砂质高岭土的工艺矿物学及选矿试验研究

摘要

高岭土是陶瓷制品的重要原料。作为陶瓷大国，我国拥有得天独厚的高岭土资源，但是用于制造高级陶瓷的优质高岭土资源缺乏。低质高岭土经过选矿和深加工优质化的趋势也越来越明显。广东某高岭土矿由长石风化而成，长石含量高，细粒级中含有微细粒云母，除去较为困难。铁矿物随着高岭土的富集而富集，综合开发利用具有一定的困难。以广东某高岭土的矿物工艺学研究为依据，利用捣浆除砂、分级、除铁增白等工艺进行选矿试验研究。结果表明:
　　 原矿含砂量较大，+0.045mm粒级中石英和长石占主要部分，含有少量的云母等。高岭石主要富集在-0.030mm粒级中。高岭石中主要的杂质矿物是微细粒的云母。铁主要以结构铁和自由铁的形式存在。高岭土中片状高岭石较少，管状埃洛石较多，受此结构的影响，该高岭土主要做陶瓷原料用。
　　 通过高岭土捣浆除砂和水力旋流器组分级试验，分别确定了各个工艺流程的最适宜工艺条件。在适宜的捣浆条件下，高岭土的出浆率为37.77％;通过水力旋流器组分级试验确定(o)25水力旋流器的溢流为选矿提纯精矿产品，其中Al2O3含量为32.11％、SiO2含量为49.84％，满足陶瓷工业用二级标准（TC-2），但Fe2O3含量较高，未达到标准要求，需要进行进一步除铁试验。
　　 通过高梯度磁选和还原漂白试验，分别确定了影响高梯度磁选和还原漂白的各个因素的最适宜工艺条件。在适宜的高梯度磁选条件下，精矿中Fe2O3含量从1.33％降低到1.04％，除铁率为21.80％，K2O含量从1.68％降低到1.27％，除去了高岭土中的大量云母等杂质矿物;通过还原漂白后精矿中Fe2O3含量从1.33％降低到1.07％，除铁率为19.55％，降低了铁杂质的含量;高梯度磁选-还原漂白联合工艺精矿产品Fe2O3含量从1.33％降低到0.95％，除铁率为28.57％，K2O含量从1.68％降低到1.29％，煅烧白度从76.53％提高到84.00％，产品满足陶瓷工业用二级标准(TC-2)。
　　 高岭土选矿提纯后的尾砂包括捣浆脱除的沉砂与水力旋流器的底流，其中沉砂中+0.40mm粒级产品作建筑用砂，-0.40mm与水力旋流器的底流混合选矿后精矿产品作日用陶瓷原料用。
　　 通过对广东某高岭土的选矿试验研究，确定了广东高岭土最佳选矿工艺流程为捣浆除砂-水力旋流器组分级-高梯度磁选，尾砂中粗砂筛分-筛下产物与底流混合进行选矿。最终获得多种产品，为该高岭土的综合利用提供了依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 高岭土概述

1．1．1 高岭土的性质与结构

1．1．2 高岭土的主要化学成份

1．1．3 高岭土的理化性能

1．1．4 高岭土在陶瓷中的应用

1．2 中国高岭土的发展现状

1．2．1 中国高岭土资源分布

1．2．2 中国高岭土工业现状

1．2．3 中国高岭土贸易现状

1．3 高岭土加工工艺现状与发展趋势

1．3．1 高岭土的选矿工艺

1．3．2 高岭土的深加工工艺

1．4 研究意义及内容

1．4．1 研究背景及意义

1．4．2 研究的工作思路及内容

第2章 试验仪器、试剂及研究方法

2．1 试验主要仪器

2．2 试验试剂

2．3 研究方法

2．3．1 试验测试方法

2．3．2 试验研究内容

第3章 高岭土矿物学特性分析

3．1 原矿性质

3．1．1 试样制备

3．1．2 原矿化学成分分析

3．1．3 原矿XRD分析

3．2 分级产品工艺矿物学研究

3．2．1 各粒级显微镜观察

3．2．2 XRD物相分析

3．2．3 化学成分分析

3．2．4 各粒级矿物组成

3．2．5 红外光谱分析

3．2．6 热谱分析

3．2．7 扫描电镜(SEM)形貌分析

3．2．8 铁钛赋存状态分析

3．3 工艺矿物学小结

第4章 高岭土精加工试验

4．1 高岭土的选矿提纯试验

4．1．1 捣浆试验

4．1．2 水力旋流器提纯试验

4．1．3 尾砂综合利用试验

4．1．4 选矿提纯试验小结

4．2 除铁增白试验

4．2．1 磁选试验

4．2．2 漂白试验

4．2．3 联合除铁试验

4．2．4 除铁增白试验小结

第5章 推荐工艺流程

第6章 结论

参考文献

致谢

附录