砂质高岭土选矿提纯试验研究

【摘要】： 我国高岭土资源丰富,但可作为高级陶瓷原料的优质高岭土不多。随着高岭土工业的快速发展,目前国内优质高岭土市场的需求量越来越大。高岭土的选矿提纯及精加工势在必行。广西某砂质高岭土矿的矿石埋藏浅,储量大、易采。高岭土含量高,但云母粒度较细,将其从高岭土中分离出来困难。且其铁含量高,综合开发利用具有一定难度。论文根据高岭土工艺矿物学研究,对其除砂分级、除云母、除铁增白及剥片工艺流程进行了系统的研究,结果表明: (1)原矿含砂54.97%,属于砂质高岭土。高岭土富集在-0.045mm粒级中,主要脉石矿物是石英、云母,铁钛杂质含量较高。高岭石片层主要是以蠕虫状存在,叠片堆积紧密。 (2)通过高岭土捣浆试验,确定适宜的捣浆浓度及捣浆时间,在适宜的捣浆工艺条件下,-0.045mm产率可以达到35.95%。通过水力旋流器分级试验,确定了适宜的进浆压力、进浆浓度等分级工艺参数。φ50水力旋流器溢流作为选矿提纯精矿产品,Al_2O_3含量从16.72%提高到35.81%、SiO_2含量从74.28%降低至45.89%,但TFe_2O_31.97%、TiO_20.12%,含量较高,未达到标准要求。φ50水力旋流器沉砂满足橡塑工业二级标准,可以作为填料单独处理。 (3)通过高梯度磁选试验,确定适宜的磁场强度、矿浆流速以及分散剂用量。高梯度磁选精矿K_2O含量从1.92%降低至1.28%、TiO_2含量从0.12%降低至0.062%,明显降低高岭土中云母和铁钛杂质含量;通过还原漂白试验,确定适宜的硫酸用量、加药次数、保险粉用量以及草酸用量。漂白产品白度从54.53%提高到75.44%,TFe_2O_3从1.97%降低至1.02%,明显提高产品白度,降低铁杂质含量;煅烧也可以将提高精矿产品白度提高23.44%;高梯度磁选-还原漂白精矿产品Al_2O_3 36.25%、SiO_2 46.81%、TFe_2O_3含量达到0.89%、TiO_20.068%,产品白度达到76.58%。高梯度磁选-还原漂白-煅烧精矿产品Al_2O_341.79%、SiO_252.71%、TFe_2O_3含量达到1.17%、TiO_20.12%,产品白度达到84.06%。 (4)通过剥片试验研究,确定适宜的分散剂用量、剥片浓度和分散剂种类。剥片140min后,产品-2μm含量可以达到97%。剥片产品的扫描电镜形貌分析(SEM)结果表明说明,原矿中叠片状的高岭石可以被剥开,产品片层较薄,适宜用于橡塑填料。 (5)通过对高岭土精加工试验研究,确定适宜的工艺流程:捣浆除砂、分级、高梯度磁选、漂白联合流程。最终得到多种产品,为综合利用该地区的高岭土提供了依据。