福建高岭土铁的赋存状态研究及高岭土深加工探索

摘要

高岭土是一种在国民经济和日常生活中具有广泛应用的重要非金属矿产,它在福建省内有着广泛的分布和大量的工业利用。但目前我国高岭土综合开发利用水平仍偏低,进出口价格悬殊,发展高岭土产品的深加工技术,提高高岭土的质量和产品附加价成为当前高岭土开发的首要目标。本文针对福建龙海高岭上具有含铝高、含硅低、淘洗率高等特点,及自然白度和烧成白度低、全铁含量高(在0.8％以上),不适合直接利用等不足。有针对性地通过对福建龙海红褐色铁染高岭土主要矿物成分、形貌及磁选尾矿的矿物特征进行研究,解决其中铁的赋存状态并为工业除铁提供切实可行的工艺路线;并在此基础上通过对插层剂与工艺条件的探索试图解决高岭土超细粉碎的技术难题;最后还开展了高岭石不同形貌合成条件的探索研究。所获得的主要研究结果如下:
　　(1)对福建龙海红褐色铁染高岭上磁选尾矿进行了二次提纯,分离出强磁性含铁矿物,并对其进行X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子湿微术(SEM)、穆斯堡尔谱和磁性测试等的深入分折。结果表明:龙海高岭土磁选尾矿所含的强磁性含铁氧化物,并非文献报道的磁铁矿(Fe3O4),而是国内较少报道的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)。磁赤铁矿在福建省内尚属首次发现。通过对龙海高岭土矿物形貌的大量分析,首次观察到罕见的高岭士形貌一埃洛石双壁微米管。
　　(2)探索了以尿素、二甲基亚砜、醋酸钾作为插层剂制备高岭石插层复合物,并进行超细粉碎的工艺方案。所得优化工艺条件为:高岭土、尿素和水质量比约20:2:1,反应时问48 h,微波水洗剥离。
　　(3)探讨了龙岩高岭土高温煅烧活化处理,低温水热反应,并通过改变实验条件控制合成高岭土的不同形貌。研究表明:酸性介质环境下可侵蚀高岭土层片状形貌;通过加入铝盐,控制合成出具有卷叶状形貌的高岭土。偏高岭土与铝盐的配比、溶液DH值等因素对卷叶状高岭土的合成影响明显。