一种煤系高岭土的增白方法

摘要

本发明提供一种煤系高岭土的增白方法，具体是将煤系高岭土粉中加入细度2000目以上的木炭粉，充分混合均匀后进行煅烧保温，煅烧温度为800-860℃，保温2-4h后，自然冷却至室温即可得到增白的煤系高岭土。所述的煤系高岭土粉还可以为硬质高岭土或耐火粘土。生产工艺简单，成本低，使用木炭粉即可。煅烧增白过程中不会引入新的杂质元素。产品白度有较大提高，能达到85-90以上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种能使煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土的超细粉体增加白度的方 法。

技术背景

高岭土是以高岭石为主要成分的粘土。高岭石属于层状硅酸盐矿物，其结构式为： Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈，宜昌煤系高岭土杂质多，其中碳、铁、钛元素含量较高，含有着色矿物 铁，致使产品白度低，应用有限，附加值低，而科技含量较高的应用领域对产品的白度 有严格的要求。因此需要进行煅烧进行增白。

发明内容

宜昌煤系高岭土由于是与煤伴生形成，晶体结构间隙中含有大量的碳质和有机质和铁 质，进行普通的煅烧情况下，铁元素会被氧化而发生着色反应，是煅烧高岭土发红，因此 需要进行控制气氛的煅烧，即还原气氛下的煅烧。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将煤系高岭土充分粉碎至30μm以下， 其中5μm以下颗粒不低于30％，即D100≤30μm，D30≤5μm。

加入0.1％-1.5％的2000目木炭粉作为还原剂，并引用JC/T2156对煤系高岭土混合料 的COD进行测定，控制混合料的COD值在12000-15000ppm，再置入煅烧炉中进行煅烧 保温，煅烧温度为800-860℃，保温时间为2-4小时。由于加入了木炭粉，其在与煤系高 岭土中的碳质一起煅烧的过程中，发生不完全的燃烧反应，如下：

C+O2＝CO。

这样能在煅烧炉中形成还原气氛，煤系高岭土粉中的铁元素发生还原反应：

Fe₃O₄+CO＝FeO+CO₂，

Fe₂O₃+CO＝FeO+CO₂。

所述的木炭粉的加入量进一步优选为占煤系高岭土粉的1.0％。

所述的木炭粉还可以为二氧化钛，其中二氧化钛的粒度为10-50μm，二氧化钛的添 加量为高岭土添加量的0.1-1％。

所述的二氧化钛的添加量进一步优选为占高岭土添加量的0.35％。

所述的木炭粉还可以为二氧化钛与木炭粉的混合物，二氧化钛与木炭粉为任意比， 二氧化钛与木炭粉的混合物占高岭土总质量的0.1-1.5％。

所述的木炭粉还可以为二氧化钛与木炭粉的混合物，二氧化钛与木炭粉的质量比为 1：5，二氧化钛与木炭粉的混合物占高岭土总质量的0.8％。

所述的煤系高岭土粉还可以为硬质高岭土或耐火粘土。

具有显色效果的Fe₃O₄和Fe₂O₃被还原成不显色的FeO，因此煅烧出来的高岭土不会 再显红色，产品白度有较大提高，能达到85-90以上。

木炭粉细度在2000目以上时，煅烧过程中能完全参与反应，反应活性更高。

引入JC/T2156的COD检测方法，来控制混合料的COD值，是为了更好的控制木炭 粉的加入量，使其在煅烧保温过程中能得到最佳的还原气氛。COD值偏低，木炭粉加入 量少，就不足以使高岭土中的铁完全发生还原反应；COD值偏高，木炭粉加入量多，未 充分分解的木炭粉会显著降低高岭土的煅烧白度，因此需要对木炭粉的加入量和混合料的 COD值进行控制。

860℃以上温度进行煅烧时，高岭土有发生相变、生成莫来石相的可能，因此煅烧温 度不宜超过860℃。

因此，本发明具有如下优点：

1.生产工艺简单，成本低，使用木炭粉即可。

2.煅烧增白过程中不会引入新的杂质元素。

3.本发明能充分的矿产资源进行综合利用，尤其是扩展了低质矿煤系高岭土、硬质高岭 土或耐火粘土的应用领域。

附图说明

图1为实施例1在煅烧前的高岭土颜色。

图2为实施例1在煅烧后的高岭土颜色。

具体实施方式

实施例1

以煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土做为原料，使用超细粉碎设备对配比后的矿物进行 研磨粉碎至30μm以下，其中5μm含量为30％，加入1.0％的木炭粉，混合均匀后，控 制其COD值在14000ppm，置入煅烧炉，使用温度850℃，保温3小时进行煅烧，可生产 白度达88以上的煅烧高岭土。

实施例2

以煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土做为原料，使用超细粉碎设备对配比后的矿物进行 研磨粉碎至30μm以下，其中5μm含量为35％，加入0.8％的木炭粉，混合均匀后，控 制其COD值在12000ppm，置入煅烧炉，使用温度860℃，保温2小时进行煅烧，可生产 白度达90以上的煅烧高岭土。

实施例3

以煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土做为原料，使用超细粉碎设备对配比后的矿物进行 研磨粉碎至30μm以下，其中5μm含量为38％，加入1.35％的木炭粉，混合均匀后，控 制其COD值在14000ppm，置入煅烧炉，使用温度830℃，保温4小时进行煅烧，可生产 白度达90以上的煅烧高岭土。

实施例4

以煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土做为原料，使用超细粉碎设备对配比后的矿物进行 研磨粉碎至30μm以下，其中5μm含量为38％，加入二氧化钛(二氧化钛的粒度为30 μm，二氧化钛的添加量为高岭土添加量的0.35％)，混合均匀后，控制其COD值在 14000ppm，置入煅烧炉，使用温度830℃，保温4小时进行煅烧，可生产白度达95以上 的煅烧高岭土。

实施例5

以煤系高岭土、硬质高岭土或耐火粘土做为原料，使用超细粉碎设备对配比后的矿物进行 研磨粉碎至30μm以下，其中5μm含量为38％，加入木炭粉与二氧化钛的混合物(二 氧化钛与木炭粉的质量比为1：5，二氧化钛与木炭粉的混合物占高岭土总质量的0.8％)， 混合均匀后，控制其COD值在15000ppm，置入煅烧炉，使用温度830℃，保温4小时进 行煅烧，可生产白度达90以上的煅烧高岭土。