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高岭土

高岭土
高岭土

高岭土简介

目录

1.概述 0

2.成分及性质 0

2.1.组成成分 0

2.2.理化性质 (1)

3.矿床成因 (1)

4.分类 (2)

5.资源分布 (3)

5.1.中国分布 (3)

5.2.国外分布 (3)

6.工艺性能 (3)

6.1.白度和亮度 (4)

6.2.粒度分布 (4)

6.3.可塑性 (5)

6.4.结合性 (5)

6.5.粘性和触变性 (5)

6.6.干燥性能 (6)

6.7.烧结性 (6)

6.8.烧成收缩 (7)

6.9.耐火性 (7)

6.10.悬浮性和分散性 (8)

6.11.可选性 (8)

6.12.离子吸附性及交换性 (8)

6.13.化学稳定性 (9)

6.14.电绝缘性 (9)

7.加工方法 (9)

7.1.分离方法 (9)

7.2.湿法加工工艺 (10)

7.3.煅烧法 (10)

7.4.剥片法 (11)

7.5.无机酸处理 (11)

8.主要用途 (11)

1.概述

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。因外观呈白色而又细腻,又称白云土、观音土、陶土、阁土粉。因江西省景德镇高岭村而得名。

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,化学式为Al2O3·2SiO2·2H2O。

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。

2.成分及性质

2.1. 组成成分

高岭土类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成,主要矿物成分是高岭石。

高岭石的晶体化学式为Al2O3·2SiO2·2H2O,其理论化学组成为46.54%的SiO2,39.5%的Al2O3,13.96%的H2O。高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐,晶体主要由硅氧四面体和绍氢氧八面体组成,其中硅氧四面体以共用顶角的方式沿着二维方向连结形成六方排列的网格层,各个硅氧四面体未公用的尖顶氧均朝向一边;由硅氧四面体层和招氧八面体层公用硅氧四面体层的尖顶氧组成了1:1型的单位层。

2.2. 理化性质

高岭土粒度细小,粒径一般在0.5~5μm。常呈隐晶质致密块状、土状集合体产出。晶体常呈假六方片状、不规则片状晶形,埃洛石呈管状。高岭石集合体成蠕虫状和书本状形态。纯净者白色,白度可达90%以上;含铁、钛杂质高者可呈黄色、褐色、浅红色等,含有机质多者则成灰色、灰黑色或黑色。光泽暗淡,土状光泽或无光泽,硬度2~2.5。软质高岭土易成粉末,具可塑性,易分散、悬浮;硬质高岭岩呈块状、不具可塑性。

密度:2.4-2.60 g/cm3,熔点:约1785℃。

具有可塑性,湿土能塑成各种形状而不致破碎,并能长期保持不变。

煅烧白度:高,达60%-90%不等。

高岭土化学性能稳定,抗酸溶性良好,阳离子交换容量很低,耐火度、电阻、击穿电压较高,成型、干燥、烧结性能及烧成白度良好。

3.矿床成因

高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物,是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中,由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成。根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异,《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。

1、风化型:又分为风化残积亚型和风化淋积亚型,主要分布在广东,四川等地;

2、热液蚀变型:又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型,主要分布在江西等地。

3、沉积型:又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型,主要分布在山西、内蒙、河北、福建、广西、广东等地。

中国北方所产高岭土多属沉积型矿床,南方所产高岭土多属风化残积型及热液蚀变型。此外在北方、南方都有风化淋滤型及第四纪沉积型高岭土矿床的分布。高岭土矿成矿时代多为中、新生代,矿石类型主要为埃洛石型。

煤系高岭土是近十几年来新发现的一种与煤共生的矿床,实际上是一种单矿物的硬质岩石,高岭石含量可达95%以上,通常称为煤系高岭岩,一般赋存于煤层的夹矸或顶底板,或呈独立的矿床存在。煤系高岭岩由于含有大量的有机质,通常呈现黑色、灰黑色或灰色,经过粉碎、超细粉碎、剥片、煅烧等加工工艺,可生产出白度高达90~95%的不同粒度的煅烧高岭土,可用于造纸、涂料、油墨、绝缘电缆橡胶或塑料,也可作为生产分子筛和聚合氯化铝或硫酸铝的原料。

我国煤系高岭岩主要分布在煤炭资源丰富的华北地区,特别是在山西省和内蒙自治区,以及河南、河北、陕西、宁夏等地。探明储量16多亿吨,总资源量估计有几百亿吨。

4.分类

组成高岭土的矿物有粘土矿物和非粘土矿物二类。粘土矿物主要是高岭石族矿物,其次是水云母、蒙脱石和绿泥石。非粘土矿物主要为石英、长石和云母以及铝的氧化物和氢氧化物、铁矿物(褐铁矿、白铁矿、磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿)、铁的氧化物(钛铁矿、金红石等)、有机物(植物纤维、有机泥炭及煤)等。决

定高岭土性能的主要是粘土矿物。

根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型:

1、硬质高岭土:质硬(莫氏硬度3~4),无可塑性,粉碎细磨后具可塑性。

2、软质高岭土:质软,可塑性较强,砂质质量分数<50%;

3、砂质高岭土:质松软,可塑性较弱,除砂后较强,砂质质量分数>50%。

5.资源分布

5.1. 中国分布

根据国家统计局数据,2015年12月31日,中国高岭土基础储量为57402.80万吨,其中,储量排名前五位的地区分别为广东:5375.10万吨、福建:5311.70万吨、内蒙古:4586.90万吨、广西:31925.50万吨、江西:3037.70万吨。

5.2. 国外分布

世界高岭土资源丰富,分布较为广泛。美国、英国、巴西、印度、保加利亚、澳大利亚、俄罗斯等国家有优质高岭土资源。当前,世界已查明高岭土资源量约为209亿吨。

6.工艺性能

衡量高岭土工艺特性的指标有:白度和亮度、粒度分布、可塑性、结合性、粘性和触变性、干燥性能、烧结性、烧成收缩、耐火性、悬浮性和分散性、可选性、离子吸附性及交换性、化学稳定性、电绝缘性等。根据不同的工艺特性数值可以作为制造不同种类的产品的依据。

6.1. 白度和亮度

白度是高岭土工艺性能的主要参数之一,纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。对陶瓷原料来说,煅烧后的白度更为重要,煅烧白度越高则质量越好。陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准,煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。白度可用白度计测定。白度计是测量对3800—7000?(即埃,1埃=0.1纳米)波长光的反射率的装置。在白度计中,将待测样与标准样(如BaSO4、MgO等)的反射率进行对比,即白度值(如白度90即表示相当于标准样反射率的90%)。

亮度是与白度类似的工艺性质,相当于4570 ?(埃)波长光照射下的白度。

高岭土的颜色主要与其所含的金属氧化物或有机质有关。一般含三氧化二铁(Fe2O3)呈玫瑰红、褐黄色;含亚铁离子(Fe2+)呈淡蓝、淡绿色;含二氧化锰(MnO2)呈淡褐色;含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。这些杂质存在,降低了高岭土的自然白度,其中铁、钛矿物还会影响煅烧白度,使瓷器出现色斑或熔疤。

6.2. 粒度分布

粒度分布是指天然高岭土中的颗粒在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(以百分含量表示)。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义,其颗粒大小,对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。

高岭土矿都需要进行技术加工处理,是否易于加工到工艺所要求的细度,已成为评价矿石质量的标准之一。各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。如美国对用作涂料的高岭土要求小于2μm的含量占90~95%,造纸填料小于2μm的占78~80%。

6.3. 可塑性

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:强可塑性、中可塑性、弱可塑性、非可塑性。

6.4. 结合性

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能。结合能力的测定,是在高岭土中加入标准石英砂(其质量组成0.25—0.15粒级占70%,0.15~0.09mm粒级占30%)。以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低,掺入的砂越多,则说明这种高岭土结合能力就越强。通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。

6.5. 粘性和触变性

粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征,以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa·s。粘度的测定,一般采用旋转粘度计,以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。在生产工艺中,粘度具有重要意义,它不仅是陶瓷工业的重要参数,对造纸工业影响也很大。据资料表明,国外用高岭土作涂料,在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s,高速涂布时要求小于1.5Pa·s。

触变性指已经稠化成凝胶状不再流动的泥浆受力后变为流体,静止后又逐渐稠化成原状的特性。以厚化系数表示其大小,采用流出粘度计和毛细管粘度计测定。

粘性和触变性与泥浆中矿物成分,粒度及阳离子类型有关,一般,蒙脱石含量多的,颗粒细的,交换性阳离子以钠为主的,其粘度和厚化系数高。因此工艺上常用添加可塑性强的粘土、提高细度等方法提高其粘性和触变性,用增加稀释电解质和水分等方法降低之。

6.6. 干燥性能

干燥性能指高岭土泥料在干燥过程中的性能。包括干燥收缩、干燥强度和干燥灵敏度等。

干燥收缩指高岭土泥料在失水干燥后产生的收缩。高岭土泥料一般在40~60℃至多不超过110℃温度下就发生脱水而干燥,因水分排出,颗粒距离缩短,试样的长度和体积就要发生收缩。干燥收缩分线收缩和体收缩,以高岭土泥料干燥至恒重后长度及体积变化的百分数表示。高岭土的干燥线收缩一般在3~10%。粒度越细,比表面积越大,可塑性越好,干燥收缩越大。同一类型的高岭土,因掺合水的不同,其收缩也不同,多者,收缩大。在陶瓷工艺中,干燥收缩过大,坯体容易发生变形或开裂。

干燥强度指泥为干燥至恒重后的抗折强度。

干燥灵敏度指坯体干燥时,可能产生变形和开裂倾向的难易程度。灵敏度大,在干燥过程中容易变形和开裂。一般干燥灵敏度高的高岭土(干燥灵敏度系数K>2)容易形成缺陷;低者(干燥灵敏度系数K<1)在干燥中比较安全。

6.7. 烧结性

烧结性是指将成型的固体粉状高岭土坯体加热至接近其熔点(一般超过

1000℃)时,物质自发地充填粒间隙而致密化的性能。气孔率下降到最低值,密度达到最大值的状态,称为烧结状态,相应的温度称为烧结温度。继续加热时,试样中的液相不断增加,试样开始变形,此时温度即称转化温度。烧结温度与转化温度的间隔称烧结范围。烧结温度和烧结范围在陶瓷工业中是决定坯料配方、选择窑炉类型的重要参数。试料以烧结温度低、烧结范围宽(100~150℃)为宜,工艺上可以用掺配助熔原料及将不同类型的高岭土按比例掺配的方法控制烧结温度及烧结范围。

6.8. 烧成收缩

烧成收缩性是指已干燥的高岭土坯料在烧成过程中,发生一系列物理化学变化(脱水作用、分解作用、生成莫来石,易熔杂质熔化生成玻璃相充填于质点间的空隙等),而导致制品收缩的性能,也分为线收缩和体收缩两种。同干燥收缩一样,烧成收缩太大,容易导致坯体开裂。另外,焙烧时,坯料中若混有大量的石英,它将发生晶型转化(三方→六方),使其体积膨胀,也会产生反收缩。

6.9. 耐火性

耐火性是指高岭土抵抗高温不致熔化的能力。在高温作业下发生软化并开始熔融时温度称耐火度。其可采用标准测温锥或高温显微直接测定,也可用M.A.别兹别洛道夫经验公式进行计算。

耐火度t(℃)=[360+Al2O3-R2O]/0.228

式中:Al2O3为SiO2和Al2O3分析结果之和为100时其中Al2O3所占的质量百分比;R2O为SiO2和Al2O3分析结果之和为100时其它氧化物所占的质量百分比。

通过此公式计算耐火度的误差在50℃以内。

耐火度与高岭土的化学组成有关,纯的高岭土的耐火度一般在1700℃左右,

当水云母、长石含量多,钾、钠、铁含量高时,耐火度降低,高岭土的耐火度最低不小于1500℃。工业部门规定耐火材料的R2O含量小于1.5~2%,Fe2O3小于3%。

6.10. 悬浮性和分散性

悬浮性和分散性指高岭土分散于水中难于沉淀的性能。又称反絮凝性。一般粒度越细小,悬浮性就越好。用于搪瓷工业的高岭土要求有良好的悬浮性。一般据分散于水中的样品经一定时间的沉降速度来确定其悬浮性能的好坏。

6.11. 可选性

可选性是指高岭土矿石经手工挑选,机械加工和化学处理,以除去有害杂质,使质量达到工业要求的性能。高岭土的可选性取决于有害杂质的矿物成分、赋存状态、颗粒大小等。石英、长石、云母、铁、钛矿物等均属有害杂质。高岭土选矿主要包括除砂、除铁、除硫等项目。

6.12. 离子吸附性及交换性

高岭土具有从周围介质中吸附各种离子及杂质的性能,并且在溶液中具较弱的离子交换性质。这些性能的优劣主要取决于高岭土的主要矿物成分,不同类型高岭土的阳离子交换容量如下:

矿物成份特点阳离子交换容量

高岭石为主2~5mg/100g

埃洛石为主13mg/100g

含有机质(球土)10~120mg/100g

6.13. 化学稳定性

高岭土具有强的耐酸性能,但其耐碱性能差。利用这一性质可用它合成分子筛。

6.14. 电绝缘性

优质高岭土具有良好的电绝缘性,利用这一性质可用之制作高频瓷、无线电瓷。电绝缘性能的高低可以用它的抗电击穿能力来衡量。

7.加工方法

就高岭土当前加工方式而言,有机械粉碎和气流粉碎两种方式。机械粉碎一般粉碎到300目~1000目左右,但其粉碎加工为机械方式,因此粉碎细粉里有铁含量增加与其他杂质,对应用纯度要求较高行业而言,有缺陷;气流粉碎由于采取物料与物料之间相互碰撞与剪切,没有粉碎介质参与,因而有效保障了物料的纯度,从而满足纯度要求较高行业的应用效率,同时气流粉碎机的粉碎细度可达5000目(细度范围可调1000目~5000目)。

7.1. 分离方法

为分离高岭土中的石英、长石、云母、铁矿物、钛矿物等非黏土矿物及有机质,生产出能满足各工业领域需求的高岭土产品,除了采用重选、浮选、磁选等对高岭土进行提纯除杂外,有时还要采用化学漂白、超细剥片、煅烧、表面改性等深加工方法对高岭土进行处理。高岭土的选矿加工分为干法和湿法两种工艺,干法一般是将采出的原矿经过破碎机破碎至25mm左右,给入笼式破碎机中,使粒度减小至6mm左右。碎后的矿石再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。该工艺可将大部分砂石除去,适用于加工那些原矿白度高、

砂石含量低、粒度分布适宜的矿石。干法加工生产成本低,产品通常用于橡胶、塑料及造纸等工业的低价填料。

7.2. 湿法加工工艺

一般将原矿破碎后,经过捣浆、除砂、旋流器分级、剥片、离心机分级、磁选(或漂白)、浓缩、压滤、干燥即可,这样得到的产品可用于陶瓷或造纸涂料。

如果制备填料级或造纸涂料级高岭土则需要增加煅烧工艺,即原矿粉碎、捣浆、旋流器分级、剥片、离心分级、浓缩、压滤、内蒸干燥、煅烧、解聚等。

7.3. 煅烧法

高岭土是一种无机非金属的混合物,煅烧高岭土就是将高岭土在煅烧炉中烧结到一定的温度和时间,使其的物理化学性能产生一定的变化,以满足一定的要求。

煅烧高岭土与未煅烧高岭土相比,低温煅烧高岭土的结合水含量减少,二氧化硅和三氧化铝含量均增大,活性点增加,结构发生变化,粒径较小且均匀,与未煅烧高岭土填充NR胶料相比,低温煅烧高岭土填充NR胶料的硫化特性曲线基本一致,绍尔A型硬度不变,拉伸强度提高,两者的物理性能均达到运动鞋非透明鞋底行业标准的要求。

煅烧是为生产特殊高岭土产品而广泛应用的方法。它有4个煅烧温度范围:500~700℃、925℃、1000℃、1400℃。在不同温度下煅烧,所得的产品应用范围也不同,只脱除羟基的煅烧高岭土用作电缆塑料和橡胶密封圈的填料;经1000℃煅烧的高岭土可代二氧化钛(TiO2),用作纸张填料;经过1300~1525℃煅烧的高岭土可用作耐火制品的填料、光学玻璃坩埚内衬等。

7.4. 剥片法

为了制取涂料级高岭土产品,必须把较厚的叠层状高岭土剥成薄片,剥片的方法有湿法研磨、挤压和化学药剂浸泡法。

①湿法研磨法。将高岭土配制成固体气量40%左右的矿浆,加入分散剂后,添加有研磨介质(如石英砂、瓷珠、玻璃珠、尼龙聚乙烯珠等)的研磨机内,研磨一定时间后、过筛,再经沉淀分级即得。

②挤压法。将高岭土矿浆送至高压均浆器中,将高压均浆器加压到20~35MPa,然后由喷嘴喷出,由于压力突然降低,使高岭土晶体叠层“松动”。高速喷出的料浆喷射到叶轮上,突然改变运动方向,使松动的晶体叠层发生剥离。

③化学药剂浸泡法。用尿素的饱和溶液浸泡高岭土粉,同时加热至30~80℃,再添加少量的分散剂,使高岭土充分分散后,进行高速搅拌,从而使晶体叠层剥离。也可用联苯胺、乙酰胺等代替尿素。将AlCl3的中性水溶液与Na2SiO3按照1∶0.75到1∶5的比例混合,产生沉淀。在110℃下干燥,即得到Al2O3·2SiO2·2H2O。

7.5. 无机酸处理

将高岭土磨细,洗涤去砂,用无机酸处理,水洗至近中性,在330℃以上脱水而成。

8.主要用途

高岭土的可塑性、粘结性、一定的干燥强度、烧结性及烧后白度等特殊性能,使其成为陶瓷生产的主要原料;片状粒形洁白、柔软、高度分散性、吸附性和化学稳定性等优良工艺性能,使其在造纸工业上得到广泛的应用。此外,煅烧高岭土在橡胶、塑料、涂料、化工、石油精炼、耐火材料、农药、航空航天等领域也有广泛应用。

陶瓷工业是应用高岭土最早、用量较大的行业。一般用量为配方的20%~30%。高岭土在陶瓷中的作用是引入Al2O3,有利于莫来石的生成,提高其化学稳定性和烧结强度,在烧成中高岭土分解生成莫来石,形成坯体强度的主要框架,可防止制品的变形,使烧成温度变宽,还能使坯体具有一定的白度。同时,高岭土具有一定的可塑性、粘结性、悬浮性和结合能力,赋予瓷泥、瓷釉良好的成形性,使陶瓷泥坯有利于车坯及注浆,便于成形。如用在电线中,可以增加绝缘性,降低其介电损耗。

陶瓷不仅对高岭土的可塑性、结合性、干燥收缩、干燥强度、烧结收缩、烧结性质、耐火度及烧后白度等有严格要求,而且涉及到化学特性,特别是铁、钛、铜、铬、锰等致色元素的存在,使烧后白度降低,产生斑点。

对高岭土的粒度要求一般是越细越好,使瓷泥具有良好的可塑性和干燥强度,但对要求快速浇铸、加快注浆速度和脱水速度的浇铸工艺,需提高配料的粒度。此外,高岭土中高岭石结晶程度的差异,也将明显影响瓷坯的工艺性能,结晶程度好,则可塑性、结合能力就低,干燥收缩小,烧结温度高,其杂质含量也减少;反之,则其可塑性就高,干燥收缩大,烧结温度较低,相应杂质含量也偏高。

高岭土的主要用途:

应用领域主要用途

陶瓷工业日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、电瓷、化工耐腐蚀陶瓷、工艺美术陶瓷、特种陶瓷等

造纸工业纸张的填料,铜板纸、涂布白纸板、涂布纸等的涂料或颜料

涂料工业涂料的填料和颜料

耐火材料及水泥光学玻璃和玻璃纤维用坩锅、耐火砖、匣钵、耐火泥、白水泥等

塑料、橡胶、电缆橡胶、塑料的填料,电缆的绝缘填料

石油化工石油裂解催化剂、分子筛、吸附剂等

医药、轻工吸附剂、医药涂层、添加剂、漂白剂、化妆品、铅笔、颜料等

农业化肥、农药、杀虫剂等载体

高岭土的应用领域不同,对其质量要求也不同。在化学成分方面,造纸涂料、无线电瓷、耐火坩锅、石化载体等要求高岭土Al2O3和SiO2的含量接近高岭石的

理论值;日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、白水泥橡塑填料等对高岭土的Al2O3含量的要求可适当放低,SiO2的含量可酌情高些。电缆填料不仅要求高岭土的纯度要高,而且对其体积电阻率有较高要求。对Fe2O3、TiO2、SO3等有害成分,也有不同的许含量要求,CaO、MgO、K2O、Na2O的含量允许值,不同用途也不尽相同。在物理性能方面,各应用领域要求的侧重点更为明显。造纸涂料主要要求高的白度、低的粘浓度及细的粒度;陶瓷工业要求良好的可塑性、成型性能和烧成白度;耐火材料要求较高的耐火度,搪瓷工业要求良好的悬浮性等。

我国高岭土市场现状及展望

我国高岭土市场现状及展望 我国高岭土市场现状及展望 (粘土矿物专委会,苏州215151) 摘要:我国高岭土的消费市场包括建筑卫生陶瓷,造纸,高分子材料,涂料,电瓷等 工业领域.到2005年,上述各行业对高岭土的需求量分别为125万t,65万t,5万t,10万t,1.8~2万t,其中造纸用高岭土尚需进口20万t. 关键词:高岭土;市场;现状;展望 高岭土矿床分为五种,即热液蚀变型,风化残余型,风化淋积型,河湖海湾沉积型和含 煤建造沉积型.自然产出的非煤系高岭土,按其质量,可塑性和砂质的含量,可划分为硬质, 软质和砂性高岭土三种工业类型.这些类型在我国均有分布. 1 资源 1.1 非煤建造高岭土 我国非煤建造高岭土,资源储量居世界第五位.截止2000年底,对21个省市219处产地统计,已探明储量14.68亿t,其中A+B+C 3.41亿t,占世界储量7%,2001年新增基础储量0.03亿t.矿点主要集中分布在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏,六省储量为12.41亿t,占全 国总储量的84.55%;大型矿山26处,占总探明储量的80%以上(表1). 表1 我国非煤建造高岭土主要产出省储量统计 省份广东陕西福建江西湖南江苏 矿区/处17 6 36 31 24 10 储量/亿t 4.40 3.83 1.6 1.09 0.91 0.58 全国总量占有率/% 30 26.09 10.89 7.4 6.21 3.96 1.2 含煤建造高岭土(煤系高岭土) 含煤建造沉积型的煤系高岭土是我国独具特色的资源,储量占世界首位,探明远景储量 及推算储量180.5亿t,主要分布在东北,西北和石炭-二叠纪煤系中,以煤层中夹矸,顶底板 或单独形成矿层独立存在,如山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕 西韩城等地.对48处矿区统计,探明储量为14.42亿t,其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多, 达8.1亿t(表2). 表2 我国含煤建造高岭土主要产出省区储量统计 省份内蒙古山西河南陕西安微 矿区/处4 7 2 2 3 储量/亿t 8.27 3.40 2.03 1.16 0.50 2 生产 2.1 国际 世界高岭土主要集中产地为美国,英国,巴西,捷克等国,近年来产量稳定在4000万t左 右,2000年产量为3900万t.其中(万t):美国,887;英国,年干粉242;巴西,170;伊朗(陶 瓷级),90;捷克,原矿518,精矿105;韩国,67;德国,70;墨西哥,45;西班牙,40;土 耳其,40;世界总量,3900. 2.2 中国 中国高岭土生产企业有700多家,年原矿生产能力超过550万t,选矿能力180万t.现有苏 州中国高岭土公司(以水洗深加工土为主,综合生产煅烧,超细多品种精制高岭土),龙岩高 岭土有限公司(以生产精制陶瓷土为主)以及茂名高岭科技有限公司(以生产造纸涂料级高岭土为主)的三大生产基地,另有内蒙古蒙西高岭粉体股份有限公司,山西金洋,安徽金岩三个

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

偏高岭土对干粉砂浆性能的影响

偏高岭土对干粉砂浆性能的影响 肖雪军1,鞠宇飞1,刘文斌1,谢君2 (1. 常州工程职业技术学院,常州 213164;2. 常州市众华建材科技有限公司,常州 213021) [摘要]本文主要研究在纤维素醚掺量不变的情况下,偏高岭土掺量对干粉砂浆工作性能、力学性能和收缩性能的影响。试验结果表明,随着偏高岭土掺量的增加,干粉砂浆保水率呈增长趋势,凝结时间变化不大,干粉砂浆3d强度变化不明显,28d强度呈抛物线变化趋势,其中偏高岭土掺量为3%时,干粉砂浆性能较好,保水率达到96%,28d强度为9.3MPa。 [关键词]干粉砂浆;偏高岭土;保水率;收缩性能 Effect of metakaolinite on dry-mixed mortar Xiao Xuejun1, Ju Yufei1, Liu Wenbin1,Xie Jun2 (1.Changzhou Institute of Engineering Technology, Changzhou 213164; 2. Changzhou Zhonghua Building Materials Technology Co., Ltd, Changzhou 213021) Abstract: In the case of the same dosage of cellulose ether, The paper main study the work performance, mechanical performance and shrinkage performance on dry-mixed mortar caused by metakaolinite. With the increase of metakaolinite, the moisture retention of dry-mixed mortar shows a rising trend, the setting time of dry-mixed mortar has a little change, compressive strengths of dry-mixed mortar shows parabolic trend. When Metakaolin dosage is 3%, the dry-mixed mortar has better performance, the moisture retention is 96%, the 28d compressive strengths is 9.3MPa. Key words: dry-mixed mortar; metakaolinite; moisture retention; shrinkage performance 0 前言 我国对建筑产品质量及环境保护的要求越来越高,加之各级政府对节约资源、环境保护方面的政策及法规的出台,大力发展新型建材、绿色建材已纳入我国发展规划。如同商品混凝土的推广与发展一样,干粉砂浆在我国得到了迅速发展。干粉砂浆是指经干燥筛分处理的细集料与无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例进行物理混合而成的一种颗粒状或粉状,以袋装或散装的形式运至工地,加水拌合后即可直接使用的物料。干粉砂浆中重要的一组分就是能够改善砂浆和易性的保水增稠材料。本文主要在纤维素醚用量一定的前提下,研究偏高岭土掺量对干粉砂浆性能的影响,为无机和有机保水增稠材料的复配使用提供一定试验基础。 1 试验原材料及试验方案 1.1 原材料 水泥:本试验使用的是市售32.5级复合硅酸盐水泥。其 表1 32.5级复合硅酸盐水泥的基本性能 细度(%)标准稠度(%)密度(g/cm3)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa) 安定性 凝结时间(h:min) 3d28d3d28d初凝时间终凝时间 1.929.0 2.81 4.79.715.636.3合格2:543:54 表2 黄砂的性能 细度模数含泥量(%)表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3) 2.30.926401420 表3 偏高岭土的化学组成 %名称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaO MgO K2O Na2O含水偏高岭土53.744.970.250.200.300.150.040.13<0.5 ·58·

高岭土除铁技术进展.pdf

高岭土除铁技术进展 王营 (辽宁工程技术大学,矿业学院,辽宁,阜新,123000;) 摘要:高岭土是以高龄石族矿物为主的黏土岩类矿产,广泛应用于陶瓷、造纸和涂料等行业。高 岭土的白度和含铁量是决定其应用价值的重要指标之一。研究高岭土中铁的赋存状态和除铁增白技术就显得尤为重要。 关键词:高岭土除铁白度 Progress of Technology on Iron Removal From Kaolin Wang ying ( College of Mining Technology, Liaoning Technology University, Fuxin, Liaoning 123000;) Abstract:Kaolin iskaolinite group mineralsconsisting mainly ofrocksand clay mineral,widely used in ee—ramics,papermaking and paintindustries.W hitenessand iron—containing ofkaolin isoneofimportantindex that determine thevalueofkaolin application.Research on occurrenceand reduction ofiron becomesvery important.Key words : Kaolin Iron Removal Whiteness 高岭土是一种以高岭石及高岭石族矿物为主,含有多种其它矿物的土质岩石。高岭土是一种1:1型的层状硅酸盐,是由一个八面体和一个四面体组成,其主要成分是SiO2和A120,还含有少量的Fe203,Ti02,MgO,CaO,K2O 和 Na2O 等成分。高岭土具有很多优异的理化性质和工艺特性,因此它广泛地应用于石油化工、造纸、功能材料、涂布、陶瓷、耐水材料等方面。随着现代科技的进步,高岭土的新用途在不断地拓宽,开始向高、精、尖领域渗透。但由于高岭土中含有铁、钛等杂质常使高岭土着色,且影响其烧结白度及其它性能,限制了高岭土的应用。因此,对高岭土中成分的分析及其除杂技术的研究显得尤为重要。近些年,除杂质的工作主要集中在浮选、磁化分离、化学处理和微生物处理等。 1 铁赋存状态的研究现状 高岭土是以高岭石族矿物为主要成分的黏土集合矿产物。高岭土的白度,是决定其应用价值的重要指标之一。高岭土中的染色杂质主要是铁、钛矿物和有机质。铁和钛多以赤铁矿、针铁矿、硫铁矿、黄铁矿、菱铁矿、褐铁矿、锐钛矿、及钛铁矿等矿物形态存在,它们在高岭土中的分布也很复杂,晶态者多以微细颗粒状夹杂其中;非晶态者多包附在高岭土细粒表面。特别是含铁矿物,在高温锻烧时均会变成Fe2O,造成原料发黄或呈砖红色。因此,必须在煅烧前或煅烧过程中采取除铁的措施,才能将产品白度提高至92%或更高。为了有效地除去铁杂质,对它赋存状态的研究必不可少。在铁赋存状态的研究方面国外学者已经做了大量的工作l4。普遍接受的观点是铁在高岭土中或以结构铁存在或以自由铁(包括细粒晶质铁、表面铁和非晶质铁)存在。国内也有人运用电子探针和电子顺磁共振

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

高岭土基本常识

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 高岭土基本常识 于中国江西景德镇高岭村产的一种可以制瓷的白色粘土而得名。高岭土矿是高岭石亚族粘土矿物达到可利用含量的粘土或粘土岩。高岭土因具有许多优良的工艺性能,广泛用于造纸、陶瓷、涂料、橡胶、塑料、耐火材料、化工、农药、医药、纺织、石油、建材及国防等部门。随着工业技术的发展和科技水平的提高,陶瓷制品的种类愈来愈多,它不仅与人们日常生活密切相关,而且在国防尖端技术方面的应用也很广泛,如电气、原子能、喷气式飞机、火箭、人造卫星、半导体、微波技术、集成电路、广播、电视及雷达等方面几乎都需要陶瓷制品。可见高岭土矿产在国民经济和国防建设中所占的重要地位。资源状况: 目前世界上有60 多个国家和地区拥有高岭土资源,美国、英国、巴西、乌 克兰、中国是世界最主要的高岭土生产国,其产量占世界总产量的78%。2002 年全世界高岭土的探明储量大约在320 亿t 左右,其中美国以86 亿t 居第一位,主要是佐治亚州的一条绵延800km 矿带,其含矿量超过70%90%,资源非常丰富。美国是全球最大的高岭土生产国,2002 年生产高岭土1 080 万t,占全球总产量的25.60%;其中煅烧高岭土240 万t,占全球总产量的68%。 近几年来,巴西高岭土的发展势头十分迅猛,其储量据报道为23 亿t。储量虽然不是很大,但因矿山集中,含矿量高,矿物天然品质好,享有21 世纪的 佐治亚州之称,在国际市场上渐有取代英国成为世界第二号强国之势。 世界高岭土储量不小,但大多只适合于制造陶瓷或填料,真正适合用于纸和 纸板涂布颜料的天然单片状高岭土资源并不多见。有资料表明,全世界目前造纸涂料用高岭土资源十分紧缺,原最著名的英国ECC 公司在英国本土康沃尔 郡已基本无矿可采。

高岭土指标及应用

高岭土指标及应用 高龄土的用途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。有报道称,日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。特别是最近几年,现代科学技术飞速发展,使得高岭土的应用领域更加广泛,一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料,甚至原子反应堆、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。 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。对于一般文化纸,填料量占纸重量的10-20%。对于涂布纸和纸板(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。

高龄土的工艺特性 1.白度和亮度 白度是高岭土工艺性能的主要参数之一,纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。对陶瓷原料来说,煅烧后的白度更为重要,煅烧白度越高则质量越好。陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准,煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。白度可用白度计测定。白度计是测量对3800—7000 ?波长光的反射率的装置。在白度计中,将待测样与标准样(如BaSO4、MgO等)的反射率进行对比,即白度值(如白度90即表示相当于标准样反射率的90%)。 亮度是与白度类似的工艺性质,相当于4570 ?波长光照射下的白度。 高岭土的颜色主要与其所含的金属氧化物或有机质有关。一般含Fe2O3呈玫瑰红、褐黄色;含Fe2+呈淡蓝、淡绿色;含MnO2呈淡褐色;含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。这些杂质存在,降低了高岭土的自然白度,其中铁、钛矿物还会影响煅烧白度,使瓷器出现色斑或熔疤。 2.粒度分布 粒度分布是指天然高岭土中的颗粒,在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(以百分含量表示)。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义,其颗粒大小,对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。高岭土矿都需要进行技术加工处理,是否易于加工到工艺所要求的细度,已成为评价矿石质量的标准之一。各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。如美国对

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,

高岭土矿开采设计方案

目录 1.概述 (2) 1.1.矿山位置与交通 (2) 1.2.矿区自然地理、气象条件 (2) 1.3.矿山概况 (2) 2.设计编制依据和编制原则 (6) 2.1.编制依据 (6) 2.2.编制原则 (6) 3.地质资源概况 (8) 3.1.矿床地质特征 (8) 3.2.矿山开采技术条件 (10) 4.开采方案 (11) 4.1.开采境界及储量计算 (11) 4.2.矿山工作制度、生产能力及服务年限 (14) 4.3.矿床开采、开拓方式和采矿方法 (15) 5.精选 (21) 6.总图运输 (23) 6.1.概况 (23) 6.2.总平面布置 (23) 6.3.道路及运输设备 (24) 6.4.绿化 (24) 6.5矿区主要工程量 (24) 7.生产辅助设施 (26) 7.1.供电与通讯 (26) 7.2.给排水及消防 (26) 7.3.机修 (27) 8.安全专篇 (28) 8.1.设计依据 (28) 8.2.工程概况 (28) 8.4.采矿作业安全措施 (29) 8.5.采矿场防排水措施 (30) 8.6防尘与噪声 (30) 8.7.运输安全措施 (31) 8.8.用电设备安全及采场的防雷电 (32) 8.9.泥石流的防治措施 (32) 8.10.矿山防火 (33) 8.11.防高温中暑措施 (33) 9.劳动安全与工业卫生机构 (34)

9.1.建立和健全矿山安全生产管理制度 (34) 9.2.建立和健全应急预案制度 (34) 9.3.建立和健全安全生产岗位责任制 (35) 9.4.建立和健全各工种安全技术操作规程 (35) 9.5.建立和健全安全救护组织措施 (35) 9.6.劳动定员与培训 (36) 9.7.安全专项资金 (37) 10.开采方案简要结论 (38) 10.1.开采矿量、设计规模及服务年限 (38) 10.2.开采方式及开拓运输方案 (38) 10.3.采剥工艺方案 (38) 10.4.粗选工艺 (38) 10.5.综合利用 (38) 10.6.总平面布置 (39) 10.7.技术经济 (39) 10.8.评价与结论 (40) 10.9.综合技术经济指标 (40) 附件: 1、企业营业执照 2、采矿许可证 3、设计委托书 附图: 1、总平面布置图 2、地形地质图、采场现状图 3、开拓终了图、采场防、排水系统图 4、开采终了图 5、A—A′开采终了剖面图 6、采矿工艺示意图

高岭土和膨胀土特性

高岭土与膨胀土特性 一、高岭土: 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。 1. 化学式 Al2O3-2SiO2-2H2O 2.粒度分布 粒度分布是指天然高岭土中的颗粒,在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(以百分含量表示)。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义,其颗粒大小,对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。高岭土矿都需要进行技术加工处理,是否易于加工到工艺所要求的细度,已成为评价矿石质量的标准之一。各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。如美国对用作涂料的高岭土要求小于2μm的含量占90—95%,造纸填料小于2μm的占78—80%。 3.可塑性 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 4.结合性 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能。结合能力的测定,是在高岭土中加入标准石英砂(其质量组成0.25—0.15粒级占70%,0.15—0.09mm粒级占30%)。以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低,掺入的砂越多,则说明这种高岭土结合能力就越强。通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。 5.粘性和触变性 粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征,以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa·s。粘度的测定,一般采用旋转粘度计,以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。在生产工艺中,粘度具有重要意义,它不仅是陶瓷工业的重要参数,对造纸工业影响也很大。据资料表明,国外用高岭土作涂料,在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s,高速涂布时要求小于1.5Pa·s。

高岭土项目商业计划

高岭土项目商业计划 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

年产9万吨涂料级高岭土项目 商 业 计 划 书 廉江荣兴实业有限公司 二OO二年一月 目录

一、摘要 公司简介 廉江市荣兴实业有限公司成立于1996年11月29日,注册资本430万元人民币,廉江市荣兴实业有限公司目前净资产已达1200万元。经营范围为生产、销售、开采高岭土;批发零售煤炭、建筑材料、装饰材料、金属材料、矿产品、五金交电、食品、农副产品等。创建人及法定代表人为林国东先生。公司为有限责任公司,按照中华人民共和国公司法规定组建和运作,公司注重人才和管理工作,业务规模不断发展扩大。 联系地址:中国广东省廉江市石岭镇沙塘工业区 中国广州市海珠区万寿路59号402室联系人:林国东尹萍 公司业务陈述和市场 .6万吨。 -定义公司行业和产品 -销售和收增长概述 -目标市场状况 b.公司运作 五、企业经营理念 1、市场是中心。服务市场是我们工作的最终目标,顾客的满意和信赖是企业生存和发展的根本所在。 2、科技是源泉。科学技术是第一生产力,也是企业生存和发展的源泉。只有凭借高科技,才能满足顾客越来越多、越来越高的需求,才能立于不败之地。 3、质量是保证。源源不断地为顾客提供物超所值、质量完美的各种产品是企业生存发展的基本保证。 4、员工是财富。"以人为本"是企业管理的灵魂所在,最大限度地发挥员工的主观能动性,使员工以主人翁的精神做好各项工作。

5、创新是动力。"开拓创新"是企业发展的永恒利器。 -产品类型 -竞争优势 -产品运送服务的主要步骤 -毛利率 c.高级管理层 -高级管理人员及其职务 关日安,技术总监,东北矿产学院大学本科毕业,多年来一直从事矿产品的工艺设计、研究和开发,具备25年的陶瓷厂加工生产经验和8年的高岭土加工生产经验。 -解释高级管理人员的贡献,他们是否能促成公司成功 d.财务状况 -已经制定的公司计划期内财务目标 -项目所需融资 -期望的融资来源 -融资前、后的资产与负债比例 -项目的现金流量和利润水平或增长率 -任何可能导致财务问题如法律诉讼事件的情况

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。

偏高岭土制备外墙保温材料试验

Series No.484October一2016一一一一一一一一一一一一一一一金一一属一一矿一一山METAL MINE 一一一一一一一一一一一一一一一总第484期2016年第10期 收稿日期一2016-07-22基金项目一 十二五 国家科技支撑计划(编号:2012BAJ17B01,2012BAJ17B02)三 作者简介一赵英良(1987 ),男,硕士研究生三通讯作者一邢一军(1967 ),男,教授,博士三 偏高岭土制备外墙保温材料试验 赵英良1一邢一军1一刘一辉2一邱景平1一孙晓刚1一胡世强1 (1.东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;2.招金矿业股份有限公司蚕庄金矿,山东招远265400) 摘一要一市场上现有无机保温材料导热系数低二保温性能差,为此,以偏高岭土为主要原料二水玻璃为碱激发剂二 双氧水为发泡剂,通过聚合反应制备新型外墙保温材料,考察水玻璃用量二发泡剂用量和养护温度对保温材料密度二抗压强度和导热系数的影响三结果表明:当水玻璃与偏高岭土质量比为1.0二双氧水用量为偏高岭土质量的2%二养护温度为60?时,获得的保温材料导热系数为0.115W /(m四?)二密度为356kg /m 3二抗压强度为0.821MPa三试验结果可以为偏高岭土制备外墙保温材料工艺提供技术支持三 关键词一保温材料一偏高岭土一聚合反应 一一中图分类号一TD985一一一文献标志码一A一一一文章编号一1001-1250(2016)-10-193-04Experiment on Preparation of Exterior Thermal Insulation Materials Using Metakaolin Zhao Yingliang 1一Xing Jun 1一Liu Hui 2一Qiu Jingping 1一Sun Xiaogang 1一Hu Shiqiang 1 (1.College of Resources and Civil Engineering ,Northeastern University ,Shenyang 110819,China ;2.Canzhuang Gold Mine ,Zhaojin Mining Industry Co .,Ltd .,Zhaoyuan 265400,China )Abstract 一Existing inorganic thermal insulation materials in market has low thermal conductivity,heat preservation per-formance is poor,therefore,using metakaolin as the main raw material,sodium silicate as alkali excitation agent,aquae hydroge-nii dioxidi as foaming agent,through polymerization preparation new exterior wall thermal insulation material.Influence of dos- age of sodium silicate,dosage of foaming agent and curing temperature on the thermal insulation material density,compressive strength and coefficient of thermal conductivity were investigated.Results show that when mass ratio of sodium silicate to metakaolin is 1.0,aquae hydrogenii dioxidi dosage of 2%mass of metakaolin,curing temperature was 60?,the thermal insu-lation materials coefficient of thermal conductivity is 0.115W /(m ?),density of 356kg /m 3,the compressive strength of 0.821MPa.Experimental results can provide technical support for preparation of exterior wall thermal insulation material using metakaolin.Keywords 一Thermal insulation material,Metakaolin,Geopolymerization 一一近年来,随着我国城镇化和工业化建设步伐的加快,新增建筑面积逐年增加,当前我国建筑耗能约占 到社会总能耗的30%左右,并且还将呈现递增的趋 势[1]三随着到2020年全社会建筑节能达到65%以上的总目标的确立,市场上对于建筑外墙保温材料的 需求将逐渐提高三外墙保温材料按材质不同可分为 有机保温材料和无机保温材料三有机保温材料(如EPS二XPS二PU 等)因具有导热系数小二质量轻二吸水率低等优点,是目前应用最为广泛的保温材料三然而 有机保温材料具有可燃性,一旦被点燃会释放大量的 热量和有毒气体[2-3],造成严重的后果三另外,有机保 温材料容易老化二脱落二开裂,生产和使用过程也易引 发一系列的环保问题[4-5]三无机保温材料具有较好的防火性能三目前,虽然无机保温材料的市场占有率仅为10%左右,但是种类非常多,市场上现有的无机保温材料主要有纤维类保温材料(岩棉和玻璃棉)二无机砂浆类保温材料(膨胀蛭石二膨胀珍珠岩和玻化微珠)二高温发泡类保温材料(发泡玻璃和发泡陶瓷)二发泡水泥等[6-7],但这几类保温材料的导热系数均较高,保温性能较低三因此,急需研发一种新型的建筑外墙保温材料以克服现有保温材料的弊端,满足不断增长的建筑需求三矿物聚合材料(Geopolymer)最早是由Joseph Davidovits 于1978年提出的[8],主要是通过将一些天四391四万方数据

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。

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