利用煤系高岭石生产煅烧高岭土的技术

利用煤系高岭石生产煅烧

高岭土的技术

高岭土，特别是超细煅烧高岭土，作为一种非常重要的无机非金属材料，凭借其优异的物理性能在造纸工业中一直占有非常重要的地位。造纸工业使用的煅烧高岭土是一种多孔的高白度结构性功能材料，这种材料主要是用于替代价格昂贵的钛白粉等高级颜料。造纸工业对煅烧高岭土的质量要求主要表现为对煅烧高岭土的粒度、白度及遮盖力、吸油率、粘浓度、pH值、磨耗值等指标的要求。近年来，英、美等国已相继开发并批量生产出一些具有高白度、高细度并且具有高遮盖力的名牌产品，其产品白度(F457)与细度(以-2微米颗粒含量计)均已超过90%(即通常所称的“双90”指标)，在普通水洗高岭土市场受重质碳酸钙冲击而连年萎缩的情况下，市场销售一派繁荣，令许多厂家竞相追随。自八十年代以来，煤系高岭土的大量发现(据称远景储量超过100亿吨)，并且由于煤系高岭土的品质高，有害杂质极少，使它成为生产造纸涂布级煅烧高岭土的理想原料。近年来，我国许多部门以“双90”为目标，就利用煤矸石生产造纸涂料级高岭土的工艺开发做了一些尝试并已经取得一定进展。然

而，目前只有极少数的企业能够生产出合格产品，大部分企业由于原料、工艺以及设备等方面的原因，产品质量以及产品成本一直不尽人意。本文拟对现有的一些工艺过程做一分析比较，以期从中获得一些启示。

一 工艺原理

利用煤矸石生产造纸涂布级高岭土的工艺主要包括两个部分：粉碎超细过程与煅烧增白过程。

1 粉碎超细过程

粉碎超细过程是决定高岭土质量的一个重要环节。煤系高岭土的粉碎超细属硬质高岭土粉碎(由5～20mm至40～80μm)超细(由40～80μm至-10μm或-2μm)。尽管各种设备的功能、破碎范围、能耗等不尽相同，但按其破碎粉碎原理可以概括为以下几种：

1)挤压法：由于压力P作用在两块工作面之间的物料粉碎；

2)冲击法：由于冲击力作用使物料粉碎。冲击力的产生是由于：运动的工作体对物料的冲击；高速运动的物料向固定的工作面冲击；高速运动的物料互相冲击；高速运动的工作体向悬空的物料冲击；

3)磨剥法：靠运动的工作面对物料摩擦时所施的剪切力，或者靠物料彼此之间摩擦时的剪切作用而使物料粉碎；

4)劈裂法：物料因楔形工作体的作用而粉碎。

不同型式的粉碎机粉碎物料的方法各不相同。在一台粉碎机中也不是单纯使用一种方法，通常都是由两种或两种以上的方法结合起来进行粉碎的。

现有高岭土粉碎超细过程中粗碎、中碎过程一般使用以挤压法或冲击法为主的粉碎设备，而超细过程所使用的设备则以磨剥法为主。

2 煅烧增白过程

鉴于煤系高岭土的成岩特性，即其中含有部分有机质，使其原矿白度仅有6～40%，远不能满足造纸工业对涂布级高岭土的质量要求，因而必须采用煅烧脱碳增白工艺过程。煤系高岭土中有机质及固定碳在煅烧增白过程中经历如下反应：

CmHn+(m+1/4n)O2→mCO2+1/2nH2O

C+ O2→CO2

以上两种形式的碳一般在300～800℃间发生反应，经历一定时间反应便可完成以达到脱碳的目的。在进行加热的过程中，高岭石族矿物热反应历程见表1。

表1高岭石族矿物热反应历程

温度℃热反应

100～110脱除物理水

400～800脱除结构水，形成偏高岭土

925偏高岭土发生晶形转化，形成铝硅尖晶石

1100铝硅尖晶石转化为拟莫来石

1300拟莫来石转变为莫来石

其中形成莫来石及方石英的温度在1000℃以上。为了避免形成有害矿物晶形(莫来石和方石英)，在生产造纸级高岭土的工艺过程中，一般控制煅烧温度在1000℃以下。根据对高岭土质量的不同要求，又可分为中温煅烧高岭土及高温煅烧高岭土两种产品。

目前的煅烧工艺可以分为成型煅烧工艺及粉体煅烧工艺，且各具特点。

二 工艺流程简介及特点分析与讨论

根据超细工艺是采用湿法工艺还是干法工艺以及超细工艺与煅烧工艺的前后顺序，可将生产工艺组合为四种，即(1)先湿法超细后煅烧工艺(2)先干法超细后煅烧工艺(3)先煅烧后湿法超细工艺(4)先煅烧后干法超细工艺。由于人们对超细物料的认识不同，因而在不同的企业中选用的工艺路线也不尽相同，作者拟对各不同路线进行简单分析：

1)先煅烧后湿法超细工艺

该工艺的流程框图为：

原矿→破碎→粉碎→煅烧→湿法超细→干燥→分散→产品

该工艺的优点为：(1)超细物料量少，由于由高岭土制成煅烧高岭土的理论烧失量为13 96%，考虑到煅烧过程中

有机质及固定碳的燃烧及挥发以及在煅烧工艺过程中的机械损失，实际生产过程中煅烧高岭土的得率仅80%左右，超细过程是一个消耗能量较多的过程，由于处理物料量的减少，从一个侧面降低了能量消耗。(2)超细后的物料易于烘干分散，由于高岭土自身的粘性属性，致使物料在烧前超细后很难还原成干态粉料，这样物料在煅烧过程中极容易由起初的粘结变成烧结，特别是当物料中易熔矿物含量较高时，烧结情况更为严重，极不利于烧后物料的分散，因而烧后仍需要用超细设备再度超细；而将超细过程臵于煅烧过程之后，则可避免这种情况。这是因为煅烧高岭土自身已经不再具有粘结性，烘干后极易分散。

该工艺的缺点为：(1)湿法超细的研磨介质较难解决，湿法超细设备所选用的研磨介质一般为玻璃珠、刚玉球、瓷球或锆刚玉球，根据湿法超细工艺对研磨介质的硬度要求为大于物料硬度3个等级，高岭土在烧前的硬度为3～4，烧后硬度则达7左右，因而当使用以上介质为研磨介质时，容易引起较大磨耗，甚至不能完成研磨任务。当磨耗较大时，则可能因为引入杂质过多而使产品的刮刀磨耗值达不到指标。使用价格昂贵的锆刚玉球时，生产成本难以降低。(2)需要高岭土的质量较高，由于煅烧前采用了干法粗碎、中碎过程，未能有效去除有害杂质，致使有害杂质如铁、钛等直接影响煅烧产品的质量(白度)，因此只有使用品位较高的原料进行

煅烧，才能达到比较理想的白度。(3)工艺中需要单独的烘干分散设备来完成湿法超细后物料的处理，因而对烘干设备有较高的质量要求，以防止物料被三次污染。

2)先煅烧后干法超细工艺

该工艺过程的流程框图如下：

原矿→破碎→粉碎→煅烧→干法超细→产品

该工艺的主要优点为：工艺流程短；超细处理物料量少；能耗小。

该过程的主要缺点为：对原料质量要求高；难以生产出-2μm达90%的超细产品；对超细设备的研磨体要求高；只能采用气流式粉碎机。

就目前的设备水平来说，该工艺还不是一种可行的生产工艺，因为目前尚无合适的超细粉碎机。

3)先干法超细后煅烧工艺

工艺流程框图为：

原矿→破碎→粉碎→干法超细→煅烧→产品

该工艺过程的优点在于(1)流程短，整个工艺所需主要设备不过三～四台，如果选用咸阳产超细设备，则仅需三台设备，即：破碎机、超细粉碎机、煅烧炉，便于统筹管理、合理调度；(2)能源利用合理，该工艺过程将物料超细过程臵于煅烧工艺前，避免因破碎烧后物料而消耗较多能量的问题。如果采用粉体煅烧工艺，则可看作全干法生产工艺。仅

就工艺而言，能源利用较为合理。

该工艺的不足之处为：(1)产品档次难以提高，如前所述，目前国内外尚无干法超细设备能够生产造纸行业所需粒度为-2μm达90%的超细产品，因而可能由于最终产品的粒子较粗，导致产品的粒度、刮刀磨耗、粘浓度等指标达不到造纸行业对刮刀涂布级高岭土的质量要求；(2)对产品中的易熔矿物含量有严格要求，为了避免物料在高岭土合理煅烧温度范围内出现烧结、粘结等情况，必须严格控制原矿中K、Na、Ca、Mg、Fe、Cl、S等成分的含量，以避免形成低共熔物。因为该工艺中不存在烧后物料再粉碎的环节。作者认为该工艺为利用优质原料生产低档次造纸填料的工艺，适合于具有资源优势但不具备资金实力的企业作为起动的一种工艺。

4)先湿法超细后煅烧工艺

工艺流程框图为：

原矿→破碎→粉碎→湿法超细→烘干→煅烧→还原→产品

该工艺的优点在于：(1)较好地解决了超细的位臵问题。因为煤系高岭石的硬度在3～5之间，远低于煅烧后高岭土的硬度，因而超细粉碎所需能耗较低，并且容易选择研磨介质；(2)采用湿法超细工艺容易使产品粒度达到-2μm占90%的水平。目前国内外的干法超细工艺尚不能达到这一水平；

(3)技术可靠；(4)容易解决除铁钛等杂质问题。

该工艺的主要缺点为(1)工艺流程较长(2)需要还原过程。

山西喜迪精细化工有限公司经过多年的探索，采用先湿法超细后煅烧的工艺，在国内率先生产出符合造纸工业要求的煅烧高岭土，并且将该工艺技术连同喜迪公司的煅烧技术转让山西阳泉精锐化工有限公司，使该公司仅用半年时间进行建设与试生产，便于1998年7月成功地生产出高标准的煅烧高岭土产品，并于十月通过省级鉴定。

三 结论

利用煤系高岭石生产造纸工业用涂料级煅烧高岭土无疑是一条合理利用煤矸石的有效途径。需要注意的是应该根据当地资源与资金情况选择适宜的工艺路线，根据前面分析，作者认为：

(1)湿法超细再煅烧工艺流程较长，但是对原料的适应性强，产品质量能够满足造纸工业的需求；

(2)煅烧再湿法超细工艺一般需要专门配臵烘干设备与分散设备，该工艺对原料的适应性较弱，但能生产出造纸工业需求的产品；

(3)干法超细再煅烧工艺与先煅烧再干法超细工艺均不能生产出造纸工业用高岭土(因为超细设备原因)，对原料的质量要求较高。

喜迪公司愿以自己在探索中屡次失败的教训与成功的经验与正在进行或准备利用煤系高岭石生产煅烧高岭土的同行共享。欢迎各级领导与国内外的专家学者给予指导。

高岭土相关知识

回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），是水泥工业的主要热工设备，属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。 水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑（即活性石灰窑）用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。 规格型号技术参数主减速机主电动机挡 轮 形 式 支 撑 数 量 重量 t 转速 r/min 斜 度 % 产 量 t/h 型号速比型号 功率 kw 转速 r/min Φ1.9/1.6×360.53- 1.594 2.5- 3 JZQ750-148.58JZT-72-4301200/400 机 械 353 Φ2.1/1.8×360.5-1.5144UT2-110163.36J ZS-8130/101410/470..375 Φ1.2×250.5-1.63 1.5PM65040.17JZTY71- 4 221200/120..334 Φ1.6×320.158- 0.258 32PM75048.57JZJY61-4151200/120..346.82 Φ1.8×450.66- 1.98 4 3.5UT2-110163.36J ZS-8130/101410/470..380 Φ2.2×500.125- 1.253.54ZS145-11157 YCT280- 4A 301320/132..3130.71 Φ2.5×500.516- 3.55.5ZS165-799.96YCT355-551320/440..3167.5

高岭土的高温改性

高岭土的高温改性 1.文献综述 质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸（或称抄纸）过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。 原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成。目前，全球高岭土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加，其中没有统 计原矿的贸易量，包含较多的重复计算)，其中精制土约为2350万吨。造纸工业是精 制高岭土最大的消费部门，约占高岭土总消费量的60%。据加拿大Temanex咨询公司 提供的数据，2000年全球纸和纸板总产量约为31900万吨，全球造纸涂料用高岭土总 用量为约1360万吨。对于一般文化纸，填料量占纸重量的10-20%。对于涂布纸和板( 主要包括轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板)，除了需要填料外，还需要颜料，填、颜 料用的高岭土所占比重为纸重的20-35%。高岭土应用于造纸，能够给予纸张良好的覆 盖性能和良好的涂布光泽性能，还能增加纸张的白度、不透明度，光滑度及印刷适性，极大改善纸张的质量。 高岭土与水结合形成的泥料，在外力作用下能够变形，外力除去后，仍能保持这 种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础，也是主要 的工艺技术指标。通常用可塑性指数和可塑性指标来表示可塑性的大小。可塑性指数 是指高岭土泥料的液限含水率减去塑限含水率，以百分数表示，即W塑性指数=100(W 液性限度-W塑性限度)。可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能，用可塑仪直接测定 泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得，以kg·cm表示，往往可塑性指标越高，其 成型性能越好。高岭土的可塑性可分为四级。 可塑性强度可塑性指数可塑性指标 强可塑性>153.6 中可塑性7—152.5—3.6 弱可塑性1—7<2.5 非可塑性<1 结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的性

矿业固体废物处理与利用

矿业固体废物处理与利用 摘要：矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。矿业废物产量大，处理处置困难，对环境造成严重破坏。本文针对煤矿和有色金属矿，从矿业废物的产生和特点，污染和危害，目前采用的处理方法以及研究状况与最新进展等方面，进行了简略介绍。 关键字：煤矸石，尾矿，矸石回填，综合利用。 前言 目前，矿业面临的环境问题是在废弃物的处理和资源化以及矿业废弃地的生态恢复与重建等问题上表现出来。矿山固体废物的主要来源是采矿后产生的废石和矿山选矿产生的尾矿。矿山废石的堆积和尾矿坝的构筑,不仅侵占大量土地和农田,而且大量的矿山废石、尾矿的排放,会严重破坏土地资源的自然生态环境,破坏自然景观,并且因其成分复杂,含有多种有害成分甚至放射性物质,严重污染水源和土壤,污染矿区和周围环境。因此,如何对矿山固体废物进行综合处理,既改善矿山生态环境, 又充分利用矿山固体废物中的有用成分,变废为宝,缓解矿产资源供需紧张矛盾,是人类社会面临的重要课题。 1 矿业固体废物的产生和特点 1.1 矿业固体废物的产生 矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。矿石开采过程中，需剥离围岩，排出废石，采得的矿石亦需经选洗，提高品位，排出尾矿。 我国是世界采矿大国，现有各类矿山企业约15.3 万个，其中国有矿山7650 个，集体企业6.9 万个，私营及个体企业5.8 万个，余为其他经济类型企业，开采矿产143 种。伴随各类矿产资源的开发利用，产出了大量的固体废弃物。这些固体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累，也是矿产资源利用不合理的结果，其主要的四种物质来源为：尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰，尤以废石为多。我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大，且逐年增多，一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。可以预见的是，随着矿石开采量的上升和品位的下降，每年矿山固废物的排放量还将不断增加。 各种金属和非金属矿石均与围岩共同构成。煤矸石约占煤炭产量的10％－15％，是我

高岭土生产工艺标准技术

1.1.1.产品规模 一级高岭土：12万吨/年；二级高岭土：8万吨/年 建筑用砂：5万吨/年；黄铁矿：1万吨/年。 工艺技术方案目前国内高岭土湿法深加工技术比起传统技术有所提高，但在关键技术和关键工艺方面仍然落后国外，特别在自动化程度、成套技术、生产效率和工艺稳定性等方面与欧美、日本还有较大差距。随着石化、造纸、陶瓷、耐火材料等行业的发展，这些行业对高档高岭土的需求在不断地上升，市场不断扩大。高档高岭土行业的发展瓶颈已经显现，需要更加先进的技术、工艺、装备，更加稳定的产品性能、高产能、高效率。 本项目采用自主研发的新技术、新工艺、新装备，淘汰落后的技术、工艺、装备和产能。本项目开发的新型捣浆机用于原料制浆过程中矿物的分散，比原来的制浆时间短，矿物与杂质分离的更完全，有助于后道工序的分选作业。新的分选装备小口径高压旋流器的开发，提高了更细粒级矿物的分级。高档高岭土生产线将采用新的干燥技术比原干燥节约用地70%，干燥效率提高了50%。整条生产线自动化程度提高了，降低了生产和管理成本，同时提高了生产流程的稳定性。项目使用自主开发专利技术 依据流程先后矿浆自流原则，依次布置。原料预处理车间布置在最高处，然后依次为制浆车间、分选车间、超细磨车间、超导磁选车间、压滤车间、干燥车间、轧粒包装车间、中尾矿处理车间。具体详见总平面布置图。

1.1. 2.主流程工艺流程主流程工艺详见附图2“主流程数质量流程图”，进料总量24.22万吨，生产 一级高岭土系列产品10.4万吨，二级高岭土系列产品8万吨，一级品三氧化二铝含量大于35%，铁含量小于0.5%，-2um以下88%，二级品三氧化二铝含量大于30%，铁含量小于0.8%，-2um以下75%。 1.1. 2.1.原料预处理系统运送至原料仓库的原料需要进行破碎至5cm以下。破碎后的原料再通过振动 筛给到皮带输送机，由皮带输送机输送至原料储存料仓。 1.1. 2.2.高浓度制浆系统原料储存料仓中的原料通过板式给料机按一定的给料量加入至捣浆池中，同时 加入水和能使矿浆分散的分散药剂，配制矿浆浓度30%左右，进行高速搅拌打散。 超细磨剥系统浓缩后的精矿矿浆加入混合分散剂，使矿浆完全分散，具有良好的流动性，控制矿浆浓度在45%左右，由变频螺杆泵输送至超细磨剥机进行研磨剥片。 1.1. 2. 3.分选、分级系统高速分散后的矿浆首先进入粗选作业，经过水力旋流器?200、?150，粗选后的 溢流矿浆再进入精选作业，分别经过?75、?25，最后经过超细分级高压旋流器?10。 1.1. 2.4.压滤系统经过分选后的精矿矿浆由柱塞泵输送至大型自动压滤机进行压滤脱水，把浓度为8% 的矿浆压滤成含水30%的半成品。 1.1. 2.5.干燥系统 经过压滤脱水后的半成品送至干燥架进行自然干燥，干燥后成品含水为15%左右。 1.1. 2.6.轧粒、包装系统干燥后的成品运送至轧粒、包装车间，经过破碎机把干燥后的高岭土泥饼破碎 机至3cm～5cm粒径大小的粒状，再经过提升机提升至成品缓冲料仓，然后通过自动卸料方式进入自动包装机进行包装。 1.1. 2.7.中尾矿处理系统经分选系统中粗选作业处理后得到的尾矿以及由?25水利旋流器分选后的尾 矿再经过堆放、风化、解离后加水、分散剂进行二次三次选别，浓缩、压滤、干燥、轧粒包装。 最终产生的粗尾矿再次经过摇床等粗选设备进行粗尾矿的选别作业，分选出石英砂、黄铁矿、高岭土。 1.1. 2.8.选矿废水净化系统主流程和中尾矿系统中压滤机排出的含酸性比较强的废水、浓缩过程中排出 的废水、清洗压滤布产生的废水均排到废水处理系统，通过加入混合药剂，中和掉多余的硫酸根离子等，净化水质，净化后的水进入到循环水池再利用。在制浆过程中需要加入碱性分散剂，而处理后的水偏碱性，这样可以节约大量的药剂。 1.1. 2.9.超细改性系统为开拓占领高端市场，项目设计充分利用公司取得的超细改性工艺技术，建设一 条利用本项目生产的一级高岭土为原料，通过超细改性工艺的2000吨/年的改性高岭土生产线。 1.1. 2.10.破碎系统、原料储存系统原料从公司厂矿或车站码头用自卸车、集装箱货车或农用货车等 运至原料仓库储存。原料棚建在主流程原料棚的北侧山坡上，面积约350m2。根据需要对原料进行

利用煤系高岭石生产煅烧高岭土的技术

利用煤系高岭石生产煅烧 高岭土的技术 高岭土，特别是超细煅烧高岭土，作为一种非常重要的无机非金属材料，凭借其优异的物理性能在造纸工业中一直占有非常重要的地位。造纸工业使用的煅烧高岭土是一种多孔的高白度结构性功能材料，这种材料主要是用于替代价格昂贵的钛白粉等高级颜料。造纸工业对煅烧高岭土的质量要求主要表现为对煅烧高岭土的粒度、白度及遮盖力、吸油率、粘浓度、pH值、磨耗值等指标的要求。近年来，英、美等国已相继开发并批量生产出一些具有高白度、高细度并且具有高遮盖力的名牌产品，其产品白度(F457)与细度(以-2微米颗粒含量计)均已超过90%(即通常所称的“双90”指标)，在普通水洗高岭土市场受重质碳酸钙冲击而连年萎缩的情况下，市场销售一派繁荣，令许多厂家竞相追随。自八十年代以来，煤系高岭土的大量发现(据称远景储量超过100亿吨)，并且由于煤系高岭土的品质高，有害杂质极少，使它成为生产造纸涂布级煅烧高岭土的理想原料。近年来，我国许多部门以“双90”为目标，就利用煤矸石生产造纸涂料级高岭土的工艺开发做了一些尝试并已经取得一定进展。然

而，目前只有极少数的企业能够生产出合格产品，大部分企业由于原料、工艺以及设备等方面的原因，产品质量以及产品成本一直不尽人意。本文拟对现有的一些工艺过程做一分析比较，以期从中获得一些启示。 一 工艺原理 利用煤矸石生产造纸涂布级高岭土的工艺主要包括两个部分：粉碎超细过程与煅烧增白过程。 1 粉碎超细过程 粉碎超细过程是决定高岭土质量的一个重要环节。煤系高岭土的粉碎超细属硬质高岭土粉碎(由5～20mm至40～80μm)超细(由40～80μm至-10μm或-2μm)。尽管各种设备的功能、破碎范围、能耗等不尽相同，但按其破碎粉碎原理可以概括为以下几种： 1)挤压法：由于压力P作用在两块工作面之间的物料粉碎； 2)冲击法：由于冲击力作用使物料粉碎。冲击力的产生是由于：运动的工作体对物料的冲击；高速运动的物料向固定的工作面冲击；高速运动的物料互相冲击；高速运动的工作体向悬空的物料冲击； 3)磨剥法：靠运动的工作面对物料摩擦时所施的剪切力，或者靠物料彼此之间摩擦时的剪切作用而使物料粉碎； 4)劈裂法：物料因楔形工作体的作用而粉碎。

煤系高岭土

煤系高岭土 煤系高岭土又叫煤矸石，是煤的伴生矿物，是我国特有的宝贵资源，国外虽有，但矿层薄，不具备开采价值。煤系高岭土资源主要分布在内蒙古、陕西、山西等地，储量巨大，已探明的地质储量为28.39亿吨，预测可靠储量为151.20亿吨；我国煤矸石利用率仅达30%～40%。废弃的煤矸石，污染水质；自燃后生成H2S、SO3 等有害气体，污染空气，并造成了酸雨的危害。大量堆积的煤矸石还侵占了越来越多的耕地，构成了对生态和环境的双重破坏。煤系煅烧高岭土加工技术出现在上世纪80年代，随着资源综合利用及循环经济鼓励政策的出台及煤矸石加工技术的日益成熟，在近几年达到了大规模的推广。 与水洗土的区别 自然产出的高岭土矿石，根据其质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50微米)的含量，可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。我国的水洗土资源比较紧张，主要分布在广东、广西、江西一带，而且产品的品位也较巴西、美国的高岭土差；而我国的煤系高岭土储量居世界首位，原矿的品位比较高。水洗土相比，煤系煅烧土的纯度高，易于生产高白度产品，主要应用于各种用途的填料方面。煤系高岭土以其较高的纯度，煅烧白度高，广泛应用于造纸、涂料中，特别是高档铜版纸和中高档涂料，产品的附加值比较高。软质高岭土和沙质高岭土主要应用于造纸涂料和陶瓷行业方面。

煤系煅烧高岭土以其高白度和高遮盖力受到造纸和涂料市场的好评，并在市场上占据了重要的位置。同时随着国内水洗土资源的萎缩，煤系煅烧土日渐受到客户的青睐。 应用领域 公司生产的产品是一种中高档颜、填料，以其独特的性能广泛应用于造纸、涂料、塑料、橡胶等各个领域。 在造纸应用方面，作为填料或颜料使用，可替代价格昂贵的二氧化钛颜料使用。由于煅烧高岭土的多孔膨体结构和高白度的特性，可增加涂料纸涂层空隙体积和松厚度，减少压光时的亮度和不透明度的损失，从而提高其纤维覆盖、不透明度、弹性以及轮转凹印的印刷适应性、抗起泡性；改善油墨吸收性、透印性和减少印刷斑点倾向，提高胶印中的保真度。 在涂料应用中，用作功能性填料或白色颜料，适用于各种涂料的使用，从底漆到面漆，任何固含量、任何厚度和任何光泽的涂层。用高岭土作涂料工业的添加剂，其作用不断体现，优质煅烧高岭土可以大大提高涂料产品的耐候性，耐化学药品腐蚀性。可以降低涂料的粘稠度，提高流平性，减慢沉降速度，提高附着力。可改善涂料储存稳定性、涂刷性、涂层的抗浮色和发花性等。还可以提高涂膜的遮盖力，替代部分价格昂贵的钛白粉，降低涂料成本。

煅烧高岭土

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 煅烧高岭土 一.煅烧高岭土的性能：可塑性、粘结性、分散性、绝缘性、烧结性、阻燃 性、耐火性、吸附性、耐侯性、化学稳定性。二.煅烧高岭土的化学成份（％）名称SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O 含水含量53.7 44.97 0.25 0.20 0.30 0.15 0.04 0.13 0.50 三.煅烧高岭土的物理性能规格（目）白度（% ）PH 值折射率吸油值(g/100g) 含水量(%) 细度325 筛余（%）1250(10vm) ≥926.0-7.0 1.62 75 ≤0.5＜0.52500(5vm) ≥926.0-7.0 1.62 75 ≤0.5＜0.54000(3vm) ≥936.0-7.0 1.62 78 ≤0.505000(2vm) ≥936.0-7.0 1.62 78 ≤0.5 06250(1vm) ≥936.0-7.0 1.62 80 ≤0.50 四.应用领域及特点：1：在涂料中：无 论是油性、水性均起充填骨架作用，具有高度分散能力，化学稳定性，耐腐， 耐火，耐擦洗，改善漆膜机械性能，提高涂层遮盖力、耐侯性，并起耐久、耐 热、不透明性，增强吸附性，替代部分钛白粉，用于内外墙涂料、高档油漆、 油墨和标线漆等直接降低成本。2．用于橡胶制品：在橡胶工业中作为填充 剂，可提高产品的物理化学性能，有明显的补强性、电绝缘性，提高扯断强 度，增强抗撕裂度和抗拉伸度，抗老化，耐腐蚀，改善与胶料的浸溶性，增加 硫化硬度和耐磨量，提高屈挠次数及光滑度，可取代高耐磨碳黑、普通碳黑、 白碳黑、硅铝碳黑及氧化镁等贵重材料降低成本。3．在陶瓷中：保证制品色 白，致密，表面光洁度好、机械强度大、成品率高等特点，适用于日用陶瓷、 建筑陶瓷、化工耐腐陶瓷、工艺美术陶瓷、卫生陶瓷、高低压电陶瓷的坯料和 釉料。4．在玻璃制品中：可替代昂贵的氧化铝粉，填充于高白料玻璃制品中 提高产品质量，降低产品成本。5．在塑料中：能够提高棚膜、地膜、电缆、 PVC 管（板）等制品的强度、白度、电绝缘性，还具有在塑料膜中提高散射透 光率作用，阻隔红外线，作为体积填料降低成本。6．造纸：使用煅烧高岭土

高岭土增白工艺

高岭土增白工艺 1 前言 高岭土广泛地应用于陶瓷工业、造纸工业、橡胶塑料工业、建材工业、化学工业、油漆工业等许多部门。根据其用途的不用，对高岭土的白度有着不同的要求。但是自然界中产出的高岭土中，往往因含有一些着色杂质而影响其自然白度。采用常规的物理选矿方法，虽可除去部分杂色矿物，但因染色物质粒度极细且共生复杂而难以奏效。因此，寻求非传统的高岭土除铁新方法，使高岭土中杂质铁含量大大降低，实现了高岭土的深加工和经济价值的提高。以下介绍去除高岭土中铁杂质，增加其白度的几种方法。 2 化学除铁增白法 所谓化学除铁就是用化学药剂选择性溶解物料中含铁矿物，然后去除的方法。 色素离子的类型不同，所用的试剂、方法也就各异：经提纯后的高岭石表面吸附的色素离子为Fe3+，即铁以Fe2O3形式存在时，采用Na2S2O4与其反应将Fe3+还原成二价铁盐，经过漂洗，过滤除去；当吸附离子为Fe2+时，即铁以FeS2形式存在时，应采用氧化剂与其反应将其氧化成可溶性硫酸亚铁和硫酸铁，使其变成易被洗去的无色氧化物；大部份矿样同时含有Fe3+和Fe2+，采用氧化一还原联合漂白法，先用氧化剂氧化Fe2+成为Fe3+再用还原剂将其还原为Fe2+。经过漂洗，过滤除去。 2．1 还原法 2，1．1 保险粉还原法 连二亚硫酸钠除铁的基本反应如下： Fe203+Na2S204+2H2SO4≈2NaHS03+2FeSO4+H20 由试验知，漂白效果不好的原因之一是保险粉极易分解而使其还原能力降低。反应如下： 2[S2O42-]+4H+=3SO2+S+H2O 3[S2042-]+6H+=5SO2+H2S+H2O

So2与H2S进一步反应生成S↓： 2H2S+SO2＝3S↓+2H20，这些副反应，既浪费了药剂，又影响产品质量。此外漂白后的高岭土如果不能得到及时洗涤，就会造成产品返黄。可见保险粉还原法对条件要求非常苛刻，要想实现工业化生产，必须解决两个难题：1)严格控制酸度、温度等；2)如何使产品尽快、充分地得到洗涤。针对保除粉漂白的高岭土易返黄的弱点，在漂白过程中添加适量的熬合剂，如草酸，它与铁离子形成无色含水的双草酸络铁熬合离子： 该熬合离子溶于水，在高岭土铁漂白后随滤液排除。漂白后的矿浆要立即进行清洗，将矿浆加入5～l0倍的清水稀释，这样清洗3～4次，最后浓缩干燥即成最终产品。 2，1，2 酸溶氢气还原法 为了使高岭土中的杂质Fe2O3更易转化为无色易溶状态，酸溶时加入还原剂是必要的。在盐酸、硫酸、草酸等介质中使用锌粉或铝粉作还原剂，通过活泼金属置换出酸溶剂中的氢，利用不断生成的氢气将高岭土中有色不溶的Fe3+变为可溶的Fe2+随滤液被除去。其中酸的作用有两个:1）作溶剂如盐酸与Fe2O3发生置换反应，将不溶的Fe2O3，变为可溶的Fe3+，反应式为6HC1+Fe2O3→2FeC13+3H2O；2)与活泼金属发生置换反应，生成氢气，以铝作还原剂为例，反应如下： 6HC1+2A1＝2A1Cl3十3H2↑ 3H2SO4＋2A1=A12(S04)3+3H2↑ 3H2C2O4十2A1＝Al2(C2O4)3+3H2↑ 新生成的氢气将有色的Fe3+还原为无色易溶的Fe2+随滤液除去。与此同时，氢气还有可能直接与未被酸溶解的Fe2O3，发生反应 2Fe3++H2=2Fe2++2H+ 对于含铁多(大于2.10%)、白度低(70度以下)的煤系高岭土，只有采取酸溶氢气还原法除铁，

煤系高岭土加工利用现状

中国煤系煅烧高岭土加工利用现状与发展 郑水林1，冯欲晓2，刘贵忠3 1.北京工业大学材料科学与工程学院，北京 100022： 2.内蒙古蒙西高新技术集团，内蒙古乌海 016016； 3.中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古呼和浩特 010070 [摘 要] 本文综述了中国煤系煅烧高岭土的生产、消费与技术现状，并展望了未来市场与 技术发展。 [关键词] 煤系高岭土；煅烧；超细粉碎 1 煅烧高岭土的生产、消费与贸易 煤系高岭土是我国的优势非金属矿资源，用煤系高岭土为原料加工的煅烧高岭土以其白度 高、晶形好、孔隙率大、容重小、化学稳定性和绝缘性好、遮盖率强等特性广泛用于油漆涂料、 造纸、橡胶、塑料、电缆、陶瓷等领域。在现代产业发展和传统产业技术进步中起重要作用。 当今世界约有60多个国家和地区生产高岭土。1998年世界高岭土总产量为3980万t，其中精 选优质高岭土约2000万t。但只有美国、英国、中国、巴西等少数几个国家生产煅烧高岭土。 中国以其独特且丰富的煤系高岭石资源而著称于世。但工业规模的以煤系高岭岩为原料的 煅烧高岭土的生产20世纪90年代才起步，而以所谓“双90”(即白度≥90%，细度-2μm含量≥90%) 产品为标志的优质煅烧高岭土的规模化生产1998年前后才开始。1998年中国煅烧高岭土的产量 约6万t，其中白度大于90，细度1250目以上的超细煅烧高岭土产品约2万t，“双90”产品约1 万t，其余为325至500目左右的产品。1999年煅烧高岭土的产量约7万t，较上年增长16.67%，其 中白度大于90，细度1250目以上的超细煅烧高岭土产品约3.0万t，“双90”产品约1.5万t，分 别较上年增长50%。2000年煅烧高岭土的产量约为9万t，其中白度大于90，细度1250目以上的超 细煅烧高岭土产品约4.5万t，较上年增长50%。“双90”产品约2万t，较上年增长33.33%。 目前，中国煅烧高岭土的生产能力已达到13万t，其中高白度和超细优质煅烧高岭土的生产 能力约5万t。煅烧高岭土生产企业主要分布在山西、内蒙、河南、陕西、山东，安徽、湖北等 省(自治区)。主要生产企业有山西金洋煅烧高岭土有限公司、内蒙古三保准格尔高岭土有限公 司、山西阳泉金锐化工有限公司、山西代县喜迪精细化工有限公司、山西琚丰高岭土有限公司、 陕西韩城矿务局高岭土厂、陕西蒲白高岭土公司、河南巩义市中龙高岭土公司、山东兖州矿务

煅烧高岭土化学成份

happy2006-03-25 10:19 高岭土 【标准编号】GB/T 14563-93 【标准名称】高岭土查看全文 【英文名称】Kaolin clay 【发布单位】国家技术监督局 【批准单位】国家技术监督局 【发布日期】1993-6-28 【实施日期】1994-7-1 【中国标准分类号】D53 【国际标准分类号】73.080 【国际十进分类号】666.32 【中文主题词】高岭土 【所属标准】GB 【开本页数】6P 【引用标准】GB 5950; GB/T 14564; GB/T 14565 【起草单位】中国高岭土公司 【起草人】蒋健; 张兴利; 李心昌 happy2006-03-25 10:20 高岭土物理性能试验方法 【标准编号】GB/T 14564-93 【标准名称】高岭土物理性能试验方法查看全文 【英文名称】Test method of kaolin clay physical properties 【发布单位】国家技术监督局 【批准单位】国家技术监督局 【发布日期】1993-6-28 【实施日期】1994-7-1 【中国标准分类号】D53 【国际标准分类号】73.080 【国际十进分类号】666.32 【中文主题词】试验物理性能测量高岭土 【所属标准】GB 【开本页数】10P

happy2006-03-25 10:22 高岭土化学分析方法 【标准编号】GB/T 14565-93 【标准名称】高岭土化学分析方法查看全文 【英文名称】Kaolin clay chemical analysis 【发布单位】国家技术监督局 【批准单位】国家技术监督局 【发布日期】1993-6-28 【实施日期】1994-7-1 【中国标准分类号】D53 【国际标准分类号】73.080 【国际十进分类号】666.32 【中文主题词】化学分析和试验高岭土 【所属标准】GB 【开本页数】15P 【引用标准】GB/T 14563 【起草单位】中国高岭土公司 【起草人】蒋健; 靳志贤; 姜英杰 Ultrex WE –聚氯乙烯电线和电缆用料 产品介绍 Ultrex WE 是美国安格公司研制及生产的特殊改性超细煅烧类高岭土. 在聚氯乙烯电线和 电缆市场, 尤其是在低电压聚氯乙烯电线应用上,予以聚氯乙烯混合料优异的绝缘性能, 低 灰分, 低可溶介盐类和稳定的质量. 产品优点

煅烧高岭土行业概况及发展思路

煅烧高岭土行业概况及发展思路 东北证券——韩励 一、行业概况 1、行业基本情况 高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的非金属矿产，矿物成分主要为高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等，纯度较高的高岭土呈洁白细腻的松软土状，具有良好的可塑性和耐火性。 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、国防等领域。 中国南部地区主要生产水洗高岭土。南方地区高岭土原矿含沙量较高，主要通过水洗、过滤、除砂等工艺将其加工成为水洗高岭土产品，具有价格低、产量大、粘结性强但白度较低的特点，主要用于中低端造纸和陶瓷领域，另可直接用于防火材料。 以内蒙、山西为主的北方地区主要生产煅烧高岭土。北方地区的高岭土原矿主要为伴煤而生的煤系高岭土，通过研磨、高温煅烧制成煅烧高岭土产品，纯度和白度较高，不具有粘结性，价格高于水洗高岭土。煅烧高岭土以其独特的产品性能，广泛应用于油漆、涂料、造纸、橡胶、塑料制品、电缆和陶瓷等领域，我国的煅烧高岭土主要应用于建筑涂料和造纸。 （1）在建筑涂料行业的应用 1、油漆涂料 油漆涂料一般由成膜物质、填料（颜填料）、溶剂和助剂组成，主要矿物原料是是碳酸钙、滑石、二氧化钛和煅烧高岭土。由于煅烧高岭土具有成本低、白度高、遮盖能力强和化学惰性等特征，在油漆涂料中主要用作填料和色料替代物。同时，煅烧高岭土的形状不规则，具有较强的光学性能，自身体积浓度和吸油量较高，经久耐磨，可以在油漆涂料的制作过程中充当白色颜料。由于煅烧高岭土在颗粒和类型上是相互对立的，所以不同的油漆涂料要选用不同的煅烧高岭土。 2、土聚水泥

煤矸石的综合利用

煤矸石的综合利用 摘要：煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣。煤矿经过多年开采，废弃的煤矸石堆积如山。煤矸石的堆积不但占用大量土地，而且带来一系列环境问题：煤矸石山溢流水使地下水呈现高矿度化、高硬度，导致土壤盐碱化，使农作物减产甚至绝收；煤矸石长时间露地堆积后，往往会发生自然现象，并排放出大量有毒的二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳等气体，污染周边环境，破坏生态平衡。因此，解决煤矸石的处理和利用问题，已是一个亟待解决的重要社会问题。 关键词：煤矸石综合利用 正文：煤炭（coal）是十八世纪工业革命以来人类世界使用的主要能源之一，在我国一次能源生产和消费结构中，煤炭比重更是多达70%左右，在未来相当长的时间内，以煤炭作为主要能源战略的地位不会改变。但在开采和利用煤炭方面产生废物是避不可免的，只有综合利用这些废物，变废为宝，才是最有效途径。煤矸石（coal gangue）是煤炭伴生的废石，是一种矿业固体废物的一种。目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%~25%，已成为我国累计堆积量和占用场地最多的工业废物。全国堆存的煤矸石数量已达40多亿吨，且仍在逐年增长。据统计，到2004年底，全国已有矸石山1500座，占地22万公顷。煤矸石的综合利用已成为一个重要课题。 1.煤矸石的基本特性（basic characterstics of coal ganaue） 1.1煤矸石的概念（coal gangue concept） 煤矸石（coal gangue）是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废弃物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。煤矸石属劣质燃料，其发热量低（4.2~12.6MJ/kg），碳含量低（20%~30%），硬度大，矿物含量高，有机质含量低。 1.2煤矸石的化学组成(chemical composition) 化学成分是评价煤矸石性质，决定利用途径的重要指标，煤矸石的化学成分随地层岩石的种类和矿物组成不同而变化。煤矸石的主要化学成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等。其具体化学含量见表1 1.3煤矸石的岩相组成（lithofacies composition） 随煤层所在地层不同，煤矸石中所含主要岩石有黏土岩，砂岩类，碳酸盐类，铝质岩类。黏土岩类主要组成为黏土矿物，其次为石英、长石、云母、岩屑等碎屑矿物，其次为黄铁矿、碳酸盐等自生矿物。此外，往往含有丰富的植物化石，有机质，碳质。 1.4煤矸石的主要来源（main source）

高岭土的矿山开采方法

高岭土的矿山开采方法 中国所产高岭土70%～80%用于陶瓷及耐火材料，大部分直接利用原矿，低档的作耐火材料。江苏苏州高岭土矿为软质高岭土，品位高，可直接在工业上利用，其手选1号泥比手选4号泥价格高10多倍，因此开采时要求保护优质土，保护原矿的纯度并使其不变成碎屑状，过去多在回采工作面进行人工选别回采，现在开采规模大了，但为与手选厂的衔接，仍然要注意选别回采。高岭土的原矿价格相差较大，例如：苏州中国高岭土原矿价为230元／t，福建龙岩高岭土公司原矿价为90元／t，吴县青山白泥矿原矿价为203.5元／t，原矿售价影响采矿方法和开采工艺的选择。广东茂名高岭土为砂性高岭土，水采水运，主要生产造纸涂料级高岭土，不存在原矿出售问题，其低档产品作陶瓷用、填料用。近年来煅烧高岭土在国内外市场很受欢迎，国内一般是煤系硬质高岭岩(土)经深加工处理而得，硬质高岭岩(土)由于是和煤共伴生，其开采是按煤的开采情况及其本身的赋存情况来定，现由煤炭部综合利用部门管理，国内尚未单独开采，以下将不述及。 (一)开采方法和开采规模的划分 高岭土矿的开采方法有露天开采和地下开采。风化残积型高岭土矿多露天开采，如茂名的砂性高岭土。其他热液蚀变型和沉积型矿床浅部用露天开采，深部用地下开采。 采用露天开采的矿点多，但多数是中小型矿山，大型的有福建龙岩高岭土公司、广东茂名高岭土公司、广东茂名南方高岭土公司。原苏州中国高岭土公司所属阳西矿区、阳东矿区都曾用过露天开采。地下开采规模较大的有：江苏苏州阳西竖井、观山

竖井、阳东的白善岭矿和吴县青山白泥矿等。 开采规模的划分，采用二种办法：一是按矿石量计；二是按精矿量计。 (二)开拓运输 高岭土矿露天开采的开拓运输用得较多的有3种：一为铁路窄轨开拓，用7t，或10t，或14t电机车牵引1m3矿车。原苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西的露天开采都曾用过。二是配合水枪开采用砂泵进行水力输送，将矿浆从设于矿块中的集浆池用砂泵输送至精选厂，如广东茂名高岭土公司和广东茂名南方高岭土公司。三是公路开拓汽车运输，如福建龙岩高岭土矿，是风化残积型高岭土矿砂性高岭土，但由于水资源不丰富，因此仍用一般露天开采方法公路开拓，用17t自卸汽车将矿石由回采工作面运至选矿厂。又如广东潮州飞天燕瓷土矿也是用公路开拓汽车运输。 地下开采的开拓运输按主要开拓巷道的类型来划分：一是竖井开拓，如苏州中国高岭土公司所属阳西竖井是采用下盘竖井，正在建设中的观山矿是采用上盘竖井；吴县青山白泥矿的深部开采是采用下盘竖井。二是斜井开拓如苏州中国高岭土公司原阳西主斜井工程采用底盘斜井开拓；吴县青山白泥矿的浅部开采也用底盘斜井。三是联合开拓，如苏州中国高岭土公司所属阳东白善领矿采用平硐-盲斜井联合开拓。 地下开采主运输巷道通常设于底板内，离矿体20～40m，矿体边部设通风斜井，形成对角式通风系统，阶段高度一般为25～40m。 地下开采的井巷工程高岭土矿山有很大的特殊性，矿石坚固性系数ｆ＝1～2，软松易碎，具有可塑性，自然状态时塑性指数较大，遇水后有吸水性和膨胀性，同时还具有隔水性，是典型的塑性介质，属塑性体。地下开采活动基本上是在塑性区和似塑性区范围内进行。矿体中巷道开掘后的地压特征。

涂料用煅烧高岭土检验指导

名称 1范围 本指导书规定了涂料用高岭土中二氧化硅、三氧化二铁、二氧化钛、三氧化二铝的含 量和烧失量的化学测定方法及高岭土产品的pH值、白度筛余量、沉降体积、吸油量、水分的物理性能试验方法。 2引用文件 GB/T 5950 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法 GB/T 5211.15 颜料吸油量的测定 GB/T 6003.1 金属丝编织网试验筛 GB/T 11942 彩色建筑材料色度测量方法 3化学成分和物理性能要求

程序 名称 5.2.2.1 仪器设备 5.2.2 水分的测定 a) 搪瓷盘 b) 恒温干燥箱 c) 天平：感量1g , 1mg 。 d) 称量瓶 5检测方法 5.1外观质量用目测 5.2物理性能和水分的测定 521 pH 值的测定 d ）电动搅拌器 5.2.1.2 测定步骤 称取10.0g 试样，放入250mL 烧杯中，力口 100mL pH 为6.8~7.2的蒸馏水，以电动搅拌 器搅拌5min,将部分悬浮液移入 50mL 烧杯中，用酸度计测定悬浮液 pH 值。 所得结果表示至一位小数。 当测定结果在允许误差范围内时，取两次测定结果的算术平均值为最终结果。如果测 定结果误差超过允许值，则另行称样复检。复检结果与原测定之任一结果误差不大于 时，取其算术平均值为最终结果。 表3外观质量要求 4外观质量要求 521.1 仪器设备 a) 酸度计：精度0.1 pH b) 烧杯：50mL,250mL c) 天平：感量0.1g 同一试样两次测定结果绝对误差不大于 0.2。 0.2

程序 名称 调刀：钢制，锥形刀身，长度140~150mm ，最宽处20~25 mm,最窄处不小于12.5mm 。① 称取2.0g 试样，精确至0.001g ，将试样置于平板上，用滴定管滴加精制亚麻仁油, 每次不超过10滴，滴完后用调刀压研，使油渗入受试试样中， e ）干燥器 522.2 测定步骤 称取试样约10g ,精确至0.001g ，放入已称量的称量瓶中, 于105C ~110C 烘2h ,加盖取出放入干燥器中冷却至室温，称量, 将称量瓶放入恒温干燥箱 以后每烘一小时称量一 次，直至两次称量差不大于 0.002g 止。 522.3结果计算 水分含量（质量分数）31（%）按式（1）进行计算: 1 m 1 m 2 100 m o 式中: m 1 ――烘干前试样及搪瓷盘或称量瓶质量，单位克 m ――烘干后试样及搪瓷盘或称量瓶质量, m ――试样质量，单位克（g ）。 所得结果修约至一位小数。 （g ）; 单位克 (g); 522.4 复检 当测定结果在允许误差范围内时， 取两 者算术平均值作为检测报告值，如测定结果超过允许误差范围应另行称样复检，复检结果 同一试样两次测定结果绝对误差不大于 0.1%。 与原测定之任一结果误差不大于 0.1%时，取其算术平均值作为检测报告值。 5.2.3吸油量的测定 5.2.3.1 试剂 精制亚麻仁油，酸值 5.0~7.0嗎KOH/g 。 5.2.3.2 仪器 a) 平板：磨砂玻璃或大理石制，尺寸不小于 300mmX 400mm 。 b) c) 滴定管：容量10mL ，分度值0.05mL 。 5.2.3.3 测定步骤

高岭土选矿技术

高岭土选矿技术，高岭土除铁技术，高岭土除铁设备，高岭土除铁工艺 高岭土是一族粘土矿物的总称，其基本组成为高岭石组和多水高岭石组，主要由高岭石、埃洛石组成，含量可达90%以上，其次还有水云母，常混有黄铁矿、褐铁矿、锐钛矿、石英、玉髓、明矾等，有时还有少量的有机质。高岭土具有可塑性、粘结性、烧结性及耐火性等优良的工艺特性，所以被广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料和耐火材料等工业。高岭土矿床的成因类型主要有三类：风化型、沉积型和热液蚀变型。 高岭土原矿的加工工艺取决于原矿的性质及产品的最终用途。在工业生产中应用的工艺有两种:干法工艺和湿法工艺，通常硬质高岭土采用干法生产，软质高岭土采用湿法生产。 2 干法选矿工艺 干法工艺是一种简单经济的加工工艺。采出的原矿经过锤式破碎机碎至25.4mm后，给入笼式破碎机，使粒度减小到6.35mm，笼式破碎机内的热空气将高岭土的水分由采出的20%降至10%左右。碎后的矿石则经配有离心分离机和旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细[2]。该工艺可将大部分砂石除去，产品通常用于橡胶、塑料及造纸工业的低价填料。用于造纸工业时，该产品可作为填料层灰分含量小于10%或12%处的填料，此时产品的亮度要求不高。 当干法对产品的白度等要求较高时，必须对雷蒙磨产出的产品进行干式除铁。干法工艺的优点是可省掉产品脱水和干操过程，减少灰粉流失，工艺流程短，生产成本低，适宜于干旱和缺水地区。但要得到高纯优质高岭土还得靠湿法工艺。 3 湿法选矿工艺 湿法工艺包括矿石准备、选矿加工和产品处理三个阶段。准备阶段包括配料、破碎和捣浆等作业。捣浆是将高岭土原矿与水、分散剂混合在捣浆机内制浆，捣浆作业可使原矿分散，为选别作业制备适当细度的高岭土矿浆，并同时去掉大粒的砂石。选矿阶段可能包括水力分级、浮选、选择性絮凝、磁选、化学处理(漂白)等作业，以除去不同的杂质。准备好的矿浆先经耙式洗箱、浮槽分级机或旋流器除砂，然后用连续式离心机、水力旋流器、水力分选器或振动细筛(325目)将其分为粗细两个粒级。分级机的细粒级送入HGMS(高梯度磁选机)除去铁钛杂质，产品经搅拌擦洗剥离后进行氧化铁浸出，对亮度已足够高并具有良好涂层性能的粘土可不经磁选和剥离而直接送至浸出作业。浸出后，在矿浆中添加明矾使粘土矿物凝聚而便于脱水。漂白的粘土用高速离心机，旋转式真空过滤机或压滤机脱水。过滤机或压滤机脱水。滤饼经再分散成55%～65%固体的矿浆，然后喷雾干燥制成松散的干品。部分干品被混入到分散的矿浆中制成70%固体，用船运至造纸厂。

高岭土结构在煅烧过程中的变化

高岭土结构在煅烧过程中的变化 脱羟、脱水反应是高岭土煅烧过程中发生的主要化学变化。 以上所有特征可以表明，从低温到高温煅烧的过程中， 高岭土晶相发生变化，依次为高岭土、偏高岭土和含尖晶石的高岭土。 对煅烧高岭土的晶体结构、化学活性的变化、热力学特征以及煅烧后高岭土理化性能的 变化进行研究测试，结果表明，高岭土的S04大量分解，煅烧后高岭土中S03含量降低，煅烧温度在500℃以前时，高岭土晶体结构几乎保持不变，煅烧温度达到550℃时，高岭土晶体结构遭到比较严重的破坏。650℃时，高岭土特征衍射峰几乎全部消失，高岭土结构遭到完全破坏。煅烧温度在750℃．950℃之间时，高岭土开始转变为无定型的偏高岭土。从低温到高温煅烧的过程中，高岭土晶相发生变化，依次为高岭土、偏高岭土和含尖晶石的高岭土。研究发现，煅烧到550℃时，高岭土脱羟化，脱羟化后的高岭土活性强，更易与有机硅烷反应，550℃煅烧高岭土理化性能优越，符合进一步改性的需求。 高岭土的差热热重分析如图4—3所示。分析DTA曲线可知： 在100℃、150℃、200℃均出现小的吸热谷，这都可以归因于高岭土脱水。其中，煅烧温度为80℃时，高岭土脱去表面吸附水；煅烧温度达到150℃时，内层吸附水脱出，这些 吸附水未与高岭土结合成键，故而容易脱出；温度继续升高达到200℃以上时，高岭土层间的插层水脱出，由于其与高岭土结合形成氢键，因而需要较高煅烧温度才能脱出。从TG曲线也可以反映相应的失重情况，失重情况与吸热情况基本一致。 从400℃．600℃，DTA曲线显示出显著地吸热谷，TG也曲线急剧下降，变化显著，高岭土失重量达到20％，这可以归因于高岭土结构水的完全消失和羟基脱去，高岭土结构遭到严重破坏。这说明高岭土内部结构水的含量远远大于吸附水， 在图4．2的红外谱图变化中也有相似反映。在此温度区间，由于结构水的完全脱出，高岭土也发生很大程度的相变，因此吸热最为明显。 530℃以后，TG失重曲线几乎不发生变化，但是DTA曲线吸热，这是高岭土相变所致，并且与XRD测试结果一致。 当温度大于850℃时，晶体结构显示已经开始转变为偏高岭土。 当温度大于1000℃时，DTA曲线显示出一个显著的放热峰，这表明新的晶相生成。 煅烧温度小于450℃时，茂名高岭土基本保持假六方片状和管状结构，煅烧温度在450℃．950℃时，片状结构变模糊，管状结构变细，随温度升高趋近于消失，温度超过1050℃时，片状和管状结构全部消失，呈现出颗粒团聚状态。 由图4—4可知，不同煅烧温度高岭土pH值也发生很大变化，温度小于200℃ 时，煅烧高岭土比原始高岭土的pH值小，这是由于煅烧土对水中游离OH．吸 附能力更强，因此释放更多H+。经低温煅烧处理后，高岭土表面的吸附水脱除，

煤矸石综合利用技术

煤矸石的综合利用技术 摘要 煤矸石是一种固体废弃物，又是一种宝贵的资源。本文针对煤矸石的化学成分、物理特性和发热值等特点，介绍了现今煤矸石的直接利用和间接利用的技术方法和工艺流程，以及改善环境和培养新的经济增长点。 关键词：煤矸石利用工艺流程环境 1 概述 煤矸石是指在建井、开拓掘进、采煤和洗涤过程中排出的固体废弃物，是一种在成煤过程中与煤层伴生含碳量比较低，比价坚硬的岩石。煤矸石的露天堆放、长年日晒、淋雨、风化分解、产生大量的酸性水或携带有重金属的离子水。下渗损害地下水质，外流导致地下水体的污染。干旱季节煤矸石发生自燃产生大量 SO 2、H 2 S、NO X 和CO等有毒有害气体，使周围的环境恶化。“十一五”期间中国煤 炭工业大力发展循环经济，按照减量化，再利用，再循环的原则，重点治理。[ 1 ]煤矸石的综合治理是头等大事，由于煤矸石本身成分不稳定，必须因地制宜科学地开发利用煤矸石资源，防止二次污染。 2 煤矸石的特点 各地煤矸石的成分（表1）[ 2 ]、热值（表2）[ 2]、重金属含量[ 3]的含量差别较大。应根据煤矸石的成分、性质选择科学合理的利用途径。

3 煤矸石的直接利用 3.1煤矸石制砖 煤矸石制砖使用煤矸石发热值一般在2090~4180 MJ /kg范围。我国利用煤矸石制砖，利用煤矸石自身的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程，基本不需外加燃料，仅在煤矸石发热量较低时才向煤矸石中参入少量煤炭。只是煤矸石烧制砖的工艺比粘土制砖工艺增加了一道粉碎工序。风化后的煤矸石添加少量的胶结材料和激活剂生产的煤矸石砖，具有独特力学性质和抗冻性等优点均达到G B5101 – 85规定的100#标准。 3.2煤矸石制水泥 由于煤矸石和粘土的化学成分相近并且含一定量的炭和热量，可替代粘土作为生产水泥的原材料或作为混合材料直接掺入熟料中增加水泥的产量。煤矸石和粘土生产水泥工艺基本相同，是将矸石、石灰石、铁粉（或铝粉）磨细按一定的比例配制成生料，在回转窑中煅烧生成水泥熟料，在掺入石膏等原料进行磨制[ 4 ]。 生产工艺简单，技术要求低，经济效益高。减轻了煤矸石对生态环境污染，又节约了大量的粘土资源，又消耗了大量的废弃物。用其生产低标号水泥前景是相当可观的。 3.3 煤矸石做工程回填材料 煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等低洼区的建筑工程用地，或用于填筑铁路、公路路基等，或用于回填煤矿采空区及废弃矿井。 煤矸石工程填筑是以获得高的充填密实度，使煤矸石地基有效高的承载力，并有足够的稳定性。要求煤矸石是砂岩、石灰岩或未经风化的新矸石，施工通常采用分层填筑法，边回填、边压实，并按照《工业与民用建筑地基基础施工规范》对填筑工程进行质量评价。[ 5 ] 3.4煤矸石水泥混凝土性能 华侨大学陈本沛、林雨生等人贵煤矸石混凝土的强度和变形性能进行了研究[6 ]，结果表明：（1）对于C20~C30的煤矸石混凝土，其轴心抗压强度与立体抗压强度的关系，与普通混凝土接近。（2）煤矸石混凝土的轴心抗拉强度，略低于普通混凝土，但可以满足规定的取值要求。 西南工学院的徐彬、张天石等人对大掺量煤矸石水泥混凝土的耐久性进行了研究[7 ]，结果表明：（1）大掺量煤矸石水泥混凝土与普通混凝土相比，具有较好的抗冻、抗碳化、抗硫酸盐侵蚀和保筋性能。其原因在于大掺量煤矸石混凝土的结构较为致密，孔隙率低且有害孔所占的比例小，水泥水化产物中氢氧化钙的含量较低。（2）大掺量煤矸石水泥混凝土发生碱集料反应的可能性小于硅酸盐水泥混凝土。 3.5煤矸石复垦 煤矸石充填造地首先必须防止水土流失。在需要造地的地方先将熟化表土转移，然后垫铺岩石及自然矸石至一定的厚度，展压整平在将熟化土覆盖。如此这样分块逐年扩展，可造就大面积平地和台阶地，同时改良土壤和造就优质的农田。 对处于开发早期，尚未形成大面积沉陷区或未终止沉降形成塌陷稳定区的矿区，可采用预排矸复垦。当煤矸石复垦土地用途为建筑用地时，应采用分层回填，分层镇压方法充填矸石，以获得较高的地基承载能力和稳定性。 进行复垦后可针对当地煤矸石的理化性质和有毒有害物质进行检测，然后在针对具体情况进行绿化种植。先以草灌植物为主，然后再种乔木树种，一般选择