高嶺土深加工及開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1 精細(xì)提純
象高嶺土這些用作陶瓷、造紙和化工填料的粘土礦物，要求具有很高的白度和亮度，而自然界產(chǎn)出的天然礦物中，往往因含有一些著色雜質(zhì)而影響其自然白度。采用常規(guī)選礦方法，往往因礦物粒度極細(xì)和礦物與雜質(zhì)緊密共生而難以奏效，因此，國(guó)內(nèi)外普遍對(duì)礦石進(jìn)行提純處理。
(1) 氧化還原漂白提純
圖標(biāo).png
高嶺土礦物中有害的著色雜質(zhì)主要是有機(jī)質(zhì)(包括碳、石墨等)和含鐵、鈦、錳等礦物，如黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、銳鈦礦等。由于有機(jī)質(zhì)通過(guò)煅燒等方法容易除去，因此上述金屬氧化物成為提高礦物白度的主要處理對(duì)象。采用強(qiáng)酸溶解的方法，固然能將上述鐵、鈦化合物大部分除掉，但是，強(qiáng)酸(鹽酸、硫酸等)在溶解氧化鐵、氧化鈦的同時(shí)，也會(huì)溶解氧化鋁，從而有可能破壞高嶺土等粘土類礦物的晶格結(jié)構(gòu)，因此，氧化還原漂白法在粘土礦漂白提純中占有重要的地位。目前常用的漂白法包括氧化法、還原法、氧化還原聯(lián)合法等三種，其中還原法應(yīng)用最廣泛。氧化漂白法：高嶺土中含有的黃鐵礦、有機(jī)物，常使礦物呈灰色，這些物質(zhì)用酸洗和還原漂白均難除去。氧化漂白法就是采用強(qiáng)氧化劑，在水介質(zhì)中將處于還原狀態(tài)的黃鐵礦等氧化成可溶于水的亞鐵，同時(shí)將深色有機(jī)質(zhì)氧化，使其成為能被洗去的無(wú)色氧化物。所用的強(qiáng)氧化劑包括次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、高酸鉀、氯氣、臭氧等。影響因素主
要為溫度、pH值、藥量、礦漿濃度、時(shí)間等。還原漂白法：對(duì)高嶺土礦物進(jìn)行還原漂白時(shí)最常用的是連二亞硫酸鈉，又稱低亞硫酸鈉，工業(yè)上又稱保險(xiǎn)粉，分子式為Na2S2O4。它是一種強(qiáng)還原劑，碘、碘化鉀、過(guò)氧化氫、亞硝酸等都能被它還原。粘土類礦物中存在的三價(jià)鐵可被還原為二價(jià)鐵，由于二價(jià)鐵易溶于水，經(jīng)過(guò)濾洗滌即可除去。影響還原反應(yīng)過(guò)程的因素很多，但主要是礦漿酸度、溫度、藥劑用量和反應(yīng)時(shí)間、加入添加劑等。
(2) 高溫煅燒提純
在煤系高嶺土中，由于其中含有碳及有機(jī)質(zhì)，高嶺土常呈灰黑色，對(duì)于次生堆積變質(zhì)型高嶺土，也常受到其它顯色有機(jī)物質(zhì)的污染。采用化學(xué)氧化法，雖然能漂白，但最簡(jiǎn)單、最有效而且無(wú)廢水污染的方法則是對(duì)其進(jìn)行煅燒處理。煅燒不但能除掉有機(jī)污染，提高其純度和白度，而且作為一項(xiàng)專門處理工藝，煅燒還起到改善高嶺土性能的作用。在普通地層粘土中，有機(jī)質(zhì)只有一小部分以游離狀態(tài)存在，而絕大部分是與礦物質(zhì)相互結(jié)合。這些有機(jī)質(zhì)主要是腐殖酸，其中含有各種官能團(tuán)，如羧基、甲氧基、醛基、碳基、醌基等。其中碳基、醛基、醌基是顯色基因，因此，含有機(jī)質(zhì)的高嶺土的顏色主要與炭質(zhì)及上述顯色基團(tuán)有關(guān)。當(dāng)高嶺土受到煅燒時(shí)，這些有機(jī)質(zhì)被分解氧化而揮發(fā)掉，高嶺土白度會(huì)顯著提高。
1.2 微細(xì)加工
為了開發(fā)非金屬礦的深加工及制品，近年來(lái)許多國(guó)家都大力研究微粉碎和超微粉碎技術(shù)設(shè)備，主要包括機(jī)械式和氣流沖擊式粉碎機(jī)兩大類。機(jī)械式粉碎機(jī)包括振動(dòng)磨機(jī)、懸輥式粉碎機(jī)(雷蒙磨)、攪拌磨機(jī)、塔式粉碎機(jī)(塔式磨)、膠體磨機(jī)、離心磨機(jī)、擠壓磨機(jī)、高速粉碎機(jī)等。它們大都屬于微粉碎設(shè)備，雖然對(duì)于硬度較低的脆性物料，也能在某種程度上起到超微粉碎作用；或?qū)δ承┮跃奂w或凝聚體形態(tài)存在的物料，也能起到某種程度的超微解磨作用；但用這些設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品細(xì)度、粒度分布、產(chǎn)品純度等，往往難以達(dá)到工業(yè)應(yīng)用部門的要求。而作為超微粉碎設(shè)備的氣流粉碎機(jī)，其產(chǎn)品在細(xì)度、粒度分布、純度等方面則顯示出優(yōu)良性能。從60年代到70年代，發(fā)達(dá)國(guó)家的氣流粉碎技術(shù)迅猛發(fā)展，至80年代氣流粉碎進(jìn)入穩(wěn)定成熟期。我國(guó)曾于60年代開始研制小型扁平式和等截面循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)，近年來(lái)又引進(jìn)、消化吸收研制了一些新機(jī)型，并在石墨、滑石、高嶺土、硅灰石、硅藻土、云母、重晶石、膨潤(rùn)土等非金屬礦產(chǎn)品的深加工中得到應(yīng)用。但是，我國(guó)氣流粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)、制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍然很大，機(jī)械式粉碎機(jī)仍是粉體加工的主要設(shè)備。
(1) 機(jī)械式超細(xì)粉碎
機(jī)械式超細(xì)粉碎設(shè)備是依靠高速旋轉(zhuǎn)的各種粉碎體，如回轉(zhuǎn)齒盤上的齒柱、旋轉(zhuǎn)的粉碎錘頭和粉碎葉輪上的葉片等，來(lái)碰撞因離心力而分散在粉碎室內(nèi)壁處的粗礦粒，或者賦與這
些礦粒以線速度，使顆粒之間發(fā)生沖擊碰撞。這類粉碎機(jī)包括振動(dòng)磨攪拌磨機(jī)、懸輥式粉碎機(jī)(雷蒙磨機(jī))、塔式粉碎機(jī)、高速粉碎機(jī)、膠體磨機(jī)、離心磨機(jī)、擠壓磨機(jī)等。
(2) 氣流式超細(xì)粉碎
氣流粉碎機(jī)是利用高壓氣流(壓縮空氣或過(guò)熱蒸汽)使物料互相受到?jīng)_擊(碰撞)、摩擦及剪切作用而達(dá)到粉碎目的，是一種應(yīng)用廣泛、高效的超微粉碎設(shè)備。常用的主要有扁平式、循環(huán)管式、特羅斯特型及流態(tài)化床式(沸騰床式)氣流粉碎機(jī)等。氣流粉碎機(jī)是最常用的超細(xì)磨礦設(shè)備之一，其產(chǎn)品粒度一般可達(dá)1～5μm。經(jīng)過(guò)預(yù)先磨礦，降低入磨粒度，這種磨機(jī)可得到平均粒度小于1μm的產(chǎn)品。除了產(chǎn)品粒度細(xì)外，氣流粉碎產(chǎn)品還具有粒度分布較窄、顆粒表面光滑、形態(tài)完整、純度高、活性大、分散性好等特點(diǎn)。因此，氣流粉碎機(jī)作為先進(jìn)的超細(xì)粉碎設(shè)備，廣泛應(yīng)用于非金屬礦和化工原料的超細(xì)粉碎加工。
扁平式氣流粉碎機(jī)的原理為高壓氣體經(jīng)入口進(jìn)入氣流分配室中，分配室與粉碎升級(jí)室由若干個(gè)噴嘴相連通，氣體在自身高壓作用下，強(qiáng)行通過(guò)噴嘴時(shí)，產(chǎn)生高達(dá)每秒幾百米甚至上千米的氣流速度，待粉碎物料經(jīng)過(guò)文丘里噴射式加料器進(jìn)入粉碎升級(jí)室的粉碎區(qū)時(shí)，在高速噴氣流作用下發(fā)生粉碎。由于噴嘴與粉碎室的相應(yīng)半徑成一銳角，所以氣流夾帶著被粉碎的顆粒作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，把粉碎合格的顆粒推到粉碎分級(jí)室中心處，進(jìn)入成品收集器。收集器實(shí)際上是一個(gè)旋風(fēng)分離器，與普通旋風(fēng)分離器不同的是夾帶顆粒的氣流是由其上口進(jìn)入，物料顆粒沿著收集器的內(nèi)壁螺旋下降到儲(chǔ)斗中，而廢氣流夾帶著約5%～15%的細(xì)顆粒，經(jīng)排出管排出，作進(jìn)一步捕集回收。
循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)包括等圓截面、變截面、雙循環(huán)管式等三種。
1.3 改性
粘土礦的改性是粘土礦深加工的一種重要形式。是按工業(yè)應(yīng)用的需要，選擇適當(dāng)處理方法，有目地的改善礦物的理化性能，以提高其使用價(jià)值或開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。膨潤(rùn)土的改型就是一種改性，粘土礦的改性主要有化學(xué)改性和熱處理改性兩種，對(duì)高嶺土而言，熱處理改性更為重要。
2 開發(fā)利用現(xiàn)狀
高嶺土在我省分布較廣，主要產(chǎn)于第三系地層中，質(zhì)量較差，另在白山地區(qū)煤系中有硬質(zhì)高嶺土(黑砂石)存在。
由于高嶺土的用途廣泛，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)高嶺土的需求量劇增，高嶺土工業(yè)已發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)體系。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的迅速提高，高嶺土主要用于陶瓷原料的傳統(tǒng)用途已經(jīng)改變，而在造紙、耐火材料、橡膠、油漆和搪瓷等工業(yè)中作涂料和填料的用途卻大幅度拓展。
高嶺土的應(yīng)用見(jiàn)表1。
表1 國(guó)外高嶺土應(yīng)用現(xiàn)狀
應(yīng)用范圍——主要用途
陶瓷工業(yè) ——主要用于日用陶瓷工業(yè)、建筑衛(wèi)生陶瓷、電瓷(高壓電瓷瓷瓶、瓷串、高低壓電瓷接觸開關(guān)、絕緣子等)、無(wú)線電瓷(各種無(wú)線電電子元件，如高頻心瓷、各種電容器件、電阻器件、高頻振蕩元件等)、工業(yè)陶瓷(制作耐腐蝕容器、切削刀具、鉆頭等)、特種工業(yè)陶瓷及工藝美術(shù)瓷等，是陶瓷工業(yè)的主要原料。
造紙工業(yè)——用作造紙的填料和涂料。
橡膠工業(yè)——用作橡膠制品的填充或補(bǔ)強(qiáng)劑。
搪瓷工業(yè)——要求白度高、粉度細(xì)、懸浮性好的高嶺土。
耐火材料——主要用于生產(chǎn)耐火材料、半酸性耐火材料及特殊耐火材料(如熔煉、光學(xué)玻璃、控制玻璃纖維用的坩堝可替代鉑坩堝)。
環(huán)保、化學(xué)工業(yè)——利用煤矸石生產(chǎn)聚合鋁，處理工業(yè)與生活用水，制取釩(硫酸鋁)、氧化鋁和其它化學(xué)藥劑。
水泥工業(yè)—— 一般用于制白水泥。
紡織工業(yè)——作紡織品的涂料、吸水劑、漂白劑。
汽車工業(yè)——汽車裝燃料的容器，控制燃料，轎車部件。
農(nóng)業(yè)——制作化肥、農(nóng)藥(殺蟲劑)的載體。
我國(guó)高嶺土的應(yīng)用結(jié)構(gòu)不同于國(guó)外，陶瓷工業(yè)部門高嶺土應(yīng)用仍占首位，主要生產(chǎn)日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、電瓷等。并已形成我國(guó)獨(dú)有的焦寶石質(zhì)和蛇紋石質(zhì)瓷器配方工藝。坯料中高嶺土用量50%～60%，釉料中1%～10%。紙張用高嶺土供不應(yīng)求，目前，優(yōu)質(zhì)土多靠進(jìn)口，用量不大。國(guó)產(chǎn)紙張用高嶺土不能完全滿足高速刮刀涂布要求。近年來(lái)，隨著一批大中型涂布級(jí)高嶺土礦的發(fā)現(xiàn)和國(guó)外加工技術(shù)的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)紙張用高嶺土的數(shù)量和質(zhì)量有所提高。耐火材料的高嶺土用量?jī)H次于陶瓷業(yè)。八、九十年代初全國(guó)耐火材料用高嶺土占全國(guó)總產(chǎn)量的25%。主要用于冶金、機(jī)械工業(yè)，其次是建材、化工工業(yè)。高嶺土類耐火材料適宜做工業(yè)爐襯、高爐耐火制品、耐火磚、坩堝、砂輪粘結(jié)劑等。
橡膠、塑料工業(yè)應(yīng)用高嶺土發(fā)展緩慢。橡膠工業(yè)使用高嶺土填料，生產(chǎn)淺色制品，1987年全國(guó)橡膠用高嶺土填料為4.5萬(wàn)t。在天然橡膠制品中，高嶺土加填量(50～125)份/100(均為重量)；在合成橡膠制品中，高嶺土加填量(50～100)份/100。塑料工業(yè)僅在電線電纜生產(chǎn)中少量使用高嶺土。聚丙乙烯中硬質(zhì)高嶺土加填量80份/100；聚乙烯電纜料中的煅燒高嶺土用量(20～40)份/100。油漆、搪瓷、化妝品等工業(yè)高嶺土應(yīng)用范圍不廣。油漆工業(yè)使用高嶺土量極少，目前生產(chǎn)的18大類油漆941個(gè)產(chǎn)品中，幾乎不使用高嶺土。在少數(shù)幾種聚氨脂油漆配方中，高嶺土填料含量從12.2%～19.7%。搪瓷廠家配方用高嶺土數(shù)量一般為6%～15%，
主要生產(chǎn)一些日用搪瓷和工業(yè)用搪瓷部件等?；瘖y品工業(yè)高嶺土的用量?jī)H次于滑石粉，主要用于生產(chǎn)各類粉類、胭脂類爽身粉等充當(dāng)粉質(zhì)原料。在石油化工、水泥、農(nóng)藥、飼料等工業(yè)部門也使用一定量的高嶺土，總的看用量少，范圍有限。
3 高嶺土深加工新技術(shù)、新方法
下面對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的一些高嶺土加工的新技術(shù)和新方法作一簡(jiǎn)單介紹，具體內(nèi)容請(qǐng)參照專利資料。
(1) 用微生物法改進(jìn)高嶺土質(zhì)量
是一種對(duì)含氧化鐵礦物雜質(zhì)的礦物原料進(jìn)行微生物除鐵的方法。把抗菌四環(huán)素生產(chǎn)中含草酸廢液以及含草酸的微生物發(fā)酵液加進(jìn)鹽酸后，用于淋濾高嶺土中的鐵。在反應(yīng)罐中用該溶液在90℃溫度和機(jī)械攪拌下處理不同的高嶺土，在90～180分鐘內(nèi)將其Fe2O3的含量從0.54%～1.54%降至0.37%～0.75%。淋濾后的高嶺土經(jīng)還原燒制的白度高于88%，而沒(méi)有淋濾的高嶺土，其燒制白度在78%～87%。淋濾高嶺土中的鐵，不會(huì)造成高嶺土物理和化學(xué)特性的變化，僅有少量鋁(1%)與鐵一起被淋濾掉。除鐵外，還除掉了大部分的不需要組分，如TiO2和CaO。
(2) 印刷用超細(xì)高嶺土涂料
日本發(fā)明的這種涂料用高嶺土的制法，是將高嶺土濕式粉碎而制成的。它可用于代替剝片粘土。它的制法特點(diǎn)是：將平均粒徑1.5μm以上和6μm以下的高嶺土，通過(guò)采用合成樹脂玻璃珠的濕式球磨機(jī)或介質(zhì)攪拌型磨機(jī)進(jìn)行磨碎，粒徑過(guò)小磨碎效果不充分而且給處理后高嶺土料漿的分離帶來(lái)麻煩，粒徑過(guò)大引起選擇性粉碎，處理的高嶺土粒度分布變寬，不能獲得較好的涂料用高嶺土。玻璃球的裝入量以表現(xiàn)體積表示，占球磨機(jī)內(nèi)容積30%～50%作為處理?xiàng)l件，有處理液的固體濃度、處理量、裝置的轉(zhuǎn)數(shù)、玻璃珠的種類及量等各種條件，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)來(lái)控制。處理后高嶺土的平均粒徑為0.3μm以上。比較理想應(yīng)在1.0～1.3μm范圍內(nèi)。通過(guò)處理就可獲得好的高嶺土。
(3) 用高嶺土生產(chǎn)印刷紙用的紙漿填料
為了保證印刷紙必要的不透明度，原蘇聯(lián)發(fā)明了關(guān)于紙漿用的填料，這種方法不但降低了紙張的成本，同時(shí)也改善了其光學(xué)性能和印刷性能。
這種填料可按下列方法制成。把計(jì)算出的礦物放在攪拌器中，向其中加水使?jié)舛冗_(dá)到249～290g/L，進(jìn)行攪拌。把懸浮液凈化，濃縮到濃度為180～200g/L(作為填料包括高嶺土、碳酸鈣、重晶石或它們的混合物)；纖維狀填料采用印刷品廢紙，將其在反應(yīng)器中用必須的表面活性劑、漂白劑、浮選劑在50～70℃溫度下處理，進(jìn)行浮選和凈化；把獲得的廢紙漿在研磨機(jī)中用較小荷重研磨到細(xì)度為35～50μm，纖維長(zhǎng)度為50μm，比表面積為8～12m/g；把制得的濃度為0.3%～1%的廢紙漿加入水池中，與池中的礦物懸浮液共同仔細(xì)攪拌，根據(jù)紙張所需的灰分把用此法制得的填料制成紙漿。比如，當(dāng)紙張的灰分為20%時(shí)，添加的填料量為紙中絕對(duì)干燥物質(zhì)重量的40%。把纖維素懸浮液與填料混合制成紙漿。纖維素懸浮液可包括經(jīng)漂白的硫酸鹽針葉狀纖維素、硫酸鹽片狀纖維素、亞硫酸鹽針葉狀纖維或者它們的混合物。在制作紙張時(shí)可向紙漿中補(bǔ)充地加入膠粘物質(zhì)、凝結(jié)劑、光學(xué)漂白劑、顏料等。紙漿的制備可在pH值為4.5～6.5范圍內(nèi)進(jìn)行。作成紙布，用普通工藝將紙布?jí)赫?、干燥和最后加工?br />
(4) 用作聚合物和油漆顏料的高嶺土的活化方法
這也是原蘇聯(lián)發(fā)明的，其目的在于提高高嶺土顆粒的粘結(jié)力和內(nèi)聚力，縮短尿素膠和聚脂漆的硬化時(shí)間。
(5) 高嶺土填料的制造方法
原蘇聯(lián)研制的這種方法，其目的是改善電絕緣特性和提高白度。實(shí)例說(shuō)明如下：高嶺土經(jīng)濕法選礦。按20μm粒度分級(jí)，至小于2μm的細(xì)粒級(jí)含量為70%，將由螺漿式攪拌機(jī)供給的細(xì)分散級(jí)高嶺土，以高于氧化鐵含量1倍數(shù)量的亞硫酸氫鈉粉在15～25℃下加熱30分鐘。然后將懸浮液脫水至含水量的35%～38%，再由所得物料制成5～30mm的團(tuán)粒，干燥至使其含水25%，接著在強(qiáng)烈攪拌的工作條件下以高于1000℃的溫度焙燒。同時(shí)在高嶺土完成第一放熱反應(yīng)(Tg=980℃)之后，將團(tuán)粒在1000～1030℃下保持7分鐘。接著將煅燒過(guò)的團(tuán)粒依次在球磨機(jī)和氣流式粉碎機(jī)內(nèi)粉碎。將白色粉末成品加在電纜塑料板內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。
(6) 天然水凈化處理方法
在凈水建筑物(凈化池)中水凈化和處理過(guò)程中形成的沉淀物，是一種含水率96%～99.5%的難以過(guò)濾的懸浮物。處理此類沉淀物的工藝流程復(fù)雜，已知污水沉淀物處理方法包括壓實(shí)、加熱(加熱到135～145℃)，添加過(guò)濾劑及脫水。國(guó)外發(fā)明的目的在于提高脫水程度，即按照天然水氫氧化物沉淀物處理方法，包括壓實(shí)，加熱以及壓實(shí)的沉淀物在加熱狀態(tài)下的機(jī)械法脫水，用高嶺土粘土作添加料，而壓實(shí)沉淀物的加熱可在溫度增高速度為3～8℃/min條件下實(shí)現(xiàn)。高嶺土粘土添加量占干沉淀物量的15%～35%；加熱溫度50～98℃。
在機(jī)械脫水過(guò)程中，施加于沉淀物(添加粘土料)固體物質(zhì)顆粒的壓力是穩(wěn)定有效的壓濾負(fù)荷——壓力，因此，此種沉淀物的加熱及以加熱狀態(tài)下脫水乃為第二因素，因?yàn)楹笳呖杀ＷC上述類型沉淀物的過(guò)濾性得到顯著地改善，降低脫水沉淀物層的溫度和厚度，從而提高脫水設(shè)備的生產(chǎn)效率。例如，選取自來(lái)水站平流沉淀池中的沉淀物(含濕度99.59%)。沉淀物的主要礦物組分是鋁、鐵和硅的氫氧化物凝膠體，將沉淀物與50%的高嶺土粘土懸浮物(占干沉2
淀物的35%)混和。經(jīng)24小時(shí)沉淀之后，將添加粘土的沉淀物以5℃/min的升溫速度加熱到80℃。被加熱的沉淀物在最終溫度條件下靜止3分鐘，之后脫水(在沉淀物的平均溫度為50℃時(shí))，所取得的濾餅(渣)，其溫度為62℃。壓濾機(jī)的生產(chǎn)效率為11kg/h。
(7) 強(qiáng)化瓷磚模制法
國(guó)外設(shè)計(jì)出一種強(qiáng)化瓷磚模制法，這種設(shè)計(jì)的主要目的是：1.制作出較薄且具抗壓、耐沖擊的大型瓷磚；2.由于燒制溫度的上限值高，促進(jìn)了結(jié)晶作用，使燒制出來(lái)的瓷磚外表整齊美觀；3.使瓷磚具有一定的硬度、絕緣性、熱傳導(dǎo)率、耐酸和防腐蝕性。這種設(shè)計(jì)，即在純細(xì)高嶺石粉末中加入具耐熱性的炭纖維，再加層間水?dāng)嚢韬竽Ｖ粕嫌赃M(jìn)行適當(dāng)燒制而成。這一發(fā)明，由于只用純細(xì)高嶺石粉末，有效地防止了Fe2O3的混入，增強(qiáng)纖維尤其是炭纖維在燒制時(shí)不會(huì)氧化或燒掉，從而增強(qiáng)纖維粘結(jié)效力。本發(fā)明燒制溫度可以增高，所以能制成結(jié)晶程度好的瓷磚材料；由于這是高嶺石粉末、增強(qiáng)纖維以及層間水調(diào)制成的，制作工藝簡(jiǎn)單，不存在失敗或糟蹋料等問(wèn)題，故瓷磚具有抗沖擊和耐壓特征，可制成薄的大塊瓷磚，從而擴(kuò)大了陶瓷工業(yè)的新領(lǐng)域。
(8) 高嶺土合成4A沸石及其制備方法
該產(chǎn)品的組成為Na2O、Al2O3、SiO2、H2O。其制備方法為精制高嶺土煅燒偏高嶺土合成品化過(guò)濾水洗干燥包裝成品。該4A沸石具有比白度高、粒度細(xì)、分散性好、交換容量大、速度快、吸附性能好的優(yōu)點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于洗滌劑和石油化工等行業(yè)。
(9) 高嶺土微晶玻璃裝飾板材及其生產(chǎn)方法
該發(fā)明公開了一種利用高嶺土為主要原料，以硅灰石為主晶相的微晶玻璃裝飾板材及其生產(chǎn)方法。玻璃成分(wB/10)；(SiO2+Al2O3)為62～74，SiO2/Al2O3為4～10；CaO、MgO、ZnO、BaO中至少兩種，其總量15～25；Na2O、K2O、B2O3中至少一種，其總量8～15。采用熔結(jié)晶化成型工藝。該發(fā)明成本低，產(chǎn)品色澤、花紋、外觀效果理想，其表面在具有天然石材花紋的基礎(chǔ)上，還具有多彩多姿的色調(diào)圖案。
(10)超強(qiáng)去污粉
該產(chǎn)品由25%～40%的高目高嶺土，30%～45%低目高嶺土，5%～15%碳酸納，5%～15%的硼砂和5%～15%的碳酸氫鈉組成。產(chǎn)品對(duì)附著力很強(qiáng)的污垢，特別是對(duì)一些干性污垢(如水垢、煙垢、茶垢等)有很強(qiáng)的去污力。
4 建 議
(1) 我國(guó)優(yōu)質(zhì)高嶺土具有供不應(yīng)求的特點(diǎn)，而我省高嶺土多為劣質(zhì)土，可加強(qiáng)提純提優(yōu)性研究，這方面江蘇等地已有成功經(jīng)驗(yàn)，可首先從提純方法入手。 -2
(2) 我省南部通化、白山地區(qū)古生代煤系地層中含有大量煤系高嶺土，其質(zhì)量可與山西、內(nèi)蒙等地的優(yōu)質(zhì)煤系高嶺土相比，應(yīng)加大開發(fā)利用力度。
(3) 在跟蹤國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)配套研究，形成自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并向系列化發(fā)展。
(4) 加強(qiáng)礦業(yè)環(huán)境保護(hù)和治理，實(shí)行可持續(xù)發(fā)展。
象高嶺土這些用作陶瓷、造紙和化工填料的粘土礦物，要求具有很高的白度和亮度，而自然界產(chǎn)出的天然礦物中，往往因含有一些著色雜質(zhì)而影響其自然白度。采用常規(guī)選礦方法，往往因礦物粒度極細(xì)和礦物與雜質(zhì)緊密共生而難以奏效，因此，國(guó)內(nèi)外普遍對(duì)礦石進(jìn)行提純處理。
(1) 氧化還原漂白提純
圖標(biāo).png
高嶺土礦物中有害的著色雜質(zhì)主要是有機(jī)質(zhì)(包括碳、石墨等)和含鐵、鈦、錳等礦物，如黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、銳鈦礦等。由于有機(jī)質(zhì)通過(guò)煅燒等方法容易除去，因此上述金屬氧化物成為提高礦物白度的主要處理對(duì)象。采用強(qiáng)酸溶解的方法，固然能將上述鐵、鈦化合物大部分除掉，但是，強(qiáng)酸(鹽酸、硫酸等)在溶解氧化鐵、氧化鈦的同時(shí)，也會(huì)溶解氧化鋁，從而有可能破壞高嶺土等粘土類礦物的晶格結(jié)構(gòu)，因此，氧化還原漂白法在粘土礦漂白提純中占有重要的地位。目前常用的漂白法包括氧化法、還原法、氧化還原聯(lián)合法等三種，其中還原法應(yīng)用最廣泛。氧化漂白法：高嶺土中含有的黃鐵礦、有機(jī)物，常使礦物呈灰色，這些物質(zhì)用酸洗和還原漂白均難除去。氧化漂白法就是采用強(qiáng)氧化劑，在水介質(zhì)中將處于還原狀態(tài)的黃鐵礦等氧化成可溶于水的亞鐵，同時(shí)將深色有機(jī)質(zhì)氧化，使其成為能被洗去的無(wú)色氧化物。所用的強(qiáng)氧化劑包括次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、高酸鉀、氯氣、臭氧等。影響因素主
要為溫度、pH值、藥量、礦漿濃度、時(shí)間等。還原漂白法：對(duì)高嶺土礦物進(jìn)行還原漂白時(shí)最常用的是連二亞硫酸鈉，又稱低亞硫酸鈉，工業(yè)上又稱保險(xiǎn)粉，分子式為Na2S2O4。它是一種強(qiáng)還原劑，碘、碘化鉀、過(guò)氧化氫、亞硝酸等都能被它還原。粘土類礦物中存在的三價(jià)鐵可被還原為二價(jià)鐵，由于二價(jià)鐵易溶于水，經(jīng)過(guò)濾洗滌即可除去。影響還原反應(yīng)過(guò)程的因素很多，但主要是礦漿酸度、溫度、藥劑用量和反應(yīng)時(shí)間、加入添加劑等。
(2) 高溫煅燒提純
在煤系高嶺土中，由于其中含有碳及有機(jī)質(zhì)，高嶺土常呈灰黑色，對(duì)于次生堆積變質(zhì)型高嶺土，也常受到其它顯色有機(jī)物質(zhì)的污染。采用化學(xué)氧化法，雖然能漂白，但最簡(jiǎn)單、最有效而且無(wú)廢水污染的方法則是對(duì)其進(jìn)行煅燒處理。煅燒不但能除掉有機(jī)污染，提高其純度和白度，而且作為一項(xiàng)專門處理工藝，煅燒還起到改善高嶺土性能的作用。在普通地層粘土中，有機(jī)質(zhì)只有一小部分以游離狀態(tài)存在，而絕大部分是與礦物質(zhì)相互結(jié)合。這些有機(jī)質(zhì)主要是腐殖酸，其中含有各種官能團(tuán)，如羧基、甲氧基、醛基、碳基、醌基等。其中碳基、醛基、醌基是顯色基因，因此，含有機(jī)質(zhì)的高嶺土的顏色主要與炭質(zhì)及上述顯色基團(tuán)有關(guān)。當(dāng)高嶺土受到煅燒時(shí)，這些有機(jī)質(zhì)被分解氧化而揮發(fā)掉，高嶺土白度會(huì)顯著提高。
1.2 微細(xì)加工
為了開發(fā)非金屬礦的深加工及制品，近年來(lái)許多國(guó)家都大力研究微粉碎和超微粉碎技術(shù)設(shè)備，主要包括機(jī)械式和氣流沖擊式粉碎機(jī)兩大類。機(jī)械式粉碎機(jī)包括振動(dòng)磨機(jī)、懸輥式粉碎機(jī)(雷蒙磨)、攪拌磨機(jī)、塔式粉碎機(jī)(塔式磨)、膠體磨機(jī)、離心磨機(jī)、擠壓磨機(jī)、高速粉碎機(jī)等。它們大都屬于微粉碎設(shè)備，雖然對(duì)于硬度較低的脆性物料，也能在某種程度上起到超微粉碎作用；或?qū)δ承┮跃奂w或凝聚體形態(tài)存在的物料，也能起到某種程度的超微解磨作用；但用這些設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品細(xì)度、粒度分布、產(chǎn)品純度等，往往難以達(dá)到工業(yè)應(yīng)用部門的要求。而作為超微粉碎設(shè)備的氣流粉碎機(jī)，其產(chǎn)品在細(xì)度、粒度分布、純度等方面則顯示出優(yōu)良性能。從60年代到70年代，發(fā)達(dá)國(guó)家的氣流粉碎技術(shù)迅猛發(fā)展，至80年代氣流粉碎進(jìn)入穩(wěn)定成熟期。我國(guó)曾于60年代開始研制小型扁平式和等截面循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)，近年來(lái)又引進(jìn)、消化吸收研制了一些新機(jī)型，并在石墨、滑石、高嶺土、硅灰石、硅藻土、云母、重晶石、膨潤(rùn)土等非金屬礦產(chǎn)品的深加工中得到應(yīng)用。但是，我國(guó)氣流粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)、制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍然很大，機(jī)械式粉碎機(jī)仍是粉體加工的主要設(shè)備。
(1) 機(jī)械式超細(xì)粉碎
機(jī)械式超細(xì)粉碎設(shè)備是依靠高速旋轉(zhuǎn)的各種粉碎體，如回轉(zhuǎn)齒盤上的齒柱、旋轉(zhuǎn)的粉碎錘頭和粉碎葉輪上的葉片等，來(lái)碰撞因離心力而分散在粉碎室內(nèi)壁處的粗礦粒，或者賦與這
些礦粒以線速度，使顆粒之間發(fā)生沖擊碰撞。這類粉碎機(jī)包括振動(dòng)磨攪拌磨機(jī)、懸輥式粉碎機(jī)(雷蒙磨機(jī))、塔式粉碎機(jī)、高速粉碎機(jī)、膠體磨機(jī)、離心磨機(jī)、擠壓磨機(jī)等。
(2) 氣流式超細(xì)粉碎
氣流粉碎機(jī)是利用高壓氣流(壓縮空氣或過(guò)熱蒸汽)使物料互相受到?jīng)_擊(碰撞)、摩擦及剪切作用而達(dá)到粉碎目的，是一種應(yīng)用廣泛、高效的超微粉碎設(shè)備。常用的主要有扁平式、循環(huán)管式、特羅斯特型及流態(tài)化床式(沸騰床式)氣流粉碎機(jī)等。氣流粉碎機(jī)是最常用的超細(xì)磨礦設(shè)備之一，其產(chǎn)品粒度一般可達(dá)1～5μm。經(jīng)過(guò)預(yù)先磨礦，降低入磨粒度，這種磨機(jī)可得到平均粒度小于1μm的產(chǎn)品。除了產(chǎn)品粒度細(xì)外，氣流粉碎產(chǎn)品還具有粒度分布較窄、顆粒表面光滑、形態(tài)完整、純度高、活性大、分散性好等特點(diǎn)。因此，氣流粉碎機(jī)作為先進(jìn)的超細(xì)粉碎設(shè)備，廣泛應(yīng)用于非金屬礦和化工原料的超細(xì)粉碎加工。
扁平式氣流粉碎機(jī)的原理為高壓氣體經(jīng)入口進(jìn)入氣流分配室中，分配室與粉碎升級(jí)室由若干個(gè)噴嘴相連通，氣體在自身高壓作用下，強(qiáng)行通過(guò)噴嘴時(shí)，產(chǎn)生高達(dá)每秒幾百米甚至上千米的氣流速度，待粉碎物料經(jīng)過(guò)文丘里噴射式加料器進(jìn)入粉碎升級(jí)室的粉碎區(qū)時(shí)，在高速噴氣流作用下發(fā)生粉碎。由于噴嘴與粉碎室的相應(yīng)半徑成一銳角，所以氣流夾帶著被粉碎的顆粒作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，把粉碎合格的顆粒推到粉碎分級(jí)室中心處，進(jìn)入成品收集器。收集器實(shí)際上是一個(gè)旋風(fēng)分離器，與普通旋風(fēng)分離器不同的是夾帶顆粒的氣流是由其上口進(jìn)入，物料顆粒沿著收集器的內(nèi)壁螺旋下降到儲(chǔ)斗中，而廢氣流夾帶著約5%～15%的細(xì)顆粒，經(jīng)排出管排出，作進(jìn)一步捕集回收。
循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)包括等圓截面、變截面、雙循環(huán)管式等三種。
1.3 改性
粘土礦的改性是粘土礦深加工的一種重要形式。是按工業(yè)應(yīng)用的需要，選擇適當(dāng)處理方法，有目地的改善礦物的理化性能，以提高其使用價(jià)值或開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。膨潤(rùn)土的改型就是一種改性，粘土礦的改性主要有化學(xué)改性和熱處理改性兩種，對(duì)高嶺土而言，熱處理改性更為重要。
2 開發(fā)利用現(xiàn)狀
高嶺土在我省分布較廣，主要產(chǎn)于第三系地層中，質(zhì)量較差，另在白山地區(qū)煤系中有硬質(zhì)高嶺土(黑砂石)存在。
由于高嶺土的用途廣泛，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)高嶺土的需求量劇增，高嶺土工業(yè)已發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)體系。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的迅速提高，高嶺土主要用于陶瓷原料的傳統(tǒng)用途已經(jīng)改變，而在造紙、耐火材料、橡膠、油漆和搪瓷等工業(yè)中作涂料和填料的用途卻大幅度拓展。
高嶺土的應(yīng)用見(jiàn)表1。
表1 國(guó)外高嶺土應(yīng)用現(xiàn)狀
應(yīng)用范圍——主要用途
陶瓷工業(yè) ——主要用于日用陶瓷工業(yè)、建筑衛(wèi)生陶瓷、電瓷(高壓電瓷瓷瓶、瓷串、高低壓電瓷接觸開關(guān)、絕緣子等)、無(wú)線電瓷(各種無(wú)線電電子元件，如高頻心瓷、各種電容器件、電阻器件、高頻振蕩元件等)、工業(yè)陶瓷(制作耐腐蝕容器、切削刀具、鉆頭等)、特種工業(yè)陶瓷及工藝美術(shù)瓷等，是陶瓷工業(yè)的主要原料。
造紙工業(yè)——用作造紙的填料和涂料。
橡膠工業(yè)——用作橡膠制品的填充或補(bǔ)強(qiáng)劑。
搪瓷工業(yè)——要求白度高、粉度細(xì)、懸浮性好的高嶺土。
耐火材料——主要用于生產(chǎn)耐火材料、半酸性耐火材料及特殊耐火材料(如熔煉、光學(xué)玻璃、控制玻璃纖維用的坩堝可替代鉑坩堝)。
環(huán)保、化學(xué)工業(yè)——利用煤矸石生產(chǎn)聚合鋁，處理工業(yè)與生活用水，制取釩(硫酸鋁)、氧化鋁和其它化學(xué)藥劑。
水泥工業(yè)—— 一般用于制白水泥。
紡織工業(yè)——作紡織品的涂料、吸水劑、漂白劑。
汽車工業(yè)——汽車裝燃料的容器，控制燃料，轎車部件。
農(nóng)業(yè)——制作化肥、農(nóng)藥(殺蟲劑)的載體。
我國(guó)高嶺土的應(yīng)用結(jié)構(gòu)不同于國(guó)外，陶瓷工業(yè)部門高嶺土應(yīng)用仍占首位，主要生產(chǎn)日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、電瓷等。并已形成我國(guó)獨(dú)有的焦寶石質(zhì)和蛇紋石質(zhì)瓷器配方工藝。坯料中高嶺土用量50%～60%，釉料中1%～10%。紙張用高嶺土供不應(yīng)求，目前，優(yōu)質(zhì)土多靠進(jìn)口，用量不大。國(guó)產(chǎn)紙張用高嶺土不能完全滿足高速刮刀涂布要求。近年來(lái)，隨著一批大中型涂布級(jí)高嶺土礦的發(fā)現(xiàn)和國(guó)外加工技術(shù)的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)紙張用高嶺土的數(shù)量和質(zhì)量有所提高。耐火材料的高嶺土用量?jī)H次于陶瓷業(yè)。八、九十年代初全國(guó)耐火材料用高嶺土占全國(guó)總產(chǎn)量的25%。主要用于冶金、機(jī)械工業(yè)，其次是建材、化工工業(yè)。高嶺土類耐火材料適宜做工業(yè)爐襯、高爐耐火制品、耐火磚、坩堝、砂輪粘結(jié)劑等。
橡膠、塑料工業(yè)應(yīng)用高嶺土發(fā)展緩慢。橡膠工業(yè)使用高嶺土填料，生產(chǎn)淺色制品，1987年全國(guó)橡膠用高嶺土填料為4.5萬(wàn)t。在天然橡膠制品中，高嶺土加填量(50～125)份/100(均為重量)；在合成橡膠制品中，高嶺土加填量(50～100)份/100。塑料工業(yè)僅在電線電纜生產(chǎn)中少量使用高嶺土。聚丙乙烯中硬質(zhì)高嶺土加填量80份/100；聚乙烯電纜料中的煅燒高嶺土用量(20～40)份/100。油漆、搪瓷、化妝品等工業(yè)高嶺土應(yīng)用范圍不廣。油漆工業(yè)使用高嶺土量極少，目前生產(chǎn)的18大類油漆941個(gè)產(chǎn)品中，幾乎不使用高嶺土。在少數(shù)幾種聚氨脂油漆配方中，高嶺土填料含量從12.2%～19.7%。搪瓷廠家配方用高嶺土數(shù)量一般為6%～15%，
主要生產(chǎn)一些日用搪瓷和工業(yè)用搪瓷部件等?；瘖y品工業(yè)高嶺土的用量?jī)H次于滑石粉，主要用于生產(chǎn)各類粉類、胭脂類爽身粉等充當(dāng)粉質(zhì)原料。在石油化工、水泥、農(nóng)藥、飼料等工業(yè)部門也使用一定量的高嶺土，總的看用量少，范圍有限。
3 高嶺土深加工新技術(shù)、新方法
下面對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的一些高嶺土加工的新技術(shù)和新方法作一簡(jiǎn)單介紹，具體內(nèi)容請(qǐng)參照專利資料。
(1) 用微生物法改進(jìn)高嶺土質(zhì)量
是一種對(duì)含氧化鐵礦物雜質(zhì)的礦物原料進(jìn)行微生物除鐵的方法。把抗菌四環(huán)素生產(chǎn)中含草酸廢液以及含草酸的微生物發(fā)酵液加進(jìn)鹽酸后，用于淋濾高嶺土中的鐵。在反應(yīng)罐中用該溶液在90℃溫度和機(jī)械攪拌下處理不同的高嶺土，在90～180分鐘內(nèi)將其Fe2O3的含量從0.54%～1.54%降至0.37%～0.75%。淋濾后的高嶺土經(jīng)還原燒制的白度高于88%，而沒(méi)有淋濾的高嶺土，其燒制白度在78%～87%。淋濾高嶺土中的鐵，不會(huì)造成高嶺土物理和化學(xué)特性的變化，僅有少量鋁(1%)與鐵一起被淋濾掉。除鐵外，還除掉了大部分的不需要組分，如TiO2和CaO。
(2) 印刷用超細(xì)高嶺土涂料
日本發(fā)明的這種涂料用高嶺土的制法，是將高嶺土濕式粉碎而制成的。它可用于代替剝片粘土。它的制法特點(diǎn)是：將平均粒徑1.5μm以上和6μm以下的高嶺土，通過(guò)采用合成樹脂玻璃珠的濕式球磨機(jī)或介質(zhì)攪拌型磨機(jī)進(jìn)行磨碎，粒徑過(guò)小磨碎效果不充分而且給處理后高嶺土料漿的分離帶來(lái)麻煩，粒徑過(guò)大引起選擇性粉碎，處理的高嶺土粒度分布變寬，不能獲得較好的涂料用高嶺土。玻璃球的裝入量以表現(xiàn)體積表示，占球磨機(jī)內(nèi)容積30%～50%作為處理?xiàng)l件，有處理液的固體濃度、處理量、裝置的轉(zhuǎn)數(shù)、玻璃珠的種類及量等各種條件，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)來(lái)控制。處理后高嶺土的平均粒徑為0.3μm以上。比較理想應(yīng)在1.0～1.3μm范圍內(nèi)。通過(guò)處理就可獲得好的高嶺土。
(3) 用高嶺土生產(chǎn)印刷紙用的紙漿填料
為了保證印刷紙必要的不透明度，原蘇聯(lián)發(fā)明了關(guān)于紙漿用的填料，這種方法不但降低了紙張的成本，同時(shí)也改善了其光學(xué)性能和印刷性能。
這種填料可按下列方法制成。把計(jì)算出的礦物放在攪拌器中，向其中加水使?jié)舛冗_(dá)到249～290g/L，進(jìn)行攪拌。把懸浮液凈化，濃縮到濃度為180～200g/L(作為填料包括高嶺土、碳酸鈣、重晶石或它們的混合物)；纖維狀填料采用印刷品廢紙，將其在反應(yīng)器中用必須的表面活性劑、漂白劑、浮選劑在50～70℃溫度下處理，進(jìn)行浮選和凈化；把獲得的廢紙漿在研磨機(jī)中用較小荷重研磨到細(xì)度為35～50μm，纖維長(zhǎng)度為50μm，比表面積為8～12m/g；把制得的濃度為0.3%～1%的廢紙漿加入水池中，與池中的礦物懸浮液共同仔細(xì)攪拌，根據(jù)紙張所需的灰分把用此法制得的填料制成紙漿。比如，當(dāng)紙張的灰分為20%時(shí)，添加的填料量為紙中絕對(duì)干燥物質(zhì)重量的40%。把纖維素懸浮液與填料混合制成紙漿。纖維素懸浮液可包括經(jīng)漂白的硫酸鹽針葉狀纖維素、硫酸鹽片狀纖維素、亞硫酸鹽針葉狀纖維或者它們的混合物。在制作紙張時(shí)可向紙漿中補(bǔ)充地加入膠粘物質(zhì)、凝結(jié)劑、光學(xué)漂白劑、顏料等。紙漿的制備可在pH值為4.5～6.5范圍內(nèi)進(jìn)行。作成紙布，用普通工藝將紙布?jí)赫?、干燥和最后加工?br />
(4) 用作聚合物和油漆顏料的高嶺土的活化方法
這也是原蘇聯(lián)發(fā)明的，其目的在于提高高嶺土顆粒的粘結(jié)力和內(nèi)聚力，縮短尿素膠和聚脂漆的硬化時(shí)間。
(5) 高嶺土填料的制造方法
原蘇聯(lián)研制的這種方法，其目的是改善電絕緣特性和提高白度。實(shí)例說(shuō)明如下：高嶺土經(jīng)濕法選礦。按20μm粒度分級(jí)，至小于2μm的細(xì)粒級(jí)含量為70%，將由螺漿式攪拌機(jī)供給的細(xì)分散級(jí)高嶺土，以高于氧化鐵含量1倍數(shù)量的亞硫酸氫鈉粉在15～25℃下加熱30分鐘。然后將懸浮液脫水至含水量的35%～38%，再由所得物料制成5～30mm的團(tuán)粒，干燥至使其含水25%，接著在強(qiáng)烈攪拌的工作條件下以高于1000℃的溫度焙燒。同時(shí)在高嶺土完成第一放熱反應(yīng)(Tg=980℃)之后，將團(tuán)粒在1000～1030℃下保持7分鐘。接著將煅燒過(guò)的團(tuán)粒依次在球磨機(jī)和氣流式粉碎機(jī)內(nèi)粉碎。將白色粉末成品加在電纜塑料板內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。
(6) 天然水凈化處理方法
在凈水建筑物(凈化池)中水凈化和處理過(guò)程中形成的沉淀物，是一種含水率96%～99.5%的難以過(guò)濾的懸浮物。處理此類沉淀物的工藝流程復(fù)雜，已知污水沉淀物處理方法包括壓實(shí)、加熱(加熱到135～145℃)，添加過(guò)濾劑及脫水。國(guó)外發(fā)明的目的在于提高脫水程度，即按照天然水氫氧化物沉淀物處理方法，包括壓實(shí)，加熱以及壓實(shí)的沉淀物在加熱狀態(tài)下的機(jī)械法脫水，用高嶺土粘土作添加料，而壓實(shí)沉淀物的加熱可在溫度增高速度為3～8℃/min條件下實(shí)現(xiàn)。高嶺土粘土添加量占干沉淀物量的15%～35%；加熱溫度50～98℃。
在機(jī)械脫水過(guò)程中，施加于沉淀物(添加粘土料)固體物質(zhì)顆粒的壓力是穩(wěn)定有效的壓濾負(fù)荷——壓力，因此，此種沉淀物的加熱及以加熱狀態(tài)下脫水乃為第二因素，因?yàn)楹笳呖杀ＷC上述類型沉淀物的過(guò)濾性得到顯著地改善，降低脫水沉淀物層的溫度和厚度，從而提高脫水設(shè)備的生產(chǎn)效率。例如，選取自來(lái)水站平流沉淀池中的沉淀物(含濕度99.59%)。沉淀物的主要礦物組分是鋁、鐵和硅的氫氧化物凝膠體，將沉淀物與50%的高嶺土粘土懸浮物(占干沉2
淀物的35%)混和。經(jīng)24小時(shí)沉淀之后，將添加粘土的沉淀物以5℃/min的升溫速度加熱到80℃。被加熱的沉淀物在最終溫度條件下靜止3分鐘，之后脫水(在沉淀物的平均溫度為50℃時(shí))，所取得的濾餅(渣)，其溫度為62℃。壓濾機(jī)的生產(chǎn)效率為11kg/h。
(7) 強(qiáng)化瓷磚模制法
國(guó)外設(shè)計(jì)出一種強(qiáng)化瓷磚模制法，這種設(shè)計(jì)的主要目的是：1.制作出較薄且具抗壓、耐沖擊的大型瓷磚；2.由于燒制溫度的上限值高，促進(jìn)了結(jié)晶作用，使燒制出來(lái)的瓷磚外表整齊美觀；3.使瓷磚具有一定的硬度、絕緣性、熱傳導(dǎo)率、耐酸和防腐蝕性。這種設(shè)計(jì)，即在純細(xì)高嶺石粉末中加入具耐熱性的炭纖維，再加層間水?dāng)嚢韬竽Ｖ粕嫌赃M(jìn)行適當(dāng)燒制而成。這一發(fā)明，由于只用純細(xì)高嶺石粉末，有效地防止了Fe2O3的混入，增強(qiáng)纖維尤其是炭纖維在燒制時(shí)不會(huì)氧化或燒掉，從而增強(qiáng)纖維粘結(jié)效力。本發(fā)明燒制溫度可以增高，所以能制成結(jié)晶程度好的瓷磚材料；由于這是高嶺石粉末、增強(qiáng)纖維以及層間水調(diào)制成的，制作工藝簡(jiǎn)單，不存在失敗或糟蹋料等問(wèn)題，故瓷磚具有抗沖擊和耐壓特征，可制成薄的大塊瓷磚，從而擴(kuò)大了陶瓷工業(yè)的新領(lǐng)域。
(8) 高嶺土合成4A沸石及其制備方法
該產(chǎn)品的組成為Na2O、Al2O3、SiO2、H2O。其制備方法為精制高嶺土煅燒偏高嶺土合成品化過(guò)濾水洗干燥包裝成品。該4A沸石具有比白度高、粒度細(xì)、分散性好、交換容量大、速度快、吸附性能好的優(yōu)點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于洗滌劑和石油化工等行業(yè)。
(9) 高嶺土微晶玻璃裝飾板材及其生產(chǎn)方法
該發(fā)明公開了一種利用高嶺土為主要原料，以硅灰石為主晶相的微晶玻璃裝飾板材及其生產(chǎn)方法。玻璃成分(wB/10)；(SiO2+Al2O3)為62～74，SiO2/Al2O3為4～10；CaO、MgO、ZnO、BaO中至少兩種，其總量15～25；Na2O、K2O、B2O3中至少一種，其總量8～15。采用熔結(jié)晶化成型工藝。該發(fā)明成本低，產(chǎn)品色澤、花紋、外觀效果理想，其表面在具有天然石材花紋的基礎(chǔ)上，還具有多彩多姿的色調(diào)圖案。
(10)超強(qiáng)去污粉
該產(chǎn)品由25%～40%的高目高嶺土，30%～45%低目高嶺土，5%～15%碳酸納，5%～15%的硼砂和5%～15%的碳酸氫鈉組成。產(chǎn)品對(duì)附著力很強(qiáng)的污垢，特別是對(duì)一些干性污垢(如水垢、煙垢、茶垢等)有很強(qiáng)的去污力。
4 建 議
(1) 我國(guó)優(yōu)質(zhì)高嶺土具有供不應(yīng)求的特點(diǎn)，而我省高嶺土多為劣質(zhì)土，可加強(qiáng)提純提優(yōu)性研究，這方面江蘇等地已有成功經(jīng)驗(yàn)，可首先從提純方法入手。 -2
(2) 我省南部通化、白山地區(qū)古生代煤系地層中含有大量煤系高嶺土，其質(zhì)量可與山西、內(nèi)蒙等地的優(yōu)質(zhì)煤系高嶺土相比，應(yīng)加大開發(fā)利用力度。
(3) 在跟蹤國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)配套研究，形成自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并向系列化發(fā)展。
(4) 加強(qiáng)礦業(yè)環(huán)境保護(hù)和治理，實(shí)行可持續(xù)發(fā)展。
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