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砂质高岭土选矿提纯试验研究

作　者: 魏婷婷
导　师: 张凌燕
学　校: 武汉理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 砂质高岭土提纯除铁增白剥片
分类号: TD97
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

我国高岭土资源丰富,但可作为高级陶瓷原料的优质高岭土不多。随着高岭土工业的快速发展,目前国内优质高岭土市场的需求量越来越大。高岭土的选矿提纯及精加工势在必行。广西某砂质高岭土矿的矿石埋藏浅,储量大、易采。高岭土含量高,但云母粒度较细,将其从高岭土中分离出来困难。且其铁含量高,综合开发利用具有一定难度。论文根据高岭土工艺矿物学研究,对其除砂分级、除云母、除铁增白及剥片工艺流程进行了系统的研究,结果表明:（1）原矿含砂54.97%,属于砂质高岭土。高岭土富集在-0.045mm粒级中,主要脉石矿物是石英、云母,铁钛杂质含量较高。高岭石片层主要是以蠕虫状存在,叠片堆积紧密。（2）通过高岭土捣浆试验,确定适宜的捣浆浓度及捣浆时间,在适宜的捣浆工艺条件下,-0.045mm产率可以达到35.95%。通过水力旋流器分级试验,确定了适宜的进浆压力、进浆浓度等分级工艺参数。φ50水力旋流器溢流作为选矿提纯精矿产品,Al₂O₃含量从16.72%提高到35.81%、SiO₂含量从74.28%降低至45.89%,但TFe₂O₃1.97%、TiO₂0.12%,含量较高,未达到标准要求。φ50水力旋流器沉砂满足橡塑工业二级标准,可以作为填料单独处理。（3）通过高梯度磁选试验,确定适宜的磁场强度、矿浆流速以及分散剂用量。高梯度磁选精矿K₂O含量从1.92%降低至1.28%、TiO₂含量从0.12%降低至0.062%,明显降低高岭土中云母和铁钛杂质含量;通过还原漂白试验,确定适宜的硫酸用量、加药次数、保险粉用量以及草酸用量。漂白产品白度从54.53%提高到75.44%,TFe₂O₃从1.97%降低至1.02%,明显提高产品白度,降低铁杂质含量;煅烧也可以将提高精矿产品白度提高23.44%;高梯度磁选-还原漂白精矿产品Al₂O₃ 36.25%、SiO₂ 46.81%、TFe₂O₃含量达到0.89%、TiO₂0.068%,产品白度达到76.58%。高梯度磁选-还原漂白-煅烧精矿产品Al₂O₃41.79%、SiO₂52.71%、TFe₂O₃含量达到1.17%、TiO₂0.12%,产品白度达到84.06%。（4）通过剥片试验研究,确定适宜的分散剂用量、剥片浓度和分散剂种类。剥片140min后,产品-2μm含量可以达到97%。剥片产品的扫描电镜形貌分析（SEM）结果表明说明,原矿中叠片状的高岭石可以被剥开,产品片层较薄,适宜用于橡塑填料。（5）通过对高岭土精加工试验研究,确定适宜的工艺流程:捣浆除砂、分级、高梯度磁选、漂白联合流程。最终得到多种产品,为综合利用该地区的高岭土提供了依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-24
  1.1 高岭土资源  9-11
    1.1.1 高岭土的性质  9
    1.1.2 国内外高岭土资源概况  9-11
  1.2 高岭土的用途和质量标准  11-12
    1.2.1 高岭土的主要用途  11
    1.2.2 高岭土质量标准  11-12
  1.3 国内外高岭土的市场概况  12-14
    1.3.1 世界高岭土市场概况  12-13
    1.3.2 我国高岭土市场需求  13-14
  1.4 国内外对砂质高岭土的加工工艺研究现状  14-21
    1.4.1 选矿工艺  14-16
    1.4.2 高岭土除铁增白研究现状  16-20
    1.4.3 超细粉碎  20
    1.4.4 高岭土加工存在问题及发展方向  20-21
  1.5 论文的研究内容、目的及意义  21-24
    1.5.1 课题来源  21-22
    1.5.2 研究内容  22
    1.5.3 研究目的  22
    1.5.4 研究意义  22-24
第二章试验研究方法  24-28
  2.1 试验仪器、设备及试剂  24-25
    2.1.1 试验主要仪器、设备  24
    2.1.2 试验试剂  24-25
  2.2 研究方法  25-28
    2.2.1 试验研究方法  25-26
    2.2.2 试验测试方法  26-28
第三章高岭土工艺矿物学研究  28-39
  3.1 原矿性质  28-31
    3.1.1 试验原料的制备  28
    3.1.2 原矿化学成份  28-29
    3.1.3 原矿XRD分析  29-30
    3.1.4 原矿红外光谱分析  30-31
  3.2 分级产物性质  31-38
    3.2.1 分级产率和各粒级白度  31-33
    3.2.2 各粒级矿物组成  33-34
    3.2.3 分级产物的化学成分分析  34
    3.2.4 分级产物红外光谱分析  34-36
    3.2.5 扫描电镜(SEM)形貌分析  36-37
    3.2.6 铁钛赋存状态  37-38
  3.3 小结  38-39
第四章高岭土精加工试验  39-77
  4.1 高岭土的选矿提纯试验  39-50
    4.1.1 高岭土选矿提纯试验流程  39
    4.1.2 捣浆试验  39-41
    4.1.3 水力旋流器提纯试验  41-49
    4.1.4 选矿提纯试验小结  49-50
  4.2 除铁增白试验  50-70
    4.2.1 高梯度磁选试验  50-55
    4.2.2 还原漂白试验  55-62
    4.2.3 煅烧增白试验  62-68
    4.2.4 联合除铁增白试验  68-70
    4.2.5 除铁增白试验小结  70
  4.4 剥片试验  70-75
    4.4.1 分散剂用量试验  71-72
    4.4.2 磨矿浓度试验  72-73
    4.4.3 分散剂种类试验  73-74
    4.4.4 剥片产品扫描电镜(SEM)形貌分析  74-75
    4.4.5 剥片试验小结  75
  4.5 高岭土精加工试验小结  75-77
第五章推荐工艺流程  77-79
第六章结论  79-81
参考文献  81-85
致谢  85-86
附录  86

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