北海煅烧高岭土特性研究[1]

- 26 - 第32卷增刊 非金属矿 Vol.32 Supplement 2009年7月 Non-Metallic Mines July, 2009 北海高岭土矿属花岗岩风化残积类型，高岭土 储量丰富，高岭石为片状、叠片状，形态较好，结晶粒 度微细。北海高岭土水洗之后，产品存在黏度高、遮 盖力不强等不良因素，影响在市场上的广泛应用。根 据北海高岭土的特点，要提升北海高岭土的市场竞争 力，提高经济效益，实现北海高岭土产品高档化、多样 化（功能化和专业化）、高附加值，研究高岭土煅烧的 各种工艺及煅烧土在市场上应用的可行性，是北海高 岭土生产经营发展的一个方向。 煅烧高岭土应用范围广，研究不同煅烧温度对北 海高岭土物相和结构的影响，对开发多样化产品，最 大限度地提高各类产品的附加值、增强产品的市场竞 争力和促进资源综合利用，都将有十分重要的意义。 1 试验方法 1.1 试验样品 样品 1、样品 2 为粉状产品，样品 3 为喷雾干燥的颗粒状产品，且样品 1、3 为漂白产品， 样品 2 为非漂白产品。样品代表性指标，见表 1。 表1 高岭土样代表性指标 名称 Al2O3 /% Fe2O3 /% 白度 /% 粒度 /目 样品 1 36.4 0.74 82 1250 样品 2 36.4 0.74 78 1250 样品 3 37.1 0.61 87.1 6000 1.2 主要试验仪器及设备 箱式电阻炉，上海沪粤 科学仪器厂 ；BT-1500 型离心沉降式粒度分析仪，丹 东百特测试设备服务中心 ；ZBD 型白度仪，温州鹿东 机械厂。 1.3 测试方法 白度，用白度仪测定 ；化学指标，按 照国标，采用滴定法进行检测 ；氧化铝浸出率，煅烧样 品在一定条件下用盐酸浸出活性氧化铝，经过滤、洗 涤等工序，再检测过滤残余物的氧化铝含量，经过计 算即可得到氧化铝的浸出率。 2 结果与讨论 2.1 北海高岭土煅烧白度与烧成温度之间的关 系 样品 1、2 在常温下放进电阻炉，在不同的温度下 保温 2h，其白度随煅烧温度变化的试验结果，见表 2。 表2 白度随煅烧温度的变化 温度/℃ 1000 950 900 850 750 650 550 原矿 白度/% 样品 1 85.8 84.1 83.8 81.8 70.5 71.3 76.5 82 样品 2 83.5 82.4 81.1 77.4 70.2 71.1 76.2 78 由表 2 可知，北海高岭土在 850℃及低于这个温 度下煅烧，其煅烧白度都会比原始不煅烧的白度要 低，随着煅烧温度的提高，其煅烧白度也相应提高。 对比样品 1、2 的煅烧白度发现，经过漂白的样品 1 其 煅烧白度明显要比未经漂白样品 2 的煅烧白度要高。 在高温煅烧阶段，样品煅烧白度的差别较大，而在低 温阶段，煅烧白度相差不明显。分析上面数据也发现， 两个样品在 750℃时，煅烧白度最低。 2.2 北海高岭土煅烧白度与烧成时间之间的关 系 样品 1 在恒温为 950℃下煅烧，随着保温时间的 不同，试验样品的白度变化，见表 3。 表3 白度随保温时间的变化 时间/min 10 20 30 40 50 80 100 120 样品1白度 /% 82.8 83.2 83.9 83.6 83.9 85 85.4 85.8 由表 3 可见，北海高岭土随着煅烧的保温时间延 长，其烧成的白度也越来越白。虽然在 30~50min 之 间白度有一个波动过程，但总趋势还是向上发展的。 2.3 样品 3 打散前后煅烧试验对比 煅烧温度 900℃，保温时间为 1h，其白度试验结果，见表 4。 表4 试验结果 试验条件一 试验条件二 煅烧白度/% -2μm /% 直接煅烧 自然冷却 600℃取出 89.6 42.52 直接煅烧 自然冷却 100℃取出 89.3 47.34 打散后煅烧 自然冷却 600℃取出 90.1 83.62 打散后煅烧 自然冷却 100℃取出 89.9 85.27 由表 4 中 -2μm 的数据对比可看出，直接煅烧烧 出的样品烧结比较严重，打散后煅 北海煅烧高岭土特性研究 戴兆广 （兖矿北海高岭土有限公司，广西 北海 536000） 摘 要 北海高岭土资源丰富，高岭土的开发利用处在起步阶段，高岭土煅烧深加工是今后行业发展的一个方向。本文主要对北海高岭土 煅烧过程的一些特性进行探讨，为今后煅烧高岭土深加工提供技术基础。 关键词 高岭土 煅烧白度 浸出率 （下转第 35页） - 35 - 第32卷增刊 非金属矿 2009年7月 图 5 为工业大型超细搅拌磨机生产的造纸涂布 用亚微米重钙颜料与国外某公司的产品粒度比较。 图5 大型搅拌磨机生产重钙与国外重钙产品粒度比较 a-国外某公司标准样品；b-大型搅拌磨机生产产品 从图 5 可见，工业大型超细搅拌磨机生产的重钙 浆料达到国外某公司产品粒度，粒度 d90 小于 2μm，作 为涂布颜料已应用于造纸工业，满足其工业要求。 大型超细搅拌磨机从 2004 年 6 月运行以来，设 备性能稳定、噪音低、能耗省和操作简便等。工业大 型超细搅拌磨机的研制成功，必将带动湿法研磨重钙 厂家的技术进步，提高湿法重钙产品品质，大大降低 能耗，节约生产成本。以 10 万 t/a 亚微米重钙浆料为 例，每吨节省电费 20 元，则一年节省电费 200 万元， 效益可观。 3.2 亚微米超细硫酸钡的生产 3600L 工业大型超 细搅拌磨机已成功应用在广东某纳米材料有限公司， 生产亚微米超细硫酸钡应用于涂料行业。采用的工 艺是原料先在大型超细搅拌磨机中湿法超细粉磨，然 后应用强力多功能干燥机干燥，制备出 -2μm≥90% 的亚微米超细硫酸钡粉料。处理能力 3.6~4t/h（浆料， 固含量 80%），产品粒度 -2μm 大于 90%。 3.3 煤系高岭土的超细剥片 3600L 工业大型超细 搅拌磨机已成功应用在山西某高岭土有限公司，用于 湿法超细作业段，给料 -325 目≥97% ，湿磨后 -2μm ≥90%~95%。处理能力 1.3~1.5t/h, 固含量 42%~46%。 4 在高岭土行业应用前景展望 大型超细搅拌磨在重质碳酸钙、重晶石和煤系高 岭土行业的工业应用实践表明，具有能耗低、产品质 量稳定和处理量大的优点， 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 工业大型超细搅拌磨 机的结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 合理，设备性能优越，研制开发是成功 的，已在山东、广东和湖南等地推广应用 30 多台套。 大型超细搅拌磨机在水洗高岭土、煤系高岭土、膨润 土和伊利石行业的超细研磨剥片中，将会有更广泛地 应用。 参考文献 ： [1] D E Stief. Tower mill and its application to fine grinding [J]. Minerals and Metallurgical Processing, 1987(4) ： 45-50. [2] F Marmor. Energy-saving fine-grinding using the Sala-Agitated-Mill SAM [J]. Aufbereitungs-Technik, 1993, 34(10) ： 506-511. [3] E Forssberg. Dry fine grinding of Dolomite with the Sala Agitated Mill SAM 7.5-Effects of grinding media and grinding additive [J]. Aufberei- tungs-Technik, 1995, 36(5) ： 211-217. [4] 张国旺，黄圣生，李自强，等.超细搅拌磨机制备亚微米造纸涂布重 钙颜料的研究 [J].矿冶工程，2006，32(26)：30-34. [5] 李自强，张国旺，潘先泰，等.立式螺旋搅拌磨矿机在煅烧高岭土超 细粉碎及表面活化中的应用 [J].非金属矿，2003，26(4)：33-36. [6]张国旺.超细粉碎设备及其应用[M].北京：冶金工业出版社，2005. ba 烧的样品烧结不严重。在高温中取 出的产品比在低温中取出的烧结量多。煅烧白度在 高温中取出要比在低温中取出高些。 样品 3 打散前后在不同温度下的煅烧白度对比， 见表 5。不同温度下煅烧的保温时间皆为 2h。 表5 打散前后在不同温度下煅烧白度对比 煅烧温度 /℃ 原始白度 1000 950 900 850 白度 /% 直接煅烧 87.1 91.4 90.2 89.6 85.2 打散后煅烧 87.1 92.3 91.2 90.1 87.4 由表 5 可以看出，样品 3 在煅烧温度≥ 950℃时， 煅烧白度都大于 90，且在各种煅烧温度下煅烧的样 品，打散后的煅烧白度都比打散前的高。 2.4 不同煅烧温度对北海高岭土浸出率的影响 用 样品 1 做试验，在不同温度下煅烧，保温时间皆为 2h。 样品 1 煅烧前的 Al2O3 含量为 36.4%，煅烧后在一定 条件下经过酸浸、过滤、洗涤等工序，再检测过滤残余 物的氧化铝含量，其结果见图 1。 一般而言，Al2O3 残余物多少与浸出率成反比，即 残余物 Al2O3 含量越高，浸出率就越低，从图 1 可看出， 煅烧温度在 700℃ ~800℃时，浸出率最高。另外，从图 1 也可看出，煅烧温度在 600℃ ~1000℃之间，低温段 煅烧和高温段煅烧的高岭土浸出率都较中温段的低。 图1 煅烧温度对浸出率的影响 3 结论 1.北海高岭土经漂白、煅烧，白度可达到90以上， 且 -2μm 含量很高，可应用在造纸、油漆、涂料等行业。 2. 北海高岭土在 700℃ ~800℃煅烧，可得到高活 性煅烧高岭土产品，可应用于橡塑填料。 （上接第 26页）