摘 要

高岭土是一种非金属矿产，具有很多独特性能。因此广泛应用于造纸、橡胶、塑料、陶瓷和涂料等行业。高岭土的白度，是决定其利用价值的重要指标之一。因此提高高岭土的白度，具有重要的意义。提高高岭土白度的传统方法有物理法（手选法、水选法、磁选法、浮选法等）和化学法（氧化法、还原法、氧化还原法等）。本论文尝试用磁选法、化学法以及联合除铁法分别对高岭土进行提纯增白，并找到最佳工艺条件。

以广东某地高铁高岭土为研究对象进行除铁增白研究。磁选法确定的最佳条件：磁场强度1.2T，矿浆流速1.0cm/s，脉动强度200r/min。还原漂白法最佳条件：矿浆质量分数16%，草酸用量2%，反应时间30min，硫酸用量为15kg/t。用磁选和还原漂白的最优条件作为联合除铁的条件。联合除铁之后的矿样经煅烧后的白度为57.62，含铁率为4.59%，除铁率为22.59%。达不到任何国际指标。

关键词:高岭土；除铁增白；高梯度磁选；还原漂白

Abstract

The kaolin is a nonmetal mineral, it has many unique properties. So it is widely used in papermaking, rubber, plastics, ceramics and coatings industry. The whiteness of kaolin is one of the important indexes to determine its utilization value. So, it is of great significance to improve the whiteness of kaolin. The traditional methods of improving the whiteness of kaolin are physical（Hand sorting method, water method, magnetic separation, flotation method etc.） and chemical methods（Oxidation, reduction, oxidation reduction, etc.）. This paper use magnetic method, chemical method and combination of removing ferric respectively Purifying and whitening kaolin and find the best process conditions.

In this paper, we study the removal of iron from kaolin in Guangdong. The best conditions determined by the method of magnetic separation: magnetic field strength is 1.2T, slurry flow velocity is 1.0cm/s, pulsation intensity is 200r/min. The best conditions determined by the method of reductive bleaching: bleaching pulp mass fraction is 16%, oxalic acid is 2%, reaction time is 30mins, dosage of sulfuric acid is 15kg/t. The optimal conditions for the removal of iron by magnetic separation and reduction are the conditions for the removal of iron, the whiteness of samples after combined iron removal process and calcinations process is 57.62; the iron content is 4.59% and the iron removal rate is 22.59%.and it can not reach any international indicators.

Key Words: Kaolin; iron removal and bleaching; high gradient magnetic separation; reductive bleaching

目 录

摘 要 I

目 录 III

第1章 绪论 1

1.1 高岭土资源 1

1.1.1 高岭土的性质 1

1.1.2 国内外高岭土资源分布 1

1.1.3 高岭土的应用 2

1.1.4 我国高岭土市场需求 2

1.1.5 影响高岭土白度的主要因素 4

1.2高岭土增白方法 5

1.2.1 物理法 5

1.2.2 化学法 6

1.2.3 煅烧增白 7

1.3 课题研究背景及主要研究内容 8

1.3.1 研究背景 8

1.3.2 主要研究内容 8

1.3.3 研究意义 8

第2章 实验原料、仪器及药剂 9

2.1 实验原料 9

2.1.1原矿的化学成分分析 9

2.1.2原矿肉眼特征分析 9

2.1.3原矿的XRD物相分析 10

2.1.4原矿中-30um粒级的工艺矿物学 11

2.2 实验仪器 12

2.3试验药剂 13

第3章 实验方法与流程 14

3.1高梯度磁选试验 14

3.1.1磁场强度试验 14

3.1.2脉动试验 16

3.1.3矿浆流速试验 17

3.1.4磁选实验小节 19

3.2还原漂白试验 19

3.2.1 硫酸用量实验 19

3.2.2 保险粉用量实验 20

3.2.3漂白实验小节 20

3.3磁选和还原漂白联合实验 20

3.4本章小结 21

第4章 结论 22

4.1高岭土漂白实验总结 22

4.2认识与体会 22

参考文献 24

致谢 26

第1章 绪论

1.1 高岭土资源

高岭土与云母、石英、碳酸钙并称为四大非金属矿，是一种重要的非金属矿产^[1]。世界范围内的高岭土资源丰富，高岭土主要组成成分有高岭石、石英、埃洛石等矿物。

1.1.1 高岭土的性质

高岭土是自然界存在的一种天然矿物，高岭土是1:1型层状八面体硅酸盐矿物，高岭土的基本组成单元是硅氧四面体和铝氧八面体。其结构是由一层Si-O四面体，同时还有一层Al-O八面体通过氧原子的共享交错堆积而成，高岭土的化学式分子为Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O。同时，高岭土拥有很多的优点，比如质纯的高岭土具有亮度和白度高、质软同时具有强的吸水性质。高岭土有好的抗酸、绝缘、烧结性以及可塑性，同时具有好的耐火度，因此高岭土是工艺生产的主要原料^[3]。

1.1.2 国内外高岭土资源分布

1.1.2.1国内分布

中国高岭土矿产资源排名世界前列，国内有五大高岭土矿产地:

（1）湖南省衡阳县界牌镇矿产资源丰富。大牌岭矿区高岭土矿含量居亚洲最大，达到8000万吨。界牌镇全年采矿量在50万吨左右，可以供应数百家陶瓷厂^[6]。