一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法技术

本发明专利技术涉及一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，属于非金属矿选矿技术领域；本方法包括如下步骤：将1‑5‰絮凝剂加入到经保险粉漂白后的酸性高岭土（K89）矿浆中，先快速搅拌，再缓慢搅拌，之后将浆料送至储浆池静置沉降，静置8~24h后将上层清液抽出，加入与抽去上层清液相同量的水，然后将矿浆输送到搅拌池，加入酸溶液调节矿浆pH=1~3，搅拌混合1~15min，得到高岭土矿浆并置于板框压滤机内，压滤脱水得到滤饼，置于闪蒸干燥机，150~160℃加热干燥粉碎后制得高岭土产品；本方法简单、环保，不仅可以有效去除高岭土中的部分铁杂质，达到增白高岭土的目的，同时还通过外循环对酸洗除铁滤液进行离子交换树脂除铁工艺，使滤液能够循环利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高岭土的化学增白方法，具体涉及一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，属于非金属矿选矿

技术介绍
高岭土是以高岭石族矿物为主要成分的粘土，是一种重要的非金属矿，已成为陶瓷、造纸、涂料、橡胶、塑料、石油化工、耐火材料等众多领域所必需的矿物原料。近年来，市场对高岭土的需求量在不断增加，特别造纸和陶瓷行业中对高岭土的白度要求较高，开发利用低品位高岭土正成为当前研究的热点。 铁杂质是高岭土着色的一个主要成因，限制了高岭土的应用。因此，降低高岭土染色物质Fe2O3的含量，可以达到提高高岭土白度的目的。除质量较好的高岭土原矿外，一般高岭土在应用前都需要经过化学漂白处理。现有的化学漂白方法，通常采用酸性还原漂白方法，具体是用硫酸调节高岭土矿浆至一定酸性，然后加入保险粉进行还原漂白。在整个漂白到形成产品的过程中铁原子基本保留在产品中，只是以两价铁形式存在。这种两价铁在高岭土漂白干燥过程中，产品会慢慢变黄，致使还原漂白高岭土的产品白度不稳定。为解决上述问题，有人采用磁选-还原法对高岭土进行增白，具体是高岭土漂白还原前，采用高梯度磁选机除去高岭土中的铁杂质，然后再对高岭土机进行还原漂白处理，增加高岭土产品的白度。例如，管俊芳等（《非金属矿》，2010年第33卷第2期）通过磁选-化学漂白等工艺，对淮北新蔡煤系高岭土的增白进行了研究，通过原矿→破碎→搅拌磨→磁选→化学漂白工艺，可使高岭土的白度由69.40提高到77.99，全Fe含量由0.71%下降到0.39%。但高梯度磁选工艺设备投资高，耗电量大，难以在实际工业应用中广泛推广。也有人采用还原-络合法对高岭土进行漂白工艺，如在已还原漂白的高岭土矿浆中加入草酸与 Fe2+，形成可溶性的稳定络合物，再经过滤、洗涤达到抑制高岭土产品返黄的目的。上述技术方案，对返黄问题有一定解决，但成本都较高。中国专利技术“水洗铁染高岭土的增白方法”，申请号200910112257.5公开一种首先对原矿水洗除杂质，再用漂白剂将高岭土中 Fe 3+ 还原为 Fe 2+ ，洗涤过滤，最后添加漂白剂煅烧，将铁除去而提高高岭土白度的方法，使福建省龙海铁染高岭土的 Fe 含量由 1.03% 降低到 0.50~0.52%，除铁率在 50% 左右，效果明显，但工艺过程中采用高温煅烧，不仅工艺复杂、能耗大，而且所产生的挥发性物质污染环境；中国专利技术“一种高岭土除铁增白的方法”，申请号201210013462.8，公开一种以硫酸为酸浸剂对高岭土进行酸浸，再以甲醛、乙醛等有机还原剂替代保险粉作为增白剂对高岭土进行还原除铁，但工艺成本高。中国专利 CN101987480A 涉及到一种无酸洗高岭土原矿的制备方法，即使用强还原剂代替保险粉来提到高岭土的白度，除铁效果优于传统的保险粉除铁增白，但该方法生产成本高、污染环境、操作工艺复杂。可见，目前高岭土的除铁工艺还存在诸多不足，严重影响了其在各方面的应用，亟待开发一种新型环保、适应于工业化生产的方法，扩大其应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、环保高岭土沉降酸洗除铁增白方法，该方法不仅可以有效去除高岭土中的部分铁杂质，达到增白高岭土的目的，同时还通过外循环对酸洗除铁滤液进行离子交换树脂除铁工艺，使滤液能够循环利用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，包括如下步骤：（1）絮凝沉降：将絮凝剂加入到经保险粉漂白后的酸性高岭土矿浆中，先快速搅拌，再缓慢搅拌，之后将浆料送至储浆池静置沉降8~24h；（2）酸洗除铁：将储浆池中浆料的上层清液抽出，加入与抽去上层清液相同量的水，然后输送到搅拌池，再加入酸溶液，调节pH为1~3，搅拌混合1~15min至均匀，得到高岭土矿浆；（3）压滤脱水：将高岭土矿浆置于板框压滤机内，进行压滤脱水，得到高岭土滤饼①；（4）离子交换：将上述压滤脱水后的滤液由上方加入离子交换装置内，再加入固体离子交换剂，通过固体离子交换剂中的离子与经压滤脱水后的滤液中的Fe2+进行离子交换，得到去Fe滤液以备之后酸洗除铁循环使用；（5）闪蒸干燥：将高岭土滤饼①置于闪蒸干燥机中加热干燥，干燥温度为155~160℃，得到高岭土滤饼②；（6）粉碎出料：将高岭土滤饼②置于粉碎装置进行粉碎，得到高岭土产品。所述絮凝剂为明矾、聚丙烯酰胺、壳聚糖中的一种，加入量为质量分数的1~5‰。所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸中的一种，质量浓度为5~15%。所述高岭土矿浆的质量浓度为15~20%。所述固体离子交换剂为离子交换树脂，具体为D201型阴离子交换树脂、D301型阴离子交换树脂、D001型大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂中的一种。所述离子交换装置中离子交换柱树脂的填充量为70~80%，滤液空速为8~12m3·(m3树脂·h)-1。本专利技术的有益效果是：1.由于在酸洗除铁过程中使用无机酸，与使用草酸进行酸洗漂白相比，可以有效除去高岭土中的铁杂质，增白高岭土产品并抑制返黄，同时无机酸与草酸相比，价格优势明显，廉价易得；2.在高岭土酸洗除铁后，使用离子交换树脂对滤液进行处理，减少滤液中的指标离子的含量，同时滤液的酸度几乎不变，可以循环使用酸洗处理高岭土，不论是经济还是环保方面，均有很大益处。说明书附图图1本专利技术的工艺方法流程图。具体实施方式下面通过实例对本专利技术做进一步详细说明，这些实例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围；实施例1一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，包括如下步骤：（1）絮凝沉降：将质量分数为1‰明矾加入到经保险粉漂白后的酸性高岭土（K89）矿浆中，先快速搅拌，再缓慢搅拌，之后将浆料送至储浆池静置沉降16h；（2）酸洗除铁：将储浆池中浆料的上层清液抽出，加入与抽去上层清液相同量的水，然后输送到搅拌池，再加入质量浓度为5%的硫酸溶液，调节pH为1，搅拌混合1min至均匀，得到高岭土矿浆，高岭土矿浆的质量浓度为15%；（3）压滤脱水：将高岭土矿浆置于板框压滤机内，进行压滤脱水，得到高岭土滤饼①；（4）离子交换：将上述压滤脱水后的滤液由上方加入离子交换装置内，再加入D201型阴离子交换树脂，通过固体离子交换剂中的离子与经压滤脱水后的滤液中的Fe2+进行离子交换，得到去Fe滤液以备之后酸洗除铁循环使用，离子交换装置中离子交换柱树脂的填充量为70%，滤液空速为8m3·(m3树脂·h)-1；（5）闪蒸干燥：将高岭土滤饼①置于闪蒸干燥机中加热干燥，干燥温度为155℃，得到高岭土滤饼②；（6）粉碎出料：将高岭土滤饼②置于粉碎装置进行粉碎，得到高岭土产品。单纯使用保险粉还原漂白后的高岭土产品，白度为85.6，pH值为3.5，采用本专利技术的工艺处理后，高岭土产品白度比达87.7，在原基础上提高2.1度。实施例2一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，包括如下步骤：（1）絮凝沉降：将质量分数为5‰聚丙烯酰胺加入到经保险粉漂白后的酸性高岭土（K89）矿浆中，先快速搅拌，再缓慢搅拌，之后将浆料送至储浆池静置沉降20h；（2）酸洗除铁：将储浆池中浆料的上层清液抽出，加入与抽去上层清液相同量的水，然后输送到搅拌池，再加入质量浓度为15%的盐酸溶液，调节pH为3，搅拌混合15min至均匀，得到高岭土矿浆，高岭土矿浆的质量浓度为20%；（3）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）絮凝沉降：将絮凝剂加入到经保险粉漂白后的酸性高岭土矿浆中，先快速搅拌，再缓慢搅拌，之后将浆料送至储浆池静置沉降；（2）酸洗除铁：将储浆池中浆料的上层清液抽出，加入与抽去的上层清液相同量的水，然后输送到搅拌池，再加入酸溶液，调节pH为1~3，搅拌混合至均匀，得到高岭土矿浆；（3）压滤脱水：将高岭土矿浆置于板框压滤机内，进行压滤脱水，得到高岭土滤饼①；（4）离子交换：将上述压滤脱水后的滤液由上方加入离子交换装置内，再加入固体离子交换剂，通过固体离子交换剂中的离子与经压滤脱水后的滤液中的Fe2+进行离子交换，得到去铁滤液以备之后酸洗除铁循环使用；（5）闪蒸干燥：将高岭土滤饼①置于闪蒸干燥机中加热干燥，得到高岭土滤饼②；（6）粉碎出料：将高岭土滤饼②置于粉碎装置进行粉碎，得到高岭土产品。

【技术特征摘要】
1.一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）絮凝沉降：将絮凝剂加入到经保险粉漂白后的酸性高岭土矿浆中，先快速搅拌，再缓慢搅拌，之后将浆料送至储浆池静置沉降；（2）酸洗除铁：将储浆池中浆料的上层清液抽出，加入与抽去的上层清液相同量的水，然后输送到搅拌池，再加入酸溶液，调节pH为1~3，搅拌混合至均匀，得到高岭土矿浆；（3）压滤脱水：将高岭土矿浆置于板框压滤机内，进行压滤脱水，得到高岭土滤饼①；（4）离子交换：将上述压滤脱水后的滤液由上方加入离子交换装置内，再加入固体离子交换剂，通过固体离子交换剂中的离子与经压滤脱水后的滤液中的Fe2+进行离子交换，得到去铁滤液以备之后酸洗除铁循环使用；（5）闪蒸干燥：将高岭土滤饼①置于闪蒸干燥机中加热干燥，得到高岭土滤饼②；（6）粉碎出料：将高岭土滤饼②置于粉碎装置进行粉碎，得到高岭土产品。2.据权利要求1所述一种高岭土沉降酸洗除铁增白方法，其特征在于：步骤（1）所述絮凝剂为明矾、聚丙烯酰胺或壳聚糖中...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亮，付彤，颜合勇，
申请(专利权)人：广东新邦乐科技有限公司，广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44