高嶺土在工業(yè)中是重要的一種礦物,具有多種用途,提高純度(白度)是高嶺土粘土加工中重要的工作。那么高嶺土提純?cè)O(shè)備有哪些呢?如何提高高嶺土純度呢?
高嶺土提純與提純?cè)O(shè)備
如今高質(zhì)量資源快速的減少,工業(yè)高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω邘X土的要求提高,高嶺土選礦和提純?cè)诩庸ぶ性絹?lái)越重要。
高嶺土的選礦方法是根據(jù)需要去除的雜質(zhì)類(lèi)型、微嵌粒度和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定的。
一般來(lái)說(shuō),需要考慮以下幾個(gè)方面:
對(duì)于高嶺土中含有雜質(zhì)較少的、較高的白度、較少的鈦和鐵雜質(zhì),主要的雜質(zhì)為砂(石英、長(zhǎng)石等)的高嶺土采用簡(jiǎn)單破碎后的風(fēng)選分級(jí)方法(即干選礦)。
雜質(zhì)含量多,白度低,砂質(zhì)礦物和礦物含量高的高嶺土一般全面使用重選除砂。使用強(qiáng)磁除鐵器磁選或者高梯度除鐵器磁選(除鐵、鈦礦物),化學(xué)漂白(除鐵礦產(chǎn)將三價(jià)鐵還原二價(jià)鐵)。浮選(含鋁礦,明礬石分離或除銳鈦礦)。
軟高嶺土和砂質(zhì)高嶺土一般采用濕法選礦。
主要過(guò)程如下
原礦:貯存或混合、制漿、植物纖維的去除、分級(jí)、除砂、磁分離、漂白、壓力過(guò)濾、脫水、干燥。
軟高嶺土和砂質(zhì)高嶺土的選礦過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。
將沉淀物混合后,根據(jù)設(shè)定的濃度要求,在攪拌器或夯錘中加入水和分散劑。漿液的作用是將高嶺土分散,從沙質(zhì)礦物和植物纖維中分離出來(lái),為下一步去除雜質(zhì)和沙子的工藝制備合適的漿液。
將制備好的紙漿用振動(dòng)篩去除植物纖維和粗粒砂,再用水力旋流器和水平螺桿卸翠康離心分級(jí)機(jī)去除細(xì)粒砂。
如果除砂后的產(chǎn)品能夠滿足一定的應(yīng)用領(lǐng)域的要求,可以加入絮凝劑(如明礬)進(jìn)行混凝,然后干燥過(guò)濾壓力。
如果需要高質(zhì)量或高質(zhì)量的高嶺土,還需要強(qiáng)的磁分離或高梯度的磁分離和化學(xué)漂白。
對(duì)于高純度、高純度高嶺石或高嶺石,在原礦破碎后,可根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的要求進(jìn)行研磨和分級(jí)。
含少量砂的礦石可在研磨至適當(dāng)細(xì)度后進(jìn)行干濕分級(jí)。
含鐵量高的礦石可進(jìn)行磁分離。
如果含鐵礦石的微嵌合體粒徑較粗,粗碎(小于74)后可進(jìn)行干強(qiáng)磁選。
但是,如果鐵的晶粒度較細(xì),則應(yīng)在細(xì)磨后進(jìn)行濕強(qiáng)磁分離或高梯度磁分離。
如果高質(zhì)量高嶺土產(chǎn)品在磁分離后不滿意,也可采用細(xì)顆粒浮選、選擇性絮凝和化學(xué)漂白。
目前,硬質(zhì)高嶺土或高嶺土常用的破碎篩分設(shè)備有顎式破碎機(jī)、輥對(duì)式破碎機(jī)、振動(dòng)篩等。研磨設(shè)備主要有懸輥磨(拉蒙磨)、壓力輥磨、機(jī)械沖擊磨、球磨機(jī)等。
干法除砂設(shè)備主要有空氣離心分級(jí)機(jī)(選型)和濕法分級(jí)機(jī),主要有旋流機(jī)組和水平螺桿排放沉降離心機(jī)。
浮選法
選擇性絮凝:選擇性絮凝是利用不同礦物組分表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,通過(guò)一種有機(jī)高分子選擇性絮凝劑添加后對(duì)某個(gè)組分表面的優(yōu)先吸附,然后通過(guò)長(zhǎng)線狀高分子絮凝劑的“橋連”作用,將該組分的顆粒絮凝成團(tuán),而其他組分的顆粒仍能懸浮、分散在礦漿中,從而可以直接或間接將絮團(tuán)和懸浮顆粒方便有效的分離
可直接或間接地將絮凝物和懸浮顆粒直接或間接地分離出來(lái)。
選擇性絮凝的過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。
首先,懸浮體中的固體顆粒被完全分散,然后通過(guò)添加絮凝劑,選擇性地吸附目標(biāo)礦物(礦物顆?;蛎喉肥?xì)泥)。
摘要在目標(biāo)礦物絮凝后,采用浮選法將絮凝劑與分散相分離。
循環(huán)載體浮選:載體浮選是利用一般浮選顆粒的礦石顆粒作為載體,使目標(biāo)礦細(xì)顆粒覆蓋載體浮選。
高嶺土中有色礦物的雜質(zhì),如鐵鐵礦、黃鐵礦、褐煤、赤鐵礦、紅石等,都具有弱磁性。
因此,在清除砂后的高嶺土通常需要磁選。
由于高嶺土的鐵和鈦礦大多是微嵌合的,所以強(qiáng)磁選的去除率一般不高。
因此,大多數(shù)高梯度磁選機(jī)在工業(yè)中應(yīng)用于高嶺土磁選。
高梯度磁選是指在高背景磁場(chǎng)下選擇的一種小型磁性介質(zhì)表面的高磁梯度(即高磁力),從而達(dá)到磁分離的目的,不能通過(guò)一般的磁選來(lái)實(shí)現(xiàn)。
該方法有兩個(gè)特點(diǎn)。
首先,它有一個(gè)聚磁性介質(zhì)(通常是鋼絲絨),可以產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
其次,有先進(jìn)的螺桿磁性結(jié)構(gòu)。
高梯度磁分離技術(shù)在去除弱磁細(xì)顆粒乃至來(lái)自有用礦物的膠態(tài)粒子方面具有十分有效的作用。
在高梯度和強(qiáng)磁場(chǎng)集中器中,有害的雜質(zhì)鈦比鐵容易去除。
此外,更好的超導(dǎo)磁選機(jī)也用于從高嶺土中分離和去除鐵。
該磁選機(jī)不僅能進(jìn)一步提高磁場(chǎng)強(qiáng)度,而且還能獲得高質(zhì)量的高質(zhì)量高嶺土,能耗少,占地面積小。
低溫超導(dǎo)磁分離設(shè)備主要用于礦物富集凈化和清除雜質(zhì),磁性礦物資源和尾礦處置,等等,通過(guò)工業(yè)試驗(yàn),該設(shè)備在高嶺土鐵分離試驗(yàn)取得了良好的效果,原礦Fe2O3內(nèi)容1.4 - 4%、通過(guò)磁精礦Fe2O3內(nèi)容可以減少不到0.9%。
與傳統(tǒng)的磁性分離設(shè)備相比,該公司自主開(kāi)發(fā)的低溫超導(dǎo)磁分離技術(shù)具有以下特點(diǎn):
低能耗、節(jié)約能源、減少消費(fèi)是非常顯著的效益,與相同的磁選規(guī)范相比,節(jié)能效率高達(dá)90%;
這種載體可以由同一種礦物或不同種類(lèi)的礦物攜帶。
摘要雙流體浮選的原理是利用固體(礦粒)、液體(水)和油之間界面張力的差異,在三相邊界不同礦粒間界面張力的差異,以及三相界面中不同礦粒之間的疏水性差。
摘要油水界面中礦石顆粒的選擇性富集是雙液浮選的理論基礎(chǔ)。
通過(guò)添加某一收集器,可以調(diào)整礦物表面的潤(rùn)濕性和界面張力,并在油水界面中豐富精細(xì)礦物,或者將礦石顆粒提取到有機(jī)相中。
化學(xué)提純漂白
高嶺土的化學(xué)處理往往與高嶺土的使用性能和所含的雜質(zhì)有關(guān)。影響高嶺土及煤系高嶺巖使用性能的主要雜質(zhì)是鐵的礦物、鈦的礦物和有機(jī)質(zhì),堿處理法往往不起太大作用,除雜提純常用的化學(xué)處理方法主要是酸化處理法和化學(xué)漂白法。酸處理法和化學(xué)漂白法也可看作是一種方法的兩個(gè)方面或一個(gè)完整工藝過(guò)程的兩個(gè)階段,二者有密切的聯(lián)系,其區(qū)別在于酸處理法是以除去雜質(zhì)為主要目的,而漂白是以改變致色元素(主要指鐵)的價(jià)態(tài),使其呈色性減弱為主要目的。實(shí)際上酸浸過(guò)程往往同時(shí)加入氧化劑或還原劑達(dá)到上述目的。
高嶺土的酸浸法中常使用到硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、草酸、磷酸等,它們都可與高嶺巖(土)中的赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦反應(yīng),生成可溶性鹽。生成可溶性鹽后經(jīng)洗滌和固液分離就可以將含鐵的溶液和較純凈的高嶺巖分開(kāi),從而達(dá)到提純的目的。酸浸工藝的主要工藝參數(shù)是酸的濃度,很大程度上影響到除雜的最終效果。
由于其高純度,幾種礦物質(zhì)具有商業(yè)價(jià)值。這些包括用于玻璃制造的石英砂和用作涂層材料的高嶺土。然而,這些礦物質(zhì)含有痕量的鐵,通常是氧化物,會(huì)導(dǎo)致變色并影響其商業(yè)價(jià)值。無(wú)機(jī)酸可用于除去鐵,但這些是昂貴的,并不總是有效的并產(chǎn)生需要處理以除去鐵的流出物。這項(xiàng)工作的目的是研究使用有機(jī)酸作為更便宜和更環(huán)保的替代品。
最初的工作涉及樣品的表征,然后用化學(xué)和微生物衍生的有機(jī)酸浸出。為了制備微生物產(chǎn)生的有機(jī)酸,使用微生物黑曲霉(Aspergillus niger),其中糖蜜作為碳源。研究的化學(xué)衍生的酸是檸檬酸,草酸和抗壞血酸。
使用檸檬酸和草酸的混合物以2:1的比例和90℃的溫度實(shí)現(xiàn)了石英和高嶺土的最佳結(jié)果,鐵的去除率分別為37%和40%。這使殘余鐵含量降低到可接受的水平。
在用有機(jī)酸浸出后,流出物含有亞鐵,硫酸鹽和殘留的草酸鹽/檸檬酸鹽。已經(jīng)使用上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器對(duì)這些成分的合成溶液進(jìn)行了測(cè)試。污泥中的產(chǎn)甲烷菌將草酸鹽分解為CO 2和CH 4,異養(yǎng)硫酸鹽還原菌導(dǎo)致硫酸鹽還原為硫化物,鐵和其他金屬的硫化物在HS -陰離子存在下沉淀。
