一种风化型高岭土制备高白超细高岭土粉体的方法

技术领域

本发明属于资源综合利用技术领域，具体地说，涉及一种风化型高岭土制备高白超细高岭土粉体的方法。

背景技术

高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，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。因具有良好的可塑性和耐火性等，高岭土被广泛用于造纸、陶瓷、耐火材料、涂料、橡胶填料和搪瓷釉料等工业部门。

白度和粒度分布是高岭土工艺性能的主要参数，其中白度分为自然白度和煅烧后的白度。当高白超细高岭土用于造纸、涂料和油漆填料等，有粒度分布好、遮盖性好的特点，可改善产品的白度、平滑度、不透明度及光泽度等性能。高岭土的白度主要与所含的铁质氧化物和有机质有关，有机质经焙烧挥发。高岭土中铁矿物的赋存状态复杂、嵌布粒度微细，高岭土的除铁具有较高的技术要求。

目前应用于工业生产的高岭土除铁方法主要为磁选和化学酸浸，超细加工为湿法磨剥。其中，化学酸浸和湿法磨剥使得高岭土中残留大量的酸根离子和无机盐，导致制备的高白超细高岭土的电导率过高，不能应用于电泳漆等行业。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种风化型高岭土制备高白超细高岭土粉体的方法，为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种风化型高岭土制备高白超细高岭土粉体的方法，包括如下步骤：

步骤1，取风化型高岭土矿进行破碎，并将破碎的高岭土矿加水调浆、强力搅拌；

步骤2，将矿浆采用螺旋分级机分级，得到以高岭土为主的溢流、石英和少量长石的返砂；

步骤3，将溢流按照分级粒级250目或325目进行筛分分级，将大于分级粒级的产品采用高梯度强磁选除铁，脱水做陶瓷原料；小于分级粒级的高岭土浓缩后加入一定量的六偏磷酸钠，采用高梯度强磁选除铁得到高岭土超细浆料；

步骤4，将高岭土超细高岭浆料浓缩，并进行压滤脱水，使滤饼水分低于30％；

步骤5，将高岭土滤饼烘干、打粉，粉体的含水量小于12％；

步骤6，将高岭土粉体置于气流磨中粉碎、分级、加热，冷却后打粉包装，得到高白超细高岭土粉体。

进一步地，所述步骤1中破碎采用打砂机，破碎粒度为-1.5或-2.0cm。

进一步地，所述步骤1中调浆的浓度为20～25％，采用对辊洗矿机或搅拌桶对矿浆进行擦洗、搅拌。

进一步地，所述步骤2中采用喷淋水冲洗返砂。

进一步地，步骤3中溢流矿浆浓度为12～15％。

进一步地，将所述步骤3中获得+250目或+325目产品，采用板式磁选机和高梯度磁选机组合磁选除杂，所述板式磁选机磁感应强度为1.0～1.4特斯拉，所述高梯度机的背景磁感应强度为1.0～1.5特斯拉；-250目或-325的高岭土先采用板式磁选机预选，周期式高梯度机串联或周期式高梯度机和超导磁选机组合磁选除杂，所述板式磁选机磁感应强度为1.0～1.4特斯拉，周期式高梯度机背景磁感应强度为1.5～2.5特斯拉，超导磁选机背景磁感应强度为3.5～5.5 特斯拉，磁选介质为钢毛、钢毛与钢网组合。

进一步地，所述步骤4中将浆料浓缩至矿浆浓度质量比为50～60％，所述采用自动拉板式压滤机，压榨压力为60～80公斤。

进一步地，所述步骤5中采用回转式滚筒烘干机烘干，烘干温度为200～350℃，烘干时间为30～50min。

进一步地，所述步骤6中气流磨的压缩空气采用空气加热器加热至600～800℃，磨室气体压力为0.5～0.8MPa，分选机转速为3000～5000rpm。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明通过将风化型高岭土矿破碎、调浆、强力搅拌和分级，使高岭土与石英、长石分离，得到石英和长石为主的建筑砂，再通过分级和磁选除铁，得到长石和高岭土混合的陶瓷原料；细粒高岭土通过磁选除铁、脱水烘干，在高温气流磨中粉碎和分级，高温气流能大幅提高高岭土的白度，最终以风化型高岭土制备了高白超细高岭土粉体，并实现了风化型高岭土的综合利用。

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

本实施例所述的一种风化型高岭土制备高白超细高岭土粉体的方法，包括如下步骤：

步骤1，取风化型高岭土矿采用打砂机破碎，破碎粒度小于1.5或2.0cm。并将破碎的高岭土矿加水至质量分数为20～25％的矿浆，采用对辊洗矿机或搅拌桶对矿浆进行擦洗、搅拌，使高岭土和石英、长石等分离。

步骤2，将矿浆采用螺旋分级机分级，并采用喷淋水冲洗螺旋分级机返砂中夹杂的高岭土，得到以高岭土为主的溢流、石英和少量长石的返砂，返砂中的石英和少量长石做建筑砂。

步骤3，将溢流采用旋流器或高频振动筛分级，筛分的矿浆质量百分比浓度为12～15％，按照分级粒级250目或325目进行筛分分级：

将获得+250目或+325目的筛上产品，采用板式磁选机和高梯度磁选机组合磁选除杂，其中板式磁选机磁感应强度为1.0～1.4特斯拉，高梯度机背景磁感应强度强度为1.0～1.5特斯拉，磁选除杂后脱水做陶瓷原料；筛下-250目或-325的高岭土浓缩后加入一定量的六偏磷酸钠，采用板式磁选机和周期式高梯度机组合磁选除杂，其中板式磁选机磁感应强度为1.0～1.4特斯拉，周期式高梯度机背景磁感应强度为1.5～2.5特斯拉，磁选介质为钢毛、钢毛与钢网组合。

步骤4，将磁选除杂的高岭土浆料浓缩至矿浆浓度质量比为35～45％，并进行压滤脱水，使滤饼水分含量低于30％，其中压榨压力为60～80公斤。

步骤5，将高岭土滤饼采用回转式滚筒烘干机烘干、打粉，烘干温度为200～350℃，烘干时间为30～50min，粉体的含水量小于12％。

步骤6，将高岭土粉体置于气流磨中粉碎、分级、加热，气流磨的压缩空气采用空气加热器加热至600～800℃，磨室气体压力为0.5～0.8MPa，分选机转速为3000～5000rpm，粒径合格的高岭土在气流磨分级轮的作用下进入粉体收集系统的管道，冷却后打粉包装，得到高白超细高岭土粉体。

通过将风化型高岭土矿破碎、调浆、强力搅拌和分级，使高岭土与石英、长石分离，得到石英和长石为主的建筑砂，再通过分级和磁选除铁，得到长石和高岭土混合的陶瓷原料；细粒高岭土通过磁选除铁、脱水烘干，在高温气流磨中粉碎和分级，高温气流能大幅提高高岭土的白度，最终以风化型高岭土制备了高白超细高岭土粉体，并实现了风化型高岭土的综合利用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

实施例二

本实施例所述的一种风化型高岭土制备高白超细高岭土粉体的方法，包括如下步骤：

步骤1，取风化型高岭土矿加水，采用槽式洗矿机擦洗，并将高岭土矿加水至质量分数为20～28％，采用搅拌桶对矿浆进行搅拌擦洗，使高岭土和石英、长石等分离。

步骤2，将矿浆采用螺旋分级机分级，同时采用喷淋水冲洗螺旋分级机的返砂，使返砂中夹杂的高岭土进入螺旋分级机溢流，得到以高岭土为主的溢流、石英和少量长石的返砂，其中返砂中的石英和少量长石做建筑砂。

步骤3，将溢流采用高频振动筛分级，筛分的矿浆质量百分比浓度为12～15％，按照分级粒级250目或325目进行筛分分级：

将获得+250目或+325目的筛上产品，采用板式磁选机和高梯度磁选机组合磁选除杂，其中板式磁选机磁感应强度为1.0～1.4特斯拉，高梯度机背景磁感应强度强度为1.0～1.5特斯拉，磁选除杂后采用带式过滤机脱水，做陶瓷原料；筛下-250目或-325的高岭土浓缩，加入质量比为0.5～0.8％的六偏磷酸钠，在搅拌桶中充分搅拌后，采用板式磁选机去除以机械铁为主的铁杂质，再采用周期式高梯度机磁选除杂，其中板式磁选机磁感应强度为1.0～1.4特斯拉，周期式高梯度机背景磁感应强度为1.5～2.5特斯拉，磁选介质为钢毛、钢毛与钢网组合。

步骤4，将磁选除杂的高岭土浆料浓缩至矿浆浓度质量比为35～45％，采用板式压滤机压滤脱水，使滤饼水分含量低于32％，其中板式压滤机压榨压力为60～80公斤。

步骤5，将高岭土滤饼采用回转式滚筒烘干机烘干、打粉，烘干温度为200～350℃，烘干时间为30～50min，粉体的含水量小于10％。

步骤6，将高岭土粉体置于气流磨中粉碎、分级、加热，气流磨的压缩空气采用空气加热器加热至660～780℃，磨室气体压力为0.5～0.8MPa，分选机转速为3000～5000rpm，粒径合格的高岭土在气流磨分级轮的作用下进入粉体收集系统的管道，冷却后打粉包装，得到高白超细高岭土粉体。

实施例三

本实施例所述的一种风化型高岭土制备高白超细高岭土粉体的方法，包括如下步骤：

步骤1，取风化型高岭土矿加水至高岭土矿质量分数为25～30％，采用双螺旋槽式洗矿机擦洗，然后采用搅拌桶对高岭土矿浆进一步搅拌擦洗，使高岭土和石英、长石等分离。

步骤2，将矿浆采用高频振动筛筛分，筛分粒级为3mm，筛上+3mm颗粒的石英、长石做建筑砂，筛下矿浆继续采用高频振动筛筛分，筛分粒级为1mm，筛上+1mm颗粒的石英、长石做建筑细砂。

步骤3，将筛下-1mm矿浆采用高频振动筛或旋振筛分级，筛分的矿浆质量百分比浓度为 12～15％，按照分级粒级250目进行筛分分级：

将获得+250目的筛上产品，采用板式磁选机和高梯度磁选机组合磁选除杂，其中板式磁选机磁感应强度为1.0～1.2特斯拉，高梯度机背景磁感应强度强度为1.0～1.5特斯拉，磁选除杂后采用带式过滤机脱水，做陶瓷原料；筛下-250目的矿浆浓缩至高岭土质量百分比浓度为 20～25％，加入高岭土质量比为0.5～0.8％的六偏磷酸钠，在搅拌桶中充分搅拌后，采用板式磁选机去除以机械铁为主的铁杂质，再采用周期式高梯度机和超导磁选机串联磁选除杂，其中板式磁选机磁感应强度为1.0～1.4特斯拉，周期式高梯度机背景磁感应强度为1.5～2.5特斯拉，超导磁选机背景磁感应强度为3.5～5.0特斯拉，磁选介质为钢毛、钢毛与钢网组合。

步骤4，将磁选除杂的高岭土浆料浓缩至矿浆浓度质量比为30～35％，采用板式压滤机压滤脱水，使滤饼水分含量低于30％，其中板式压滤机压榨压力为60～80公斤。

步骤5，将高岭土滤饼采用回转式滚筒烘干机烘干、打粉，烘干温度为260～360℃，烘干时间为40～50min，粉体的含水量小于10％。

步骤6，将高岭土粉体置于气流磨中粉碎、分级、加热，气流磨的压缩空气采用空气加热器加热至660～780℃，磨室气体压力为0.5～0.8MPa，分选机转速为3000～5000rpm，粒径合格的高岭土在气流磨分级轮的作用下进入粉体收集系统的管道，冷却后打粉包装，得到高白超细高岭土粉体。