广西砂质高岭土提纯试验研究

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1、2014年中国非金属矿科技与市场交流大会广西砂质高岭土提纯试验研究管俊芳，曾刚，曾伟能，杨增良，高惠民(1．武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070；2．北海高岭科技有限公司，广西北海536126)摘要：以广西某地砂质高岭土矿为研究对象，在工艺矿物学研究的基础上，采用水力旋流器进行提纯试验，结果表明，试验进浆质量分数为21％．函75啪、西50mm和函25mm水力旋流器适宜的进料压力分别为0．15肝a、0．20肝a和O．20归a。①25嘞旋流器溢流产品满足橡塑工业用二级要求(XT一2)，①25唧旋流器底流产品达到陶瓷工业用三级(TC一3)和椽塑工业用二级(XT一2)标准．中75m和函

2、50哪旋流器底流产品经磨剥后满足陶瓷工业用三级(TC一3)和橡塑工业用二级(XT一2)要求。关键词：高岭土；提纯：水力旋流器：试验研究高岭土选矿提纯工艺依矿石类型而定，硬质高岭土或高岭岩一般可直接将原矿破碎和根据应用领域对产品细度的要求进行磨矿和分级【H]；砂质和软质高岭土一般采用湿法选矿工艺[5。6】。捣浆工艺是在较高的矿浆浓度下强力搅拌和擦洗，使高岭土与石英砂充分分离，之后可通过螺旋分级机脱去粗砂，用水力旋流器分选脱除细粒石英、长石等细砂杂质，利用卧式螺旋离心机进行分级【7‘8l。广西某矿区砂质高岭土主要矿物为高岭石，还有石英、白云母和斜长石等。为更好地开发该地区高岭±资源，满足国内外市场

3、需求，在工艺矿物学研究的基础上，对该矿进行水力旋流器选矿提纯试验，从而确定合理的选矿工艺流程，最大限度地提高该矿的综合利用率。1试验部分1．1原料砂质高岭土采自广西某矿区，用手触摸有明显粗砂触感，肉眼观察原矿呈浅红色，用偏光显微镜观察主要为高岭石、石英和白云母。原矿化学成分(％)为：Si02，74．28：A1203，16．72；Fe203，0．91；FeO，0．18；MgO，0．13；CaO，0．05；Na20，0．042；K20，1．26；Ti02，0．089：P205，0．036；Mno，0．012；H20。，0．30；烧失量，5．92；TFe203，1．11；S，0．01l；Cu，0．0

4、017。原矿经捣浆除砂后作为旋流器入料，其一2pm含量为7．06％，自然白度为53．41％。由显微镜观察、x射线衍射物相分析可知，高岭土的主要矿物组成(％)是：石英，50；高岭石，32；白云母(水化白云母)，11；斜长石，5；少量的赤铁矿、褐铁矿、金红石，三者共含2；其他矿物，1。矿石工艺矿物学研究表明，原矿中．45肛rn粒级含量较低，仅为45．03％。产率最大的是一20+10肛m粒级，达到24．71％，其次为一10+5um粒级，产率为7．68％，一5+2“m和一2¨m粒级产率分别为0．58％和1．47％，+45肛m以上6个级别大部分为脉石矿物，产率最高的为+1500肛m级别，高达23．19％

5、，其次为一1500+560斗m粒级，含量为14．33％。综合分析得出，．20um产率较高，达到34．44％，适宜用水力旋流器进行分级。1．2试剂及仪器设备六偏磷酸钠，分析纯，天津市瑞金特化学品有限公司。XDT-30L型捣浆桶，天津矿山仪器厂；搅拌桶，武汉市安顺输送机械厂；水力旋流器，威海海王水力旋流器公司；GLS-101B型激光粒度分布仪，丹东仪表研究所；YQ—z一48A型白度仪，杭州轻通仪器开发公司。1．3试验流程高岭石主要是在．0．045mm粒级中富集，确定选矿提纯工艺流程为：原矿_捣浆一除砂一西75mm水力旋流器一多50nlm水力旋流器_中25mm水力旋流器。2014年中国非金属矿科技与

6、市场交流大会2结果与讨论高岭土捣浆质量分数为50％，分散剂六偏磷酸钠用量为1～2k酣，捣浆时间为10r11in，除砂后，粒度小于0．045mm高岭土，采用多75、中50、西25n1IIl水力旋流器进行提纯试验。2．1水力旋流器进料压力试验西75mm水力旋流器，沉砂口直径为3mm，进浆质量分数为21％，进料压力为0．15MPa、0．20MPa、0．25MPa，分级试验结果见表l。从表1可知，进浆压力为0．15MPa时提纯效果最好。A1203含量由32．30％提高到35．04％，高岭石明显富集；Si02、K20和Ti02含量相对减少，铁含量从1．84％上升到1．93％。由工艺矿物学研究可知，铁杂质

7、在高岭土中主要有3种赋存状态：高岭石晶格结构中的结构铁、白云母晶格结构中的结构铁和细粒铁矿物。其中粗粒石英中基本不含铁。原矿经过捣浆除砂和咖75nlIIl水力旋流器分级，除去了大量粗粒石英，因此，分级产品中铁含量提高。采用西50nlrn水力旋流器对中75nlrIl旋流器溢流(进浆压力0．25MPa)进行分级，提高产品中A1203含量。沉砂口直径为2Im，进浆质量分数为17．3％，改变进浆压力分别为