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。因呈白色而又细腻,又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。其质纯的高岭土呈皎洁细腻、松软土状,具有优异的可塑性和耐火性等理化性子。其矿物因素主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。
高岭土是自然界常见的、很是主要的一种粘土矿物,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。
自然界中高岭土所包括的矿物主要分为粘土矿物和非粘土矿物。其中粘土矿物主要包括高岭石族矿物和少量的蒙脱石、云母和绿泥石;非粘土矿物主要包括长石、石英和招的水化物,尚有一些铁矿物如赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等、钛矿物如金红石等和有机质如植物纤维等。决议高岭土性能的主要是粘土矿物 。 以高岭土矿床成由于基础,凭证差别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别,《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。 风化型:又分为风化残积亚型和风化淋积亚型; 热液蚀变型:又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型; 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 。 以高岭土矿床成由于基础,凭证差别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别,《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。凭证其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型: 硬质高岭土:质硬,无可塑性,破损细磨后具可塑性。 软质高岭土:质软,可塑性较强,砂质质量分数<50%; 砂质高岭土:质松软,可塑性较弱,砂质质量分数>50%
中国高岭土矿产资源排名天下前线,已探明267处矿产地,探明储量29.10亿吨,其中:我国非煤制作高岭土,资源储量居天下第五位.已探明储量14.68亿吨,主要集中漫衍在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏六省占天下总储量的84.55%;含煤制作高岭土(高岭岩)储量占天下首位,探明储量为14.42亿吨,主要漫衍在山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕西韩城等地其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。 海内有五大高岭土矿产地: (1)湖南省衡阳县界牌镇矿产资源富厚。高岭土、纳长石、钾长石、石英石储量达2亿吨,现有采矿及矿产品加工企业近40家。大牌岭矿区(以高岭土矿为主)单矿蕴藏量雄居亚洲之冠达8000万吨。全镇年采矿量在50万吨以上,供应天下数百家陶瓷厂。 (2)茂名地区高岭土,茂名盆地内高岭土矿属沉积岩风化残积亚型矿床,其石英等砂质含量大于50%,故称为砂质高岭土矿。茂名高岭土从成因上说经由风化残积——搬运自磨;——再风化三个阶段,高岭土风化完全,晶片以单片状为主,粒度细。主要为造纸涂料质料。 (3)龙岩高岭土,属风化剩余型高岭土矿床。由于含铁量低于0.3%,钛低于0.02%,并含有一定量低温溶剂元素(Li2O)是电瓷、高等日用、美术瓷的理想质料。 (4)苏州阳山高岭土,该矿床为热液蚀变型高岭土。质地纯净的苏州阳山泥,其化学因素十分靠近高岭石的理论因素,Al2O3含量可高达39.0%左右,颜色皎洁、颗粒细腻。主要用于催化剂载体及化工质料。 (5)合浦高岭土。属风化剩余型高岭土矿床。主要用于修建陶瓷质料。 (6)北方煤系高岭土。为沉积型高岭岩,主要漫衍于我国产煤区域,可用于修建、涂料、油漆及造纸涂料——煤系土。 上述6大产区产量约占中国80%以上,在资源类型方面也有主要的代表性。 高岭土用途很是普遍,主要是由于它的可塑性、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质料;皎洁、柔软、高度疏散性、吸附性及化学随性等优良工艺性能,使其在造纸工业上获得普遍的应用。别的,高岭土在橡胶、塑料、耐火质料、石油精炼等工业部分以及农业和国防尖端手艺领域亦有普遍用途。主要用于陶瓷工业、涂料、耐火质料、造纸、油漆、橡胶、高级瓷器、电线电缆、工业塑料、化工工业填料、油墨、食物、化妆品、药品等,在油漆涂料中取代立德粉和部分钛白粉等腾贵质料。 为疏散高岭土中的石英、长石、云母、铁矿物、钛矿物等非粘土矿物及有机质,生产出能知足各工业领域需求的高岭土产品,除了接纳重选、浮选、磁选等对高岭土举行提纯除杂外,有时还要接纳化学漂白、超细剥片、煅烧、外貌改性等深加工要领对高岭土举行处置惩罚。 (1)水力分级 水力分级包括螺旋分级(疏散+1mm粗砂)、沉淀池分级(疏散+0.053mm细砂)、水力旋流器分级(疏散-0.053mm细砂)、离心分级机或小直径水力旋流器分级(用于0.002~0.010mm超细粒度分级)。 (2)高梯度磁选 使用聚磁介质爆发1 600kA/m以上的磁场强度,除去高岭土中的Fe2O3和TiO2,生产造纸涂料和高级陶瓷质料。 (3)选择性絮凝 通过加入絮凝剂,选择性疏散出细粒石英、黄铁矿、明矾石等杂质,生产刮刀涂布级高岭土。常用絮凝剂有六偏磷酸钠、聚丙烯酰铵、水玻璃等。 (4)化学漂白 加入包管粉等漂白剂使高岭土中褐铁矿、赤铁矿的高价铁还原为可溶性亚铁,或加入氧化剂氧化黄铁矿和染色杂质,提高高岭土白度。 (5)剥片 在剥片机中接纳搅拌细介质球爆发磨剥作用,使高岭土荟萃体颗粒疏散成薄片晶体,生产粒度小于2μm含量达90%以上的刮刀涂布级高岭土。 (6)煅烧 在800~1 000℃下煅烧时,高岭土失水,物相转化,同时部分杂质挥发,提高高岭土白度和绝缘性,生产电缆和橡胶塑料填料。煅烧是煤系(硬质)高岭土必需的加工要领。 (7)外貌改性 将高岭土用偶联剂等举行包敷处置惩罚,提高其在塑料橡胶中的添加量,用于处置惩罚橡胶塑料用高岭土填料。 其中磁选是一种普遍应用于选矿领域的物理选矿要领,其基来源理是使用矿物自己的磁性差别来实现分选。凭证矿物被磁化的性子,磁选可分为强磁选、弱磁选、反磁选和高梯度磁选等多种类型,以知足差别矿物选矿的需求。选矿装备主要包括板式磁选机、立环高梯度磁选机、电磁浆料高梯度磁选机、低温超导磁选机等。 流程一:以外洋某高岭土为例,该样品的主要杂质包括氧化铁、氧化钛以及硅酸铁等。在原矿中,Fe2O3和TiO2的杂质含量划分为0.89%和0.17%,而白度则抵达了67.29%。
为了有用去除这些杂质,我们确定了以下试验计划:首先,将原矿通过电磁浆料磁选机举行粗选和精选两次磁选处置惩罚,从而起源去除大部分杂质。接着,将获得的精矿进一步经由超导磁选机举行提纯,以进一步降低杂质含量,提升高岭土的品质。
试验流程图
由试验效果可知:原矿经电磁浆料+电磁浆料+超导磁选可获得Fe2O3 0.35%,白度87.52%的高岭土精矿产品。
流程二:原矿经超导5T磁选。试验流程见图2,试验效果见表2。
图2 选矿实验流程
原矿经超导5T磁选,获得Fe2O3 0.40%、Al2O3 22.92%、SiO2 68.78%、TiO2 0.10%、CaO 1.90%、白度86.97%、产率为90.90%的高岭土精矿产品。
高岭土作为一种多功效的工业质料,其应用远景辽阔,随着科技的一直前进和工业的一连生长,高岭土将在更多领域施展主要作用。未来,我们期待通过更深入的研究和手艺立异,进一步拓展高岭土的应用规模,实现其更高效、更可一连的使用,为人类社会的生长做出更大孝顺。同时,我们也应该关注高岭土开采和加工历程中可能带来的情形问题,起劲接纳步伐,确保高岭土资源的合理开发与生态情形的;は嘈。