内蒙古兴和县高岭土绿色经济湿法提纯工艺研究

摘要

高岭土是一种重要的非金属黏土矿物，也是地壳上分布最广、被人类利用最为普遍的矿产之一。迄今为止，高岭土因具有可塑性、粘结性、化学稳定性等多种优良的工艺性能被广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料等领域。但是天然高岭土中存在铁、钛、锰、钙等杂质，严重影响高岭土的煅烧白度及其它性能，极大地限制了高岭土的应用。因此，对高岭土除杂方法的探究尤为重要。本实验以内蒙古兴和县高岭土为原料，在已有的实验条件下，通过简单、低成本的化学方法，来降低高岭土中的钙、铁、钛等杂质。研究内容与结果如下：
　　(1)利用酸浸法对高岭土中的主要杂质钙和微量的铁、钛等杂质进行除杂。探讨了矿浆浓度、加酸量、反应时间和反应温度四种因素对除杂效果的影响。结果表明，高岭土矿浆的液固比为6∶1，加酸量为0.02mol，反应时间为10h，反应温度为20℃时，可以有效的达到除杂的目的，最终产品的煅烧白度可达90.0％。
　　(2)为降低工业化生产成本，在酸浸法的基础上，设计了操作简单、经济有效的循环除杂法。结果显示循环法除杂得到的高岭土，煅烧白度在88.3~88.9％之间。
　　(3)利用循环除杂法中产生的废弃物制备吸附剂，并用商用碳酸钙制备吸附剂，对比不同来源的吸附剂对CO2的吸附能力。结果表明：由废弃物制备的吸附剂对CO2的吸附能力更强。

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摘 要

ABSTRACT

目 录

第一章 绪论

1.1引 言

1.2 高岭土概述

1.2.1国内外高岭土资源状况

1.2.2高岭土的矿物学特征

1.2.3高岭土分类

1.2.4高岭土的物理化学性质

1.2.5高岭土的应用

1.3 高岭土的提纯技术研究现状

1.3.1物理提纯

1.3.2化学提纯

1.4高岭土的煅烧工艺研究现状

1.4.2影响锻烧高岭土物化性能的因素

1.4.3国内外高岭土煅烧工艺的研究

1.5研究目的和内容

1.6研究意义

参考文献

第二章 实验研究方法

2.1实验试剂及仪器

2.1.1实验试剂

2.1.2实验仪器

2.2 实验测试及条件

2.2.1 X-射线荧光光谱(XRF)测试

2.2.2 X-射线粉末衍射(XRD)测试

2.2.3热重-差热(TG)测试

2.2.4扫描电子显微镜(SEM)测试

2.2.5电感耦合等离子体

2.2.6白度测试

2.2.7球磨机使用

第三章 高岭土除杂技术研究

3.1引 言

3.2实验部分

3.2.1原矿的特征

3.2.2实验步骤

3.3实验结果与讨论

3.3.1 矿浆浓度对煅烧白度的影响

3.3.2 加酸量对煅烧白度的影响

3.3.3 反应时间对煅烧白度的影响

3.3.4 反应温度对煅烧白度的影响

3.4本章小结

第四章 湿法循环除杂研究

4.1引 言

4.2实验部分

4.2.1实验步骤

4.2.2实验流程

4.3结果与讨论

4.3.1循环产物的XRD表征

4.3.2循环产物的煅烧白度测试结果

4.3.3循环产物的ICP结果分析

4.4本章小结

第五章 利用高岭土的杂质产物循环捕获燃煤烟气CO2实验研究

5.1引 言

5.2实验部分

5.2.1实验步骤

5.2.2实验数据处理

5.3结果与讨论

5.3.1不同前驱体制备的CaO的XRD分析

5.3.2不同前驱体制备的CaO的循环吸附容量分析

5.3.3不同前驱体制备的CaO的SEM分析

5.4本章小结

参考文献

第六章 全文总结

致 谢