一种利用天然生物质原材料提高偏高岭土白度的方法，它包括以下步骤：（1）将高岭土粉末与天然生物质原材料粉末混合均匀，其中添加天然生物质原材料的量为高岭土原矿质量的（5-7）wt%；（2）将步骤（1）所得混合物在高温下煅烧2h以上，冷却后得到增白的偏高岭土。本发明专利技术以天然生物质原材料作为增白剂，在煅烧过程中生成产物为CO2和水，易于处理，对设备腐蚀性小，没有HCl，Cl2或NH3腐蚀性气体的生成，对环境无污染，操作安全，增白效果好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于非金属矿产加工领域，具体涉及。
技术介绍
高岭土成分主要以高岭石为主，其理想化学式为=Al2O3.2Si02.2H20它是一种1:1型层状硅酸盐。具有可塑性，粘结性，耐火性，绝缘性和化学稳定性等。它是一种性能优良的工业矿物，具有独特的性能，其应用领域涉及造纸、陶瓷、石油化工、涂料、熟料、橡胶、化纤、耐火材料等行业。白度是高岭土工艺性能的主要参数之一，纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分自然白度和煅烧白度。纯净的高岭土呈现高岭矿物本身的白色，然而自然界中产出的高岭土，往往因含有一些着色杂质而影响其自然白度。引起高岭土白度降低的主要因素是有机碳，色素元素(如Fe，Ti，V，Cr, Cu，Mn等)和黑云母，绿泥石等暗色矿物。其中铁和钛是影响高岭土白度的主要因素，在很大程度上影响了其物理性能以及深加工后所得产品的质量，限制了产品的应用范围，已成为高岭土加工业调整产品结构，拓展市场的主要障碍。因此，提闻闻岭土白度已成为 国内外研究的热点和难点。目前高岭土除铁增白的方法主要有物理增白、化学增白和煅烧增白等。其中煅烧增白的方法包括:(I)氯化焙烧法，J.A.Gonzalez等人(J.A.Gonzalez et al.Bleaching of kaolins and clays by chlorination of iron and titanium.AppliedClay science，2006，33:219-229)提出了采用高温下通氯气的方法，从不同的粘土和高岭土矿物中去除铁、钛杂质。他们由实验得到了高温氯化漂白粘土的最佳优化条件，并且在此条件下的除铁效率非常高。这种方法的缺点是通入的氯气对环境污染较大，所以未能在生产上得到应用。(2)添加增白剂煅烧法，添加增白剂煅烧法是指在高岭土煅烧过程中添加增白剂与高岭土发生作用从而提高高岭土白度。中国专利02143657公开了一种高岭土煅烧加工生产工艺，采用精煤、硫酸钠和氯化钠按重量10:0.3:0.2组成的混合物为增白剂，白度可达到90% ;潘琳(煤系硬质高岭土煅烧增白研究.矿冶工程2003.08:4(23))以陕西某地煤系高岭土为试样，添加3%的锯木屑和NaCl作增白剂在1000°C煅烧2h，试样煅烧白度达到了 90% ;李薇薇等人(云南软质高岭土煅烧增白研究，M&P化工矿物与加工2006，7)，添加NaCl作为增白剂进行煅烧除铁。NaCl的增白作用主要是通过物料中的其他组分使其分解而得的Cl2和HCl来实现的，除铁的基本反应如下:FeO + Cl2 — FeCl2 + 1/2 O2l/3Fe203 + Cl2 — 2/3FeCl3 + 1/202 又如戴瑾(铁染高岭土的漂白及煅烧增白工艺研究.厦门大学，2009:6)采用添加NH4Cl进行煅烧除铁，除铁的基本反应如下:NH4Cl — NH3 +HCl Al (OH) 3+HC1 — 2A1C13+H20A1C13+1.502 — a-Al203+3Cl2 FeO + Cl2 — FeCl2 + 1/2 O2l/3Fe203 + Cl2 — 2/3FeCl3 + l/202 高温下Cl2与Fe3+和Fe2+生成FeCl2及FeCl3以气态形式除去。这些反应过程中都会伴有HC1，C12或NH3的生成。HC1，C12和NH3都属于有毒有害气体，并且具有腐蚀性，造成高岭土的增白操作环境差，存在人员伤害危险及环境问题。并且在实际生产中对设备的腐蚀也相当严重。另外，化工添加剂如NH4Cl具有化学不稳定性，暴露在空气中易氧化分解，也易吸收空气中的水分而变质。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供，以天然生物质原材料作为增白剂对高岭土进行煅烧除铁，节能环保，工艺简单，增白效果好。—种利用天然生物质原材料提高偏高岭土白度的方法，它包括以下步骤: (1)将高岭土粉末与天然生物质原材料粉末混合均匀，其中天然生物质原材料的量为高岭土原矿质量的(5-7) wt% ； (2)将步骤(I)所得混合物在大于等于900°C的温度下煅烧，煅烧时间大于等于2h，冷却后得到增白的偏高岭土。按上述方案，所述步骤(2)的煅烧过程采用程序升温，以10°C /min的升温速率升至300°C，再以20°C /min 的升温速率升至煅烧温度。按上述方案，所述高岭土为云南高岭土，按重量百分比计，铁含量1.05wt%，钛含量0.llwt%，原矿白度为64%。按上述方案，所述高岭土粉末的粒度小于325目，天然生物质原材料粉末的粒度小于等于200目。按上述方案，所述天然生物质原材料是树木和采伐加工剩余物、秸杆和农业剩余物中的一种或几种。按上述方案，所述树木和采伐加工剩余物主要是各种树木的桩、枝、根、叶等以及刨花、木屑、碎木等林业加工废弃物等资源。按上述方案，所述秸杆和农业剩余物主要是农作物的秸杆、草类、壳类以及农副产品加工过程中的废渣。按上述方案，所述农业剩余物为稻壳、麦杆、稻草中的一种或几种。本专利技术旨在提供一种天然利用生物质原材料提高偏高岭土白度的方法，用天然生物质原材料增白剂来替代化工添加剂，减少高岭土增白过程中的增白成本和对环境的污染及设备的腐蚀，相较于传统的化工添加剂，天然生物质原材料也可以起到增白偏高岭土的作用。增白原理如下:天然生物质原材料均含有纤维素，纤维素是多糖类化合物，含有具有还原作用的醛基。在低温条件下，主要是醛基与三价铁发生氧化还原反应。而在高温低氧的环境下，天然生物质原材料被碳化，产生还原气氛，在还原气氛的作用下，有色的三价铁被还原为无色的二价铁，并且高温条件之下，高岭土晶格无序化增高，晶格出现大量空位缺陷，二价铁进入高岭土的结构中，形成了稳定的固溶体而不显色，脱离高温低氧条件后，还原反应不可逆，故煅烧土即使处于氧化环境中白度也不再下降。与现有技术相比，本专利技术的优点在于: (1)处理工艺简单，增白效果好，操作安全，无污染，易工业化生产； (2)天然生物质原材料作为增白剂在煅烧过程中生成产物为CO2和水，易于处理，对设备腐蚀性小，没有HC1，Cl2或NH3的生成，对环境无污染，操作安全； (3)使用的天然生物质原材料为麦杆、稻壳、树叶等废弃物，属于废物利用，节能环保，成本相当低廉，相比之下,其价格优势十分明显,并且对存储,运输的条件要求不高。以天然生物质原材料为添加剂，不论是增白效果，还是其实用性、处理成本以及产物的环境友好性方面，都具有诸多优势。附图说明图1是高岭土原矿的XRD图谱。图2是900°C煅烧2小时后偏高岭土的XRD图谱。具体实施方法 为了更好地理解本专利技术，以下结合实例进一步阐明本
技术实现思路
，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。对比例1: 称取15g粒度小于32 5目的高岭土粉末倒入坩埚盖上坩埚盖，以10°C /min的升温速率升至300°C，再以20°C /min的升温速率升至900°C，在900°C的高温下煅烧2小时，冷却后得到偏高岭土，该偏高岭土的白度为69.59%，未添加天然生物质原材料以及其他增白添加剂。对比实例2: 称取15g粒度小于325目的高岭土粉末，0.75g NaCl粉末，将两者倒入坩埚中混合均匀，盖上坩埚盖，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用天然生物质原材料提高偏高岭土白度的方法，其特征在于它包括以下步骤：（1）将高岭土粉末与天然生物质原材料粉末混合均匀，其中天然生物质原材料的量为高岭土原矿质量的（5?7）wt%；（2）将步骤（1）所得混合物在大于等于900℃的温度下煅烧，煅烧时间大于等于2h，冷却后得到增白的偏高岭土。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周春宇，肖国琪，严春杰，陈宇婷，王洪权，马玉南，仇秀梅，孙奇，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，云南天鸿高岭矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。