[发明专利]一种提升高钙高岭土煅烧白度的工艺

说明书

针对氧化钙含量在10‑40%的高钙高岭土，本发明提供了一种提升其煅烧白度的工艺。高岭土原矿经分散制浆，沉降分离，其大部分钙杂质被去除，所得高岭土再添加一定量的氯化增白剂高温焙烧除铁，使高岭土的煅烧白度从52%提升到85~90%以上。该方法过程简单，操作简便，成本低，易工业化，产品杂质含量低，煅烧白度有较大提升。煅烧后的高岭土适合用作陶瓷原料。

技术领域

本发明属于高岭土的加工方法，具体涉及一种提升高岭土煅烧白度的工艺。本发明适用于钙含量高的高岭土用作陶瓷材料时的预处理，处理后的煅烧高岭土符合GB/T14563-2008 陶瓷工业优级或一级高岭土标准。

背景技术

高岭土是一种非常重要的，应用十分广泛的非金属黏土矿物。因为其廉价易得，且具有白度高、粘度大、化学稳定性高、良好的可塑性和抗酸溶性等物理化学性质，被广泛应用于各行各业中。高岭土的理想化学组成为Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O，高纯度的高岭土为白色。高岭土的化学组成和白度是非常重要的参数，不仅决定了它将用在什么领域，也决定其在商业价值。当高岭土中含有不同的氧化物或者有机杂质的时候就会表现出不同的颜色，颜色因杂质成分和含量的不同分别呈现黄色，灰色，青色和玫瑰红等不同的颜色。

高岭土在陶瓷行业中应用最早、用量最大。陶瓷对高岭土的要求首先是它的化学组成，其中Fe₂O₃、TiO₂、SO₃等有害杂质要低，SiO₂与Al₂O₃的比例要适当。高岭土用作陶瓷工业，不仅对可塑性、粘性、烧结性及耐火性有要求外，对白度也有严格要求。Fe、Ti、Mn等有色离子的存在严重影响其煅烧白度，CaCO₃含量过高也会影响陶瓷的品质。所以对高岭土的纯化显得尤为重要。内蒙古兴和县高岭土矿具有储量大、易开采、原始白度较高、硅铝比较高等特点，适合用作陶瓷工业原料；但其CaCO₃含量高、煅烧白度较低，极大的影响了其进一步作为陶瓷产品的品质。因此采用低成本、工艺条件简单的方法去除CaCO₃杂质，提升该类高岭土的煅烧白度是提高其应用价值的重要途径。

发明内容

针对高钙高岭土存在的煅烧白度低的问题，本发明的目的是提供一种提升该类高钙高岭土煅烧白度的工艺，使该类高岭土煅烧后白度达到生产陶瓷用高岭土国家标准。

以下为本发明的操作步骤及原理性说明：

1. 将高岭土原矿用粉碎机破碎，过80目筛。

2．过筛后的高岭土加入到含有分散剂的水溶液中，搅拌制浆，浸泡，使分散剂与高岭土充分作用。

3．浸泡后的高岭土在高速分散机中分散，通过机械剪切力使高岭土与杂质充分剥离。

4．分散液稀释后静置沉降一定时间，利用高岭土与杂质的密度差异，分离弃去粒径d30μm的杂质颗粒后，剩余浆液继续稀释静置沉降，离心分离，固体干燥、研磨后待用。

5．在步骤4所得高岭土中加入氯化增白剂，混合研磨。不同种类的增白剂，得到的产品组成有一定差异，使用NaCl增白剂会提升高岭土中Na₂O的含量，NH₄Cl增白剂则不改变原高岭土组成，而AlCl₃增白剂使得原高岭土中Al₂O₃含量提高。

6. 研磨后的高岭土在气氛炉中以一定升温速率升到一定温度，在规定气氛下保持一定时间，使原矿中的高岭土与剩余的少量杂质碳酸钙在高温下发生固相反应生成钙长石增白剂，而在高温流动气氛的吹扫下，氯化增白剂与高岭土中杂质铁或钛反应生成的氯化物全部挥发，使得影响高岭土白度的杂质得以转化和净化。