[发明专利]一种降低含伊利石高岭土粘度的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种降低含伊利石高岭土粘度的工艺方法，属于造纸原料加工应用领域。

背景技术

高岭土是一种重要的粘土矿物，具有1:1型层状结构，因其良好的物化性能，在造纸、陶瓷、塑料、橡胶等领域得到广泛应用。但由于矿石成因、矿物组合、风化程度、加工工艺和技术等差异，我国高岭土的品质常常低于美国、巴西高岭土产品。在我国，粒度细、纯度高、白度高、粘浓度高的优质高岭土资源非常稀缺，特别是高粘浓度造纸用高岭土更为紧缺。我国高岭土的粘浓度普遍较低（一般为65%～70%），而美国、巴西高岭土的粘浓度一般在72%～75%之间，这导致我国长期依靠从国外进口优质涂布级高岭土，每年进口高岭土精矿从2000年的18.3万吨到2011年的43.72万吨，价值达到1.15亿。随着国民经济不断发展和人民生活水平的逐渐提高，造纸工业对高岭土的需求越来越大，质量要求越来越高。据预测，未来5年，高档造纸用高岭土的需求量达200万吨。如何降低国产高岭土的粘度，将其粘浓度提高至70%以上，生产出符合造纸行业要求的优质高岭土是一个亟待解决的问题。

由于高岭石在自然界中与多种杂质矿物一起生长。天然开采的高岭土中常含有蒙脱石、云母类矿物、石英、黄铁矿、明矾石、褐铁矿等矿物，这些杂质矿物会显著影响高岭石的粘度。特别是当高岭土中混有蒙脱石、云母、伊利石、长石类杂质矿物时，高岭土浆料的粘度将受到影响，只适用于做造纸填料。而高岭土的一些伴生矿物（如伊利石）是无法分离出去的，这使高岭土的降粘工作变得更为复杂，应用受限。而且不同产地高岭土的品质、结构、组成和性状不同，这也为高岭土的降粘工作增加了难度。关于高岭土做造纸涂料使用时降低其粘度的研究方法很多，但普遍存在降粘效果不理想或适用性较差。

中国专利CN101058218A公开了一种提高高岭土粘浓度的方法，即采用单纯的脲插层高岭土得到高岭土/脲插层复合物，经高速打散得到高岭土产品，将茂名高岭土的粘浓度由68%左右提高到72%～73.8%之间。中国专利CN200710053033.2提出在高岭土喷雾干燥的过程中利用尿素进行插层、剥片机剥片的生产工艺，将茂名砂质高岭土的粘浓度提高到72%～73.37%。中国专利CN100584896C提供一种制备造纸涂布级高岭土的方法，通过对原矿的离心沉降分级除砂、化学漂白、洗涤除铁、压滤脱水、分散制浆、剥片处理、振动分级、喷雾干燥等工艺过程，在分散制浆过程中对滤饼调节pH、加入复合分散剂，并用插层剂脲进行改性处理，制备得到粘浓度在72.33%～73.89%的造纸涂布级高岭土产品（茂名砂质高岭土）。虽然这些采用脲插层改性的方法可以显著提高高岭土的粘浓度，但仅对结晶程度较好的高岭土具有较好的降粘作用，而对于含有杂质且结晶性较差的高岭土的降粘效果不明显，降粘具有局限性。

中国专利CN1315601A提出一种以机械方法为主降低高岭土粘度的方法，采用高岭土矿为原料，将处理后的原料与水的混合物料放入具有捏合和挤压功能的设备中，对混合物料进行机械性捏合挤压，加工得到高岭土成品，虽然该方法可将原料的粘浓度由50%～65%提高到68%以上，但降粘效果受原矿因素影响，机械降粘水平有限，同时不能保证高岭土产品的白度。

中国专利CN1528979A公开了一种造纸涂料高岭土的增白降粘工艺方法，主要是将高岭土原矿与水、六偏磷酸钠进行捣浆，经三级旋流器分级（尾矿弃置）、卧螺分级、高梯度磁选得到矿浆，再进行化学漂白和表面活化处理，期间控制一系列的实验条件，该方法可使高岭土的白度达88%以上，粘浓度达70%以上。但是整个实验工序繁琐、复杂，不利于操作；多种化学试剂的使用对造纸涂料中其他药剂产生影响，粘浓度不稳定；用表面活化处理（即采用分散剂聚丙烯酸钠），降粘局限性较大。

综上所述，目前对于高纯高岭土的降粘研究技术已经比较成熟，粘浓度基本能够达到造纸工业的需求，而对于含伊利石伴生矿高岭土的降粘研究一直未能取得进展，目前还没有比较成熟的技术工艺报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中的问题，提供一种降低高岭土粘度的方法，能够有效地降低含伊利石高岭土产品的粘度，不受高岭土矿结晶程度、矿物组成的影响。

本发明为了解决上述技术问题，所采用的技术方案为：

一种降低含伊利石高岭土粘度的工艺方法，它包括以下步骤：

（1）对高岭土原矿进行提纯处理；

（2）将提纯后的高岭土和氮甲基吡咯烷酮混合，氮甲基吡咯烷酮的添加质量为高岭土质量的0.075%～0.15%，在高速混合机中混合5～10min，然后于烘箱中于80～95℃温度下干燥2h，得到预混合料；