造纸用高岭土的加工技术

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1、造纸用高岭土的加工技术蔡建（苏州非金属矿工业设计研究院，苏州215004）高岭土是一种非常重要、用途十分广泛的非金属矿产，由于它具有可塑性、粘结性、分散性、耐火性、绝缘性和化学稳定性等多种工艺性能，因此它广泛应用于造纸、陶瓷、塑料、橡胶、化工、电子、涂料、油漆、耐火材料、军工、医药、化妆品、农药等几十个行业中。我国高岭土工业发展一直较缓慢，直到80年代之前，除少数几家高岭土企业为机选外，大多生产原矿。80年代开始随着国民经济飞速发展，对高岭土产品提出了越来越高的要求，高岭土消费结构由传统的陶瓷工业转向造纸工业、塑料工业、石化工业等。这就促进高岭土的科技进步，科技进步又巨大推动了高

2、岭土行业的发展。1高岭土加工工业的形成我国高岭土加工工业技术发展经历了几个时期，从在景德镇高岭村发现高岭土直到70年代，均以开采原矿为主要工艺，只有少量的机选加工厂，产品只能用于陶瓷工业，而且由于化学成份不稳定，影响瓷器的质量；含铁高，使陶瓷产品产生斑点；原料级配不合理影响泥料的干燥强度和可塑性。针对上述问题，70年代初到90年代初期，我国高岭土工业进入了一个技术进步时代，先后有轻工部、国家建材局的“七五”、“八五”攻关等一批科技攻关项目，以及茂名高岭土、龙岩高岭土的发现及选矿研究。科技攻关在高效水力旋流器分选、剥片机超细磨剥，高梯度磁选等取得重大成果，这些成果至今仍成为高岭土选

3、矿的主要工艺。建材系统的科技攻关主要有针对苏州高岭土含硫高的问题，先后完成了选择性絮凝、反浮选等科技成果及鉴定。2造纸用高岭土加工技术水平随着我国造纸工业在“八五”、“九五”期间的迅猛发展，先后引进了多条刮刀涂布机，刀速提高到600m/min、800m/min，甚至1200m/min。相应对高岭土提出了较高的质量要求，包括细度、白度、粘浓度、磨耗值等。通过造纸和高岭土两大行业的共同努力、技术攻关，茂名高岭土已被确认为国内目前高档造纸用高岭土的重要生产基地，同时也推动了高岭土生产技术的全面发展。九十年代初至今，茂名先后有五家大型高岭土选矿厂建成投产。其中：茂名石化矿业公司，6万t/

4、a；茂名高岭土工业有限公司，6万t/a；山阁瓷土公司，5万t/a。当前，茂名地区高岭土总产量约25万t/a，除少量用于塑料、涂料外，基本用于造纸工业。今年又有兖矿集团北海高岭土厂投产，为我国造纸工业又提供了一个原料基地。我国目前造纸用高岭土的加工工艺各地虽有差异，但总体工艺路线相近，下图为其中具有代表性的工艺流程。原矿除砂粗选浓缩尾矿精Ⅰ精ⅡH2O精Ⅲ陶瓷分级磁选压滤漂白洗涤压滤尾矿填料级H2O干燥H2O涂料级H2O高岭土原矿在水枪的高压冲击下碎散，或高岭土原矿经捣浆机制浆，矿浆用泵送入螺旋分级机除砂，再用水力旋流器分选。选矿段数根据原矿性质而定，一般为2～4段。分选后的粗精矿经

5、卧螺离心分级机，分出涂料级和填料级产品。涂料级产品，经漂白、磁选、压滤、干燥、包装后出厂；填料级产品，经压滤、包装后出厂。主要生产设备包括：捣浆机、螺旋分级机、水力旋流器、卧螺离心分级机、高梯度磁选机、压滤机、干燥机。我国目前造纸用高岭土产品质量如下：Al2O3：37.5%，SiO2：47%，Fe2O3：0.6%，烧失量：15%，<2μm含量：90%，45μm筛余：0.02%，白度>87%，分散沉降物：0.02%，磨耗值：3mg，粘浓度(500mPa.s固含量)：67%，PH值：4～7，水份<2%。3技术特点3.1水采或捣浆茂名高岭土为砂性土，矿石较疏松，加上南方雨季时间长，降雨

6、量大，故采用水采。矿石在水枪高压水冲击下，基本解离，只要控制适当的浓度和分散条件，即直接进入选矿作业，这样就缩短了制浆等工艺环节，节省了投资和成本。而北海高岭土由于原矿块度大，硬度大，水力开采不易捣碎，影响分选效果，故采用连续捣浆机进行制浆。3.2螺旋分级机除砂高岭土原矿中石英、长石粒度较粗，一般大于325目，而高岭土粒度较细，主要富集在-2μm中。另外，从原矿粒度分析可知：+40μm含量高，占80.01%；细粒级含量次之，-2μm占12.97%；而中粒级范围宽，含量却很少，40～2μm占7.02%。所以，我们藉助大处理量的分级设备（螺旋分级机）进行粗选，甩掉大量粗尾，而用水力旋

7、流器进行最终粒级把关。而采用螺旋分级机除砂，突破了原有高岭土生产工艺的模式，把我国高岭土选矿粗选规模从单机产量1～2万t，提高到单机20万t。3.3卧螺离心机精选工艺采用了卧螺离心分级技术，使产品细度达到-2μm90%以上，分级效率80%以上。特别是配置了变频调速，可根据不同的物料调整工艺参数（如分离因素），保持产品质量的稳定。目前，国内高岭土选厂也有采用水力旋流器精选分级，在自控尚未实现的情况下，受流量、压力变化的影响，产品质量难于稳定在－2μm90%以上，分级效率不如卧螺离心