專利名稱：：高嶺土除鐵漂白工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用絡合法從高嶺土除鐵漂白的工藝。高嶺土的精選方法有化學漂白法、浮選法、超細浮選(背復浮選)法、兩液分離法和高梯度磁選法等。美國專利US-4225425利用零電點<Z.P.C>與金紅石相近的磁種(人造磁鐵礦)控制礦漿PH使微粒金紅石自動地向磁種凝聚，然后經高梯度磁選把非磁性的金紅石隨磁種帶出。張鍛英在“高嶺土除鐵的分離試驗小結”(全國第二次粘土研究會交流論文1984)中提出一種高嶺土中鐵的分離方法，取0.5克試樣，加水20毫升，必要時用NaOH和HCl調節溶液PH，加入除鐵藥劑，煮沸若干分鐘，冷卻移入離心管，在離心機上離心2分鐘，去母液，加水攪拌洗滌沉淀，離心，在溶液，再加水攪拌洗滌，再離心、去溶液，將沉淀取出，置表面皿在100℃烘干。采用鹽酸、硫酸、草酸和連二亞硫酸鈉、亞硫酸鈉等還原劑處理使鐵轉入溶液。采用氧化劑處理高嶺土中的鐵硫化物。選用草酸加入量0.15克，煮沸后調節PH至6，然后加入0.05克連二亞硫酸鈉。可將原樣中的三氧化二鐵含量由2.38%降低至0.65%，白度也明顯提高。本發明的目的是提供一種除鐵漂白性能好、不破壞晶體結構、沒有污染、成本較低的高嶺土除鐵漂白工藝。將精礦粉與漂白液加入反應罐或密封反應池攪拌5～9小時后送入重力沉淀池塔，或沉淀后壓濾，其清液經離子交換塔后與漂白液一起循環使用，其下部擠出泥條或沉淀后壓濾泥塊送倒漿池與酸化地下水一起攪拌洗滌;洗滌后注入重力沉淀池塔或沉淀后壓濾，其清液流入離子交換塔與酸化地下水一起循環使用，其底部擠出泥條或壓濾成泥塊-曬干裝袋。其成份配比如下水土比例為5∶1～6∶1，PH值為1～6，最好為1.8～5。漂白液的網絡劑為硫化鈉，配比為0.1～0.005%，最好為0.01～0.008%，絡合劑為草酸，配比為2.5～0.5%，最好為2～1%，還原劑為硫化鈉，配比為0.1～0.001%，最好為0.005～0.02%。分散劑為硫化鈉，配比為0.1～0.001%，最好為0.004～0.01%。三劑合一為硫化鈉，硫化鈉在酸性液中電離出Na+、S2-和HS-離子。其中Na+有很好的分散性能;HS-、S2-有很強的還原性，可將溶液中Fe3+部分還原成Fe2+，一方面增強其溶解性，另一方面溶液中的Fe3+、Fe2+價態在草酸絡合下可降低其絡離子配位體，更重要是絡離子可縱橫聯成網絡。附圖給出本發明的工藝流程示意圖。圖中精礦粉F和漂白液Y加入球體反應罐〔1〕，重力沉淀池塔為〔2〕、〔6〕，〔4〕為水塔，〔3〕、〔7〕為離子交換塔，〔5〕為倒漿池。研究表明，高嶺土礦中鐵、鈦的賦存狀態可分為兩類一類是參加到高嶺石礦物晶格中的“結構鐵”、“結構鈦”，它對作為高級造紙涂料品位沒有影響;另一類是不參加到高嶺石礦物晶格中而形成獨立鐵鈦礦物，如赤鐵礦(α-Fe2O3)、磁鐵礦(γ-Fe2O3)、針鐵礦(α-FeOOH)和膠狀鐵〔Fe(OH)3〕，這些“游離鐵”、“游離鈦”礦物與高嶺石礦物共生或被高嶺石所吸附或者以膠狀物存在，影響其白度、熔點和絕緣性。用上述高梯度除鐵法效果不佳，用鹽酸洗滌則破壞其晶體結構。本發明利用絡合法處理，不僅能除去游離態鐵、錳等有害礦物，而且不破壞原晶體結構，可達到高級銅板紙涂料等標準。選用福建省同安縣郭山高嶺土，用本發明所述方法處理后產品與原礦土白度及各礦物成分含量對照見下表。<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">名稱SiO2Al2O3Fe2O3TiO2白度原礦土產品46.07%46.69%36.9%36.55%1.34%0.64%0.09%0.09%59.886.0</table></tables>其中產品的晶體結構經分析證明無損害，即使是對最小、最薄、最易被破壞的高嶺石晶體也是如此，其白度和各氧化物含量均達到或超過部頒用于制銅板紙的上等涂料的指標要求。從理論上，任何物質都不是絕對不溶的，只是有的物質在中性水溶劑中溶解度很小而已。例如Fe2O3、Fe(OH)3、TiO2、MnO2等的溶解度就很小。當改變環境的酸度，以上各礦物的溶解度也將隨著改變。鐵、鈦、錳等有色礦物均為過渡元素，它們的陽離子外圍均存在多條空軌道，在酸性條件下均可作為絡合物的中心離子。然而組成高嶺石礦物的H、O、Si、Al等元素全部屬于主族元素，在酸性條件下均不可能作為絡合物的中心離子。所以研究除去鐵、鈦、錳的主要關鍵，就在于尋找靈敏絡合劑。靈敏的絡合劑將溶解出來的Fe3+、Fe2+、Ti2+、Mn2+絡合掩蔽，從而破壞如下的溶解平衡由于電離出來的Fe3+(Fe2+、Ti2+、Mn2+)不斷被絡合，平衡就不斷向溶解方向移動。結果所有的有色礦物Fe2O3、MnO2、TiO2、Fe(OH)3就不斷被溶解，最后完全清除干凈。其次，三價鐵化合物比二價鐵化合物溶解度小，如能將三價鐵轉變成二價鐵就能提高鐵礦物溶解度，從而清除掉一部分鐵。因此尋找理想的還原劑便成為除鐵的又一關鍵。另外，絡合是除鐵的主要途徑。要提高絡合效率，就必須降低絡離子的電離度和降低絡離子配位體的配位數。根據這一要求。必須使整個溶液體系中的絡離子形成網絡，從而達到既降低絡離子的電離度，又降低配位體的配位數。這樣，不但可提高絡合劑的絡合能力又能大大降低成本。所以采用絡合法漂白高嶺土工藝重要一關是尋找網絡劑。同時，高嶺石顆粒分散度越好，它與溶液接觸的比表面積就越大，漂白速度也就越快。所以選加適當、適量的分散劑，有利于提高漂白速度。本發明優選了上述四劑和合適的成分配比，獲得突出的除鐵漂白效果。以下以福建省同安縣郭山高嶺土礦為例，說明本發明的實例。將高嶺土礦水選后(機選600號)機械組成-2μ粒級占45%以上為精礦，其成份配比和處理條件以及產品的各化學成分如下表所示。其中采用溫州產白度計(2BD型)。系統采用密閉方式。權利要求1.一種高嶺土除鐵漂白工藝，其特征在于將精礦粉與漂白液加入反應罐(或密封反應池)攪拌后送入重力沉淀池塔或沉淀后壓濾，其清液經離子交換塔后與漂白液一起循環使用，其下部擠出泥條或沉淀后壓濾成泥塊送倒漿池與酸化地下水一起攪拌洗滌；洗滌后注入重力沉淀池塔或沉淀后壓濾，其清液流入離子交換塔與酸化地下水一起循環使用，其底部擠出泥條或壓濾成泥塊，曬干裝袋；其成份配比為水∶土=5∶1～6∶1，PH值為1～6，漂白液的絡合劑為草酸，配比為2.5～0.5%，網絡劑為硫化鈉，配比為0.1～0.005%，還原劑為硫化鈉，配比為0.1～0.001%，分散劑為硫化鈉，配比為0.1～0.001%。2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于PH值最好為1.8～5。3.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于絡合劑草酸的配比最好為2～1%。4.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于網絡劑硫化鈉的配比最好為0.01～0.008%。5.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于還原劑硫化鈉的配比最好為0.005～0.02%。6.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于分散劑硫化鈉的配比最好為0.004～0.01%。7.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于工藝系統采用密閉方式。全文摘要本發明涉及一種用絡合法從高嶺土除鐵漂白的工藝。本發明優選絡合劑、網絡劑、還原劑和分散劑以及它們的成分配比，提高了絡合效率和漂白速度，不破壞晶體結構，沒有污染，除鐵漂白效果好，成本低，達到實用的目的。文檔編號C01B33/26GK1041739SQ8910795公開日1990年5月2日申請日期1989年10月12日優先權日1989年10月12日發明者蘇宜水申請人:蘇宜水