【概況】砂質(zhì)高嶺土屬風(fēng)化型或沉積型礦床，主要分布在南方亞熱帶多雨地區(qū)，由高嶺石、石英、長石和云母等組成。砂質(zhì)高嶺土原礦中，高嶺石含量一般在15~30％，粒徑大于50μm的石英、長石、云母等礦物的含量≥50％。高嶺土的主要礦物成分是高嶺石，高嶺石的晶體化學(xué)式為Al2O3·2SiO2·2H2O，其理論化學(xué)組成為46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。
【評價指標(biāo)】衡量高嶺土工藝特性的指標(biāo)有：成分、白度和亮度、粒度分布、可塑性、結(jié)合性、粘性和觸變性、干燥性能、燒結(jié)性、燒成收縮、耐火性、懸浮性和分散性、可選性、離子吸附性及交換性、化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性等。其中最重要指標(biāo)之一是白度，尤其是用于陶瓷領(lǐng)域的高嶺土需要具有較高的燒成白度，而影響白度的主要因素是Fe、Ti等染色物質(zhì)。根據(jù)不同的工藝參數(shù)，可以作為制造不同種類產(chǎn)品的依據(jù)。
【選礦工藝】原礦經(jīng)過制漿、除砂、分級、提純（磁選或漂白，本文主要以磁選為提純工藝）、濃縮、改性、壓濾，即可獲得高嶺土精礦產(chǎn)品，這樣得到的產(chǎn)品可用于陶瓷或造紙涂料。
（1）制漿除砂分級工藝：該工藝由球磨機(jī)、螺旋分級機(jī)、高頻篩、旋流器等組成，原礦輸送至球磨機(jī)（高鋁球），經(jīng)過簡單研磨、制漿后，分別經(jīng)過螺旋分級機(jī)、高頻篩、旋流器等設(shè)備實現(xiàn)高嶺土與石英砂的分離。
（2） 磁選提純工藝：高嶺土的磁選工藝一般以漿料式磁選機(jī)為主，工藝流程可根據(jù)不同礦物除鐵的要求進(jìn)行組合搭配。常見形式有：一段立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)除鐵+一段漿料式磁選機(jī)除鐵；兩段漿料式磁選機(jī)串聯(lián)除鐵等。磁選設(shè)備的性能、介質(zhì)配比、工藝參數(shù)設(shè)置等都關(guān)系到提純效果。
（3） 改性工藝：高嶺土礦可根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行必要的物理特性改變，主要指可塑性、結(jié)合性、粘性等，本文不做贅述。
（4） 濃縮壓濾工藝：主要由濃密機(jī)、板框壓濾機(jī)組成，工作時通過增加適當(dāng)?shù)男跄齽?，增加濃縮效果和效率，再經(jīng)過濾機(jī)獲得高嶺土產(chǎn)品。
【影響因素】衡量高嶺土品質(zhì)的指標(biāo)很多，在此以高嶺土成分、白度和含鐵量等常見主要指標(biāo)進(jìn)行分析。并從供礦條件和磁選條件分別闡述，供礦條件主要有：分級粒度、處理量、濃度、分散劑含量；設(shè)備條件主要有：磁場強度、介質(zhì)配比等，具體如下：
(1) 分級粒度：砂質(zhì)高嶺土分級粒度決定了高嶺土的質(zhì)量。即使相同的高嶺土，粒度分級不同，鋁含量、白度、含鐵量都不同，成品的成分都存在差異。砂質(zhì)高嶺土粒度分級按照-150目、-200目、-325目等級劃分。
(2) 處理量：高嶺土提純時，處理量大小和產(chǎn)品品質(zhì)有關(guān)。在同等條件下，處理量越大，產(chǎn)品白度提升的幅度就相對越小。處理量可以理解為供礦礦漿的流量。
(3) 濃度：在高嶺土提純時，濃度關(guān)系到產(chǎn)品的處理量、提純效果。實際生產(chǎn)濃度一般在15~25%，生產(chǎn)時應(yīng)根據(jù)具體的礦物條件探索最佳濃度。在相同條件下，一般濃度越高，處理量越大，提純效果相應(yīng)會下降。
(4)分散劑含量：增加分散劑可以降低高嶺土的粘性，提高流動性，不僅可以增加處理量，還可以提高提純效果。生產(chǎn)實踐中分散劑的使用量一般為1~3‰，具體根據(jù)使用效果確定。在同等條件下，分散劑可提升產(chǎn)品1~3度白度。
(5) 磁場強度：背景磁感應(yīng)強度是表征磁選機(jī)性能的主要參數(shù)，磁選工藝的背景磁感應(yīng)強度條件決定了高嶺土提純的效果。在相同的供礦條件和生產(chǎn)工藝時，背景磁場梯度越高，除鐵效果越好。
(6) 介質(zhì)配比：在相同的背景磁感應(yīng)強度條件下，磁選機(jī)的介質(zhì)配比關(guān)系到高嶺土提純的白度。實際生產(chǎn)中，一般根據(jù)不同礦物的除鐵效果，將多種介質(zhì)組合形成復(fù)合介質(zhì)堆用于磁選作業(yè)，達(dá)到最佳除鐵效果。
【小結(jié)】長期以來，我國砂質(zhì)高嶺土主要以開采原礦和產(chǎn)品粗加工為主，采選工藝簡單粗放，生產(chǎn)出來的高嶺土品質(zhì)較差。近年來隨著我國工業(yè)水平的提升，各行各業(yè)對優(yōu)質(zhì)高嶺土的需求越來越大，且隨著選礦技術(shù)和裝備的發(fā)展進(jìn)步，砂質(zhì)高嶺土提純技術(shù)得到了很大的提升，高嶺土的品質(zhì)越來越高，價格也水漲船高，為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
2022-03-09
