化学法去除高岭土中铁杂质剖析VIP免费

化学法去除高岭土中铁杂质高岭土作为一种性能优良的工业矿物，广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料、建材、油漆、石油化工等，尤其在陶瓷工业中用得较多。高岭土既可作为陶瓷坯料，又可作釉料。无论陶瓷工业还是其它工业部门，对高岭土的白度都有一定要求。而自然界产出的高岭土中，往往因含有一些有机质和铁、钛、锰等元素的矿物而影响其自然白度。高岭土中的铁杂质不仅影响陶瓷产品的烧后颜色，而且还严重影响陶瓷产品的介电性能和化学稳定性。采用常规的物理选矿方法，对黄铁矿等弱磁性矿物及细颗粒含铁杂质去除效果不明显。而采用化学除铁法可以有效地除去这部分铁杂质。一、高岭土的化学除铁法目前高岭土常用的化学除铁法有氧化法、还原法和汉化-还原联合法三种，其中还原法应用得最广泛。具体用哪一种方法适应要根据高岭土中含有的铁矿物类型来定。（一）氧化除铁法当高岭土中含有黄铁矿和有机质时，常使矿物呈灰色，这些物质采用酸洗和还原法均难以除去，需要采用氧气除铁法进行漂白。氧化除铁法是用强氧化剂，在水介质中将处于还原状态的黄铁矿等氧化成可溶于水的亚铁离子；同时将深色有机质氧化，使其成为能被水洗去的无色氧化物。氧化法中所用的氧化剂有次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、氯气、臭氧等。氧化除铁效果与介质的pH值有关，还受到矿石特性、温度、药剂用量、矿浆浓度、漂白时间等因素的影响。1、pH值的影响。次氯酸盐为弱酸盐，在不同pH值下其氧化能力不同。在碱性介质中较稳定，而在酸性和中性介质中不稳定，且分解迅速，生成强氧化成分。在弱酸性（Ph5～6）条件下，其活性最大，氧化能力最强，此时二价铁离子也相对较稳定。2、温度的影响。随着温度升高，漂白剂的水解速度加快，漂白速度也加快，所需漂白时间缩短。但温度过高时热耗量大，药剂分解速度过快，会造成浪费并污染环境。实际操作中可在常温下通过加大药剂量、调整pH值、延长漂白时间等来达到预期效果。3、药剂用量的影响。最佳药剂用量与原矿特性、杂质被氧化程度、反应温度、时间和pH值等有关，药剂用量过大或过小皆影响除铁效果。4、矿浆浓度的影响。药剂用量一定时，矿浆浓度降低则除铁漂白效果下降；若浓度过高，由于产品不洗涤，过滤后残留药剂离子过多也会影响产品性能。5、漂白时间的影响。时间越长除铁效果越好，开始时反应速度很快，随后越来越慢，合理又经济的漂白时间需要通过试验才能确定。（二）还原除铁法1、保险粉还原法高岭土还原除铁最常用的药剂是连二亚硫酸钠，工业上又称为保险粉，其分子式为Na2S2O4，是一种强还原剂，高岭土中存在的三价铁的氧化物不溶于水，也难溶于稀酸，但在保险粉存在的条件下，可将氧化铁中的三价铁还原为二价铁。由于二价铁可溶于水，经过滤、洗涤即可除去。该过程的主要反应如下：Fe2O3+Na2SO4+H2S2O4=Na2SO4+2FeSO3+H2O影响这一反应过程的主要因素如下：（1）酸度的影响保险粉还原氧化铁的反应不宜在碱性条件下进行。但是漂白反应的pH值又不宜太低，否则保险粉稳定性下降，发生分解反应。试验表明，pH=0.8时，在室温下只要2min，保险粉就会分解一半。（2）温度的影响与大多数化学反应一样，保险份与氧化铁的反应随温度升高而加快，但是保险粉的稳定性则随温度升高而大大下降。在实际生产中控制好其它条件，在常温下漂白也可取得较好效果。（3）保险粉用量的影响理论上，根据高岭土中所含氧化铁量可计算出保险粉用最，但实际用量远远超过理论用量。保险粉用量一般需通过试验来确定。另外，要进行除铁漂白的高岭土中Fe2O3含量不宜太高（一般低于1％），否则保险粉用量过多会导致除铁成本增大。（4）其它因素的影响反应时间对除铁效果影响较大，时间过短达不到理想白度；时间过长浪费药剂，甚至因空气氧化二价铁的重新氧化，同样导致产品白度下降。一般认为，反应时间应在40min到2h，反应完毕应立即洗涤、过滤，否则就会出现返黄现象，即二价铁重新氧化，使高岭土白度降低；矿浆浓度虽对漂白本身影响不大，但浓度过高时矿浆粘度增大，使反应难以进行，一般矿浆浓度应控制在15％以下。2、硼氢化钠还原法常用的还原剂除了连二亚硫酸钠外，还有连二亚硫酸锌...