分级-分选技术在高岭土提纯中的应用分析

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1、分级-分选技术在高岭土提纯中的应用分析孙小朋何帅杰轩云辉(中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京100083)摘要：分别归纳了几种高岭土分级方法，并对不同磁选除铁工艺进行综述。通过对不同分级-分选工艺处理结果的对比分析，对高岭土提纯的研究发展方向提出了几点建议。关键词：高岭土提纯；分级；磁选Applicationofgrading-sortingtechniqueinKaolinpurificationSunXiaopengHeShuaijieXuanYunhui（SchoolofChemical&En

2、viromentalEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China）Abstract:SeveralKaolingradingmethodsweresummarized,andthedifferentmagneticseparationandironremovalprocesseswerereviewed.Basedonthecomparativeanalysisofdifferentgradingandsortingpro

3、cess,somesuggestionsareputforwardfortheresearchofkaolinpurification.Keywords：Kaolinpurification;Classify;Magneticseparation高岭土作为一种优质粘土矿物，可广泛应用于生产造纸、制造水玻璃、白碳黑、耐火材料、合成4A分子筛等。自然界高岭土分布广泛，但只有一小部分高岭土资源具有高质量的经济价值。而这部分高岭土通常会有0.5％~3％的含铁矿物，致使高岭土的白度和制品的许多性能受到影响[1]。因此，

4、寻求有效简便、成本相对低廉的高岭土除铁增白工艺成为一个研究热点。“分级-分选”工艺是高岭土处理过程中最核心的部分。目前，高岭土分级过程中常用的设备有搅拌磨机、球磨机、高效磨剥机、水力旋流器、螺旋分级机、筛分机等。在分选过程中，磁选作为一种成熟的非金属矿物除铁技术现已在高岭土行业广泛使用，主要有强磁选法、高梯度磁选法以及超导磁分离技术。然而，针对这些常规分级、分选技术，并没有明确的粒级范围可将之相互联系，致使在分选过程中磁选设备不能得到合适粒度的入料，增加了分选设备的负担，降低了分选效率。例如小直径水力旋流器组

5、溢流-2µm粒度产品含量达92.3%，而RGC型永磁辊式强磁选机入选粒度通常大于0.1mm，若采用该分级-分选工艺则不能达到相应的除铁增白效果[2-3]。基于此，笔者分别归纳了几种高岭土分级方法，并对不同磁选除铁工艺进行综述,希望对高岭土分级-分选提纯工艺的设计有所启发。1高岭土分级高岭土的分级过程是高岭土生产中的提质细化过程，为高岭土后续进行磁化除铁增白从而得到高品质高岭土产品准备了条件。可见，分级过程也是高岭土生产中重要的一环，很大程度上决定了高岭土最终产品各项指标能否满足要求。因此，为探究最有效的分级工

6、艺和寻找分级—分选最高效的结合方式，笔者对目前运用比较广泛的、以及特点显著的几种分级方法进行了归纳论述。1.1-2µｍ粒级产品分级工艺-2µm的质量百分比含量是高档造纸高岭土最重要的技术指标之一。为了提高高岭土的-2µm的质量百分比含量，管俊芳等[2]通过搅拌磨对高岭土进行分级细化，足以使得-2µm产品粒度大于90%，然后通过磁选→煅烧分选工艺，最终使得高岭土的白度由69.40%提高到92.61%，全Fe含量由0.71%下降到0.29%，除铁率达59.15%，达到各工业优级煅烧高岭土的白度标准。李航等[4]则

7、是对Φ10mm水力旋流器组的参数进行了优化：使进浆浓度为9.0％～11.0％、进浆压力为7.0～7.5kg／cm2、溢流压力为0.60～0.80kg／cm2、底流压力为1.0kg／cm2。而陈兴元等[5]为此研究了新型螺旋突台顶盖式小型水力旋流器，这种新型水力旋流器—螺旋突台顶盖式小型水力旋流器，是在目前中国高岭土公司大生产中采用的底流口径为1.9mm的中Φ10mm水力旋流器的基础上改进而成，即在普通旋流器的顶盖内表面圆环形平面上设置了螺旋突台，改进后有效解决了现有普通旋流器在顶盖内表面圆环形平面上因没有设置

8、螺旋突台而存在的平面交叉流动这一弊端，提高了分级效率,能够将溢流产品中-2µm含量提高到92％以上，最高达94.62％，有害杂质含量也得到了较好的控制。螺旋突台顶盖式小型水力旋流器结构，见图1。图不清楚,特别是文字,请修改,否则无法印刷,下同.图1螺旋突台顶盖式小型水力旋流器结构示意图Fig.1Schematicdiagramofthestructureofasmall-sizedhydrocycl