一种用于电瓷行业的球粘土的除铁方法技术

一种用于电瓷行业的球粘土的除铁方法，涉及一种用于电瓷行业的球粘土。将球粘土原矿制浆，分选，除去粗粒级沙石，含有细砂的矿浆进入螺旋分级机得矿浆，再输送到分选池进行分选，从分选池出来的矿浆进入浓缩池，分选池底部的细沙用泥浆泵抽出；将浓缩池中的矿浆输送到除铁池，加水调节矿浆浓度；加入工业硫酸；再加入连二亚硫酸钠进行化学还原反应；加入草酸进行络合反应；将水池加满清水冲洗矿浆，加入聚丙烯酰胺进行絮凝反应；浆料沉降后将水排出，加入清水冲洗，直到矿浆的pH值达到中性时，沉降后将水排出；通过泥浆泵将矿浆送入剥片机进行超细剥片；球粘土经压滤、晒干后计量打包，放入仓库待运。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电瓷行业的球粘土，尤其是涉及一种用于电瓷行业的球粘土的除铁生产工艺。
技术介绍
球粘土是指生成时代较新的新生代软质粘土，其上覆盖层薄而压力小，尚未固结成岩而组成矿物，也未重结晶和有序化，即主要由无序高岭石组成。球粘土常含少量伊利石或I-M间层粘土矿物和石英、有机质及铁、钛着色杂质等，主要化学成分为Si02、Al203、H20及少量的Fe203、Ti02、Na20、K20，其颜色多种多样，以黑色、灰色为主。焙烧后，随杂质含量不同呈白、黄、褐色等。球粘土是一种含有天然纳米颗粒、物化活性高的粘土原料，其可塑性能好、结合强度高、易烧结、烧结范围宽。球粘土在水中易浸散，这种高分散性使之配制的泥浆具有良好的悬浮性，保证了泥浆的流动性、厚化性系数等性能以满足陶瓷工艺要求。因此球粘土是陶瓷工业中的重要结合粘土。此外，球粘土还有高耐火度、优良的耐热震性、中高温抗折强度、 低蠕变、抗剥落及耐侵蚀等性能，广泛应用于耐火材料等领域。球粘土主要用于陶瓷、耐火材料作粘结剂。例如国外一些陶瓷坯体需球粘土用量 墙砖30%，陶器25%，卫生瓷20% 30%，日用瓷10%，电瓷30%，耐火器材5% 15%。 球粘土不仅用于细瓷、耐火材料、一般陶瓷及搪瓷釉等领域，而且用于造纸涂料及填料、橡胶及塑料的填料、动物饲料添加剂、肥料中的抗固结剂和制取硫酸铝及硅铝白炭黑等。如果用在冶金上，球粘土还可做炼铁高炉出铁口的泡泥，能增加生铁产量。球粘土可作为电瓷生产工艺中的粘土原料，以增加坯体的可塑性，降低烧结温度。 电瓷是指用于电气设备各部分的绝缘和机械支持或连接的一类陶瓷。电瓷要求有高的体积电阻率，低介电常数和低介电损耗。除此之外，还要求具有一定的机械强度。在电瓷生产过程中，要避免引入铁等变价金属离子，以免产生自由电子和空穴，引起电子式导电，使陶瓷电性能恶化。如果铁杂质以聚集态出现在瓷体之中，将形成铁斑、金属铁的熔洞、结构和性能不良的铁莫来石等显微结构缺陷，降低电瓷产品的强度和电绝缘性。球粘土中常混生着少量铁质矿物。这些铁质的存在不但降低以球粘土为原料的电瓷的物理、机械、化学及电气性能，而且在成型时有碍于制品的表观及微观质量。因此，电瓷行业一般要求粘土原料中狗203含量小于1. 8%，最好小于1. 5%。如何经过深加工除铁，使球粘土符合电瓷原料的要求，成为目前生产企业十分关心的问题。球粘土中最有害的铁化合物为少量黄铁矿(FeS2)或白铁矿与菱铁矿(FeCO3)，这种铁的赋存与有机质有关。但是最常见的是铁的水化物(Fe2O3形式，占0. 2% 0. 4% )， 即以针铁矿(Fe2O^nH2O)为主，其它如水赤铁矿及水针铁矿等较难见到。针铁矿常吸附在或浸染于高岭石、水云母、石英的晶体上。铁化合物的成份很容易变化，结果引起各种的颜色度，这取决于水化的量和物质的细微。在球粘土中铁也常以类质同象替代形式进入高岭石或水云母的晶格中。在我国球粘土中常见针铁矿吸附状态，如水曲柳矿区等。较少为类质同象赋存于高岭石与水云母或I-M间层矿物的晶格中置换铝，如晋北矿区。我国球粘土研究始于20世纪80年代。由于球粘土只在少数地区发现，如吉林水曲柳、广西南宁等，因此关于球粘土应用开发的研究少有报道。其中主要为我国著名粘土专家刘长龄的一些报道。(1、刘长龄.球粘土应被列为独立的品种.非金属矿，1997，(1) 25-28 ;2、刘长龄，陈新邦.东北地区球粘土的地质特征和成矿条件.地质找矿论丛， 2004,19(4) :243-251 ;3、刘长龄，李生才，刘钦甫.南宁球粘土地质特征及矿床成因· 地质找矿论丛，2002，17 ) =246-251)而关于球粘土除铁工艺研究的报道则更为少见。球粘土和高岭土一样，都属于粘土类矿物。因此可以参照高岭土的除铁增白方法对球粘土进行深加工。目前，高岭土的除铁增白方法中的化学还原漂白法对球粘土具有一定的适用性。化学还原漂白法是指采用连二亚硫酸钠将高岭土矿中的三价铁还原成二价铁。为防止二价铁氧化，加入草酸与其络合。通过洗涤过滤除去二价铁，达到除铁增白的目的。但是球粘土和高岭土之间存在一定的区别，比如球粘土的铁含量、有机质含量通常比高岭土多，白度比高岭土低。因此完全照搬高岭土的除铁增白工艺肯定不行，需要在现有高岭土化学还原漂白工艺的基础上，改进一些工艺参数，开发出一种适合于球粘土的除铁生产工艺。如针对球粘土中铁含量通常比高岭土多的特点，减少除铁时的矿浆浓度，加大连二亚硫酸钠和草酸的用量，延长反应时间；同时，在整个反应过程中，保持矿浆的PH值在 4以下，增加矿浆洗涤次数。针对球粘土在水中易分散，不易沉降的特点，在反应结束后，力口入聚丙烯酰胺，起到絮凝作用，缩短沉降时间。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种能够降低球粘土中铁的含量，以满足电瓷烧结后的性能要求，且能够产业化的用于电瓷行业的球粘土的除铁方法。本专利技术包括以下步骤1)将球粘土原矿制浆，分选，除去粗粒级沙石，含有细砂的矿浆进入螺旋分级机， 得矿浆；2)将步骤1)所得的矿浆输送到分选池，进行分选循环操作，从分选池出来的矿浆进入浓缩池，而分选池底部的细沙用泥浆泵抽出；3)将浓缩池中的矿浆输送到除铁池，加水调节矿浆浓度；4)加入工业硫酸；5)加入连二亚硫酸钠进行化学还原反应；6)加入草酸进行络合反应，加入草酸的量按质量百分比为球粘土矿干重的 2% ；7)将水池加满清水冲洗矿浆，加入聚丙烯酰胺进行絮凝反应，聚丙烯酰胺的加入量按质量百分比为球粘土矿干重的0. 2%。 0. 6%o ；8)浆料沉降后将水排出，加入清水冲洗，直到矿浆的PH值达到中性时，沉降后将水排出；9)通过泥浆泵将矿浆送入剥片机进行超细剥片；10)球粘土经压滤、晒干后计量打包，放入仓库待运。在步骤1)中，所述制浆，可将球粘土原矿用高速搅拌机制浆；所述分选所需浓度， 按质量百分比可为10% 15%，最佳值为12%。在步骤2~)中，所述分选池可采用3个分选池。在步骤3)中，所述矿浆浓度，按质量百分比可为10% 20%，最好为12% 18%。在步骤4)中，所述加入工业硫酸后可调节矿浆pH值在4以下，pH可为1 3，最佳值为2 ；所述工业硫酸的质量百分比浓度可为95% 98%，最好为98%;所述加入工业硫酸调节矿浆PH值最好是边搅拌边加入工业硫酸。在步骤幻中，所述连二亚硫酸钠的加入量按质量百分比可为球粘土矿干重的 3^-8%,比较合适的范围是4% 7 %，最佳值为5 % ；所述化学还原反应的时间可为45 90min,比较合适的范围是55 75min，最佳值是60min。所述加入连二亚硫酸钠进行化学还原反应最好是边搅拌边加入连二亚硫酸钠。在步骤6)中，所述加入草酸的量按质量百分比比较合适的范围为1. 2% 1. 8%， 最佳值为1. 5% ；所述络合反应时间可为15 25min，比较合适的范围是18 22min，最佳值是20min ；所述加入草酸进行络合反应最好是边搅拌边加入草酸。在步骤7)中，所述聚丙烯酰胺的加入量按质量百分比比较合适的范围是0.3%。0. 5%。，最佳值为0. 4%o ；所述絮凝反应的时间可为20 40min，比较合适的范围是25 35min，最佳值是30min ；所述加入聚丙烯酰胺进行絮凝反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗学涛，傅翠梨，张蓉，吴浩，黄平平，李锦堂，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：