高嶺土是以高嶺石為主要成分的粘土礦物,與其共生的礦物主要有石英以及少量的云母、長石和電氣石等。高嶺土是陶瓷生產的主要原料,并且在造紙工業、橡膠、塑料、耐火材料、石油精煉等工業部門以及農業和國防 技術領域有廣泛用途。本文主要介紹其選礦工藝。
高嶺土選礦工藝應根據原料的產狀、性質以及產品用途而定。一般含氧化鋁25%的天然高嶺土可作為陶瓷工業原料。為了擴大瓷土資源和得到高質量的高嶺土精礦,對高嶺土原礦進行選礦加工則有著重要意義。
高嶺土選礦通常采用的選礦方法有:手選、浮選工藝、強磁選工藝、化學選礦、選擇性絮凝等。在實踐中,根據原料性質和對產品質量的要求可采用磁選機與浮選機聯合的選礦工藝流程。
高嶺土選礦分干法和濕法兩大類:干法選礦較簡單,包括破碎、干燥、磨細、空氣浮選(氣力分級)等工序。這種方法生產 ,但應用范圍窄,一般用于生產質量較差的產品,或處理白度高、含砂量低、粒度分布適宜的易選原礦。濕法工藝用來生產優質產品,其基本流程是:備料、破碎、分散、除砂、分級,漂白(除Fe、Ti)濃縮、過濾、干燥、粉化、包裝等。
現以精選造紙涂料用高嶺土為例,介紹分選高嶺土的選礦工藝,如圖1所示。
搗漿和篩分在同一設備中完成,即在搗漿池的溢流口處裝一篩網,用來控制搗漿的溢流粒度。在搗漿池中首先是泥砂分散,其次是高嶺土不斷泥化,粒度變細。對搗漿溢流的分選一般采用離心分級設備分級。粗選和掃選通常采用普通的襯膠水力旋流器,精選通常采用小錐角水力旋流器,前者便于降低尾礦中氧化鋁的含量,提高高嶺石的回收率;后者有利于提高精泥的細度和 的含量。掃選溢流和精選沉砂返回流程中再選,返回前 用濃縮機或離心機回收部分細泥,這樣不僅能提高精泥回收率,而且能保證循環礦漿的濃度,從而減少精選給礦濃度的波動。粗尾和細尾一般含有較高的氧化鋁,可作為日用陶瓷或建筑陶瓷原料。因此,精選造紙泥的高嶺土選礦廠一般是無尾礦選礦廠。如果不采用水力旋流器作為分級設備,也可采用選擇性絮凝,這樣可得到更細的產品。
當精泥中含有鐵、鈦及其它染色物質時,為了提高精泥的白度,可采用高梯度磁選、化學漂白等方法除去雜色物質。