近年來由于下游用戶對造紙高嶺土產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，大大推動(dòng)了高嶺土選礦工藝和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)中有干濕兩種工藝，其中又以濕法為主要加工工藝。
一、干法工藝
干法工藝是一種簡單、經(jīng)濟(jì)的加工工藝，主要采用風(fēng)選。采出的原礦經(jīng)過錘式破碎機(jī)碎至25.4mm后，給入籠式破碎機(jī)，使粒度減小到6.35mm，籠式破碎機(jī)內(nèi)的熱空氣將高嶺土的水分由采出的20%降至10%左右。碎后的礦石則經(jīng)配有離心分離機(jī)和旋風(fēng)除塵器的吹氣式雷蒙磨進(jìn)一步磨細(xì)，該工藝可將大部分砂石除去，用于造紙工業(yè)時(shí)，該產(chǎn)品可作為填料層灰分含量小于10%或12%處的填料，此時(shí)產(chǎn)品的亮度要求不高。通常硬質(zhì)高嶺土采用干法生產(chǎn)，可省掉產(chǎn)品脫水和干燥過程，減少微粉流失，工藝流程短，生產(chǎn)成本低，適宜于干旱和缺水地區(qū)。
二、濕法工藝
濕法工藝包括礦石準(zhǔn)備、選礦加工和產(chǎn)品處理三個(gè)階段。準(zhǔn)備階段包括配料、破碎和搗漿等作業(yè)。選礦階段可能包括水力分級、浮選、選擇性絮凝、磁選、化學(xué)處理(漂白)等作業(yè)，以除去不同的雜質(zhì)。漂白的粘土用高速離心機(jī)，旋轉(zhuǎn)式真空過濾機(jī)或壓濾機(jī)脫水。濾餅經(jīng)再分散成55%～65%固體的礦漿，然后噴霧干燥制成松散的干品。部分干品被混入到分散的礦漿中制成70%固體，再運(yùn)至造紙廠。軟質(zhì)高嶺土用濕法生產(chǎn)。造紙涂布用高嶺土，對物質(zhì)組成、白度、粒度組成、粘濃度和含砂量等方面都有較高的要求，一般采用濕法工藝。
1、高嶺土礦石處理
高嶺土原礦經(jīng)破碎后由于比表面積增大，粘度增大，不利于后續(xù)加工?？刹捎梅稚?、機(jī)械加工和表面改性等方法來改變粘度。
（1）分散劑降粘
作用：分散劑可以改善高嶺土懸浮液的分散狀況和流變性，能明顯地改善洗選、水力旋流器分級、高梯度磁選等分選效果，顯著提高生產(chǎn)能力，且易于控制和操作。
常用分散劑：聚丙烯酸鹽、聚磷酸鹽等負(fù)電性分散劑可調(diào)節(jié)料漿的粘度。復(fù)配使用效果較好。
注意：使用分散劑改善漿料粘度，實(shí)驗(yàn)條件的改變對吸附的影響很大，分散劑制漿工藝比較講究，隨分散劑的不同，操作工藝也會(huì)有差別。
（2）機(jī)械加工：
常用方法：
1）機(jī)械研磨：用濕法球磨機(jī)或介質(zhì)攪拌型磨機(jī)將待處理的高嶺土磨碎，通過這種方法既不會(huì)破壞高嶺土的結(jié)晶，又不會(huì)使涂布液粘度提高。研磨球的選擇也是關(guān)鍵。
2）離心分離：施加高速剪切后進(jìn)行離心處理，達(dá)到分離的目的，以降低剪切粘度。
3）水力旋流器：初選、破碎、粉磨、剝片之后，利用水力旋流器進(jìn)行選礦試驗(yàn)，可以得到最終產(chǎn)品白度較高，且主要雜質(zhì)鐵、鈦含量均有所下降的產(chǎn)品。
（3）表面改性
改性機(jī)理：高嶺土表面改性是指用物理、化學(xué)方法對高嶺土粉體表面進(jìn)行處理，以改變其表面電性、表面浸潤性、表面吸附性和反應(yīng)特性等性質(zhì)。高嶺土表面結(jié)構(gòu)官能團(tuán)有：-Si(Al)-OH、-Si-O-Al-和-Si(Al)-O，這些活性點(diǎn)是對高嶺土進(jìn)行表面改性的基礎(chǔ)。
最常用方法：偶聯(lián)劑改性，目的在于改變高嶺土表面親水親油性，提高與有機(jī)相中的相容性。
2、超細(xì)分級
現(xiàn)在國內(nèi)外對分級技術(shù)的研究大多集中在超細(xì)分級機(jī)方面，其中濕式分級包括臥螺分級離心機(jī)、螺旋沉降離心機(jī)、復(fù)合流臥螺機(jī)、小直徑水力旋流器、渦輪旋流器等。離心機(jī)和水力旋流器作為微米級超細(xì)分級設(shè)備在高嶺土的超細(xì)分級中有很大發(fā)展。
離心機(jī)是通過采用一級或二級離心分級，對給料濃度和分離因數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)粗選礦漿的分級。為滿足產(chǎn)品對粒度的要求，不同直徑的水力旋流器用來分離不同粒級的產(chǎn)品，φ10mm旋流器機(jī)組，適用于5μm以下物料的分級、精選，產(chǎn)品分級粒度可達(dá)-0.5μm。
3、選礦加工
高嶺土中主要的著色物為鐵、鈦礦物及有機(jī)質(zhì)。鐵和鈦多以赤鐵礦、針鐵礦、硫鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、銳鈦礦、及鈦鐵礦等礦物形態(tài)存在。
提高高嶺土白度的傳統(tǒng)方法有物理法和化學(xué)法，物理法主要有磁選法、浮選法、選擇性絮凝等方法；化學(xué)
法有氧化法、還原法、氧化—還原聯(lián)合法、酸浸法、贅合劑強(qiáng)化處理法、微生物浸出法等。
（1）磁選法
高嶺土中的染色物質(zhì)如銳鈦礦、金紅石、赤鐵礦、云母和黃鐵礦等均具有弱磁性，可以用高梯度磁選機(jī)(HGMS)將它們除去。
（2）浮選法
目的：從高嶺土中浮選出鐵、鈦等雜質(zhì)。由于雜質(zhì)顆粒極細(xì)，通常采用載體浮選工藝。載體礦物可以是方解石、硅砂等(325目)，載體礦物的用量一般為高嶺土質(zhì)量的10%～20%，載體的一部分經(jīng)過回收可再利用。
（3）選擇性絮凝
選擇性絮凝一般用來處理重選磁選和浮選方法難以奏效的高嶺土除雜。
缺陷：該工藝礦漿濃度比較低，必有大量的水要在后續(xù)作業(yè)中除去，粘土絮凝團(tuán)的夾雜，產(chǎn)品回收率較低；殘余的聚合絮凝劑對最終產(chǎn)品的有害影響。
（4）化學(xué)漂白
高嶺土中鐵的賦存狀態(tài)有兩種：結(jié)構(gòu)鐵和游離鐵。結(jié)構(gòu)鐵以Fe3+形態(tài)置換八面體中的Al3+，存在于高嶺石晶格中，化學(xué)除鐵處理對結(jié)構(gòu)鐵不產(chǎn)生影響，但可去除絕大部分游離鐵。如果對產(chǎn)品含鐵量要求極高，可以通過改變鐵的賦存狀態(tài)達(dá)到除鐵的目的。
4、脫水干燥
常用設(shè)備和方法：
壓濾機(jī)：主要由壓緊板、止推板、濾板、濾板壓緊裝置和主梁等構(gòu)成。處理水洗高嶺土，濾餅含水量控制30% 左右居佳，制得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
噴霧干燥機(jī)：高嶺土的干燥過程，是加熱和脫水的過程。使用噴霧干燥機(jī)將高嶺土漿料在熱風(fēng)中噴成霧狀液滴，在液滴下落過程中，水分被蒸發(fā)而成為粉末狀或顆粒狀的產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備操作簡單，干燥速度快，產(chǎn)品分散性、流動(dòng)性好，成本低。
必須明確的是，大力發(fā)展高嶺土深加工技術(shù)，對高嶺土產(chǎn)品進(jìn)行選礦加工、表面改性、多功能復(fù)合等研究和應(yīng)用，將可以更好地有效利用資源，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
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