng)新高嶺土提純工藝至關(guān)重要。
由于各個地方的高嶺土礦的成因和種類的不一樣，其中所含的伴生礦物雜質(zhì)就有所不同，因此其選礦加工的方法就有所區(qū)別。換言之，高嶺土選礦提純工藝復雜多變，工藝重點也因礦而異。
高嶺土 圖源：龍高股份
1高嶺土選礦提純方法
1.1水介質(zhì)浮沉法
利用各種礦物在水中的浮沉速度和溶解度的不同，把有用礦物和雜質(zhì)礦物分離開來。此種方法主要去掉石英、長石、云母等碎屑礦物和巖屑等較粗粒的雜質(zhì)，同時也可除去部分鐵鈦礦物。
1.2分級
利用礦物顆粒的大小或密度的差別來分離礦物。若組成礦漿的礦物粒度相差大，則一般用篩網(wǎng)分級；若相近，則據(jù)其密度差別進行選別。常用的分級設備有：振動篩、水簸、水力旋流器和離心機等。分級的作用和水介質(zhì)浮沉法基本相同，主要是用來除去高嶺土礦中的長石和石英等雜質(zhì)礦物，使得高嶺土的純度和煅燒白度得以提高。
1.3磁選
利用磁力清除物料中磁性金屬雜質(zhì)的方法。幾乎所有的高嶺土原礦都含有少量的鐵、鈦礦物。例如：主要有鐵的氧化物、鈦的氧化物、鈦鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、云母和電氣石等。
1.4浮選
根據(jù)礦物顆粒表面物理化學性質(zhì)的不同，從礦石中分離有用礦物的技術(shù)方法。高嶺土的選礦方法最初是載體浮選，之后又開發(fā)出無載體浮選工藝。高嶺土浮選所用捕收劑主要有：十二烷胺、三乙醇胺和吡啶等脂肪酸類，以及羥肟酸等。
1.5化學提純
利用礦物中含有某些伴生雜質(zhì)礦物具有酸溶性或者堿溶性等特性，而利用酸或者堿進行溶解剔除的一種方法。鐵礦物和鈦礦物是高嶺土中最常見的著色物質(zhì)，其中以3價鐵最常見，這些鐵、鈦礦物會使高嶺土呈現(xiàn)不同程度的灰色、褐色、粉紅色等，使高嶺土白度降低。
1.6微生物法
利用微生物與礦物之間的深度作用，使礦物晶格破壞，從而使有用組分溶解出來的一門提取技術(shù)。高嶺土中含有的氧化黃鐵礦及其他硫化礦就可以利用微生物提出技術(shù)進行提純加工。常用的微生物有：氧化亞鐵硫桿菌和鐵還原桿菌等。
1.7煅燒
煅燒能脫除炭質(zhì)、提高白度，是選礦必不可少的工藝，是改善高嶺土性能的特殊加工方法。
多種高嶺土選礦提純工藝各有特點，應用方法在于結(jié)合實際，按需選擇，創(chuàng)新升級。
2高嶺土選礦提純工藝應用與優(yōu)化
應用方面。選礦提純工藝種類繁多，高嶺土礦屬性復雜多變，我們應該如何準確選擇有效的方法？現(xiàn)在的選礦提純工藝效果達不到要求，是否可以采用多種工藝聯(lián)合使用？因此，我們需要有一個清晰的認知：面對不同屬性的高嶺土礦時，選礦工藝的重點不同。
常見高嶺土提純工藝流程
例如，王浩等采用高梯度磁選機提純高嶺土，可以有效去除Fe2O3，也能明顯降低K2O和TiO2的含量，進一步提高產(chǎn)品白度。而陳武生等對主要含鐵雜質(zhì)為黃鐵礦和赤褐鐵礦的高嶺土進行提純研究時，發(fā)現(xiàn)浮選和強磁選提純效果較差。后采用濃度25%的硫酸對含鐵較高的硬質(zhì)高嶺土進行酸浸處理5h，其除鐵率可達37.67%。再以H2O2為氧化劑進行氧化酸浸，除鐵率可達到45.83%。
優(yōu)化維護方面。選礦提純工藝的優(yōu)化可以是整體性的技改，也可以是小幅度提升參數(shù)，或者針對性解決問題。
例如，龍高股份在原有水洗工藝基礎(chǔ)上，積極發(fā)展超導除鐵、超高壓壓濾、磨剝等加工技術(shù)，努力提高產(chǎn)品的科技含量和附加值。例如，中國高嶺土有限公司為解決“高嶺土品位偏低，流程各作業(yè)技術(shù)指標及工藝參數(shù)設計偏差較大的問題”對存在問題的選礦生產(chǎn)設備進行重點研究，對流器溢流管磨損、磨穿產(chǎn)線進行針對性技改。例如，王帥等采用多級水力旋流器分級→砂磨機剝片的工藝，使φ25mm水力旋流器溢流的-2μm粒度≥93%，滿足了造紙用一級土的要求，與原有工藝相比，產(chǎn)率也提高了1%，并且少了一道離心機分級工序。
龍高股份：選礦的工藝流程圖
3高嶺土分選設備之水力旋流器
除了應用合理的工藝流程，不斷發(fā)展的選礦提純設備也在高嶺土生產(chǎn)中扮演重要角色，對選礦提純的效果有直接影響。
例如，水力旋流器對高嶺土的土砂分離，能夠?qū)崿F(xiàn)高嶺土的提純，特別是在含砂量比較大的礦區(qū)中，采用水力旋流器的分選意義重大。在普通口徑水力旋流器基礎(chǔ)上，升級改造的小口徑水力旋流器更是高嶺土選礦環(huán)節(jié)中點睛之筆，在高嶺土各個磨礦環(huán)節(jié)中都有應用，逐漸取代了螺旋分級設備。
在分級作業(yè)環(huán)節(jié)中，水力旋流器能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：首先是磨礦循壞中的檢查與分級，礦的預先分級以及控制分級；其次實現(xiàn)溢流以及沉砂之間的分級，并對細粒泥礦進行脫泥處理和濃縮處理。小口徑的水力旋流器與普通口徑的水力旋流器相比，呈現(xiàn)出了較好的耐磨性，使用壽命比較長，分級效率比較高。
結(jié)語
高嶺土在造紙、陶瓷和耐火材料等諸多領(lǐng)域獲得廣泛使用，改性高嶺土和納米高嶺土的優(yōu)良性能使高嶺土獲得更加廣泛的研究及應用前景，仍是未來高嶺土應用研究的熱點方向，同時這也對高嶺土的品質(zhì)有更加嚴格的要求。
另外，基于對資源的充分利用及可持續(xù)發(fā)展的要求，優(yōu)化高嶺土提純工藝也是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要突破口。
參考文獻：
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龍高股份：2021年年度報告
