[发明专利]一种低铁高白度煅烧滑石及其制备方法

说明书

本发明涉及陶瓷原材料技术领域，尤其是涉及一种低铁高白度煅烧滑石及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：将滑石矿渣除铁并破碎，得到滑石毛面子；将滑石毛面子与石英砂、菱镁矿尾矿混合，并依次进行水磨、除铁、过滤和烘干，得到原料混合粉料；将原料混合粉料依次进行煅烧、冷却、破碎筛分和除铁后，即得低铁高白度煅烧滑石；其中，所述滑石毛面子、石英砂和菱镁矿尾矿的重量比为：(40‑65)：(35‑45)：(0‑15)。本方法所制备的低铁高白度煅烧滑石，可完全替代由优质生滑石煅烧制备得到的烧滑石作为陶瓷原料，同时可以治理和使用当地的工业垃圾滑石矿渣和菱镁矿尾矿，在降低优质滑石生产成本的同时，大大提高了滑石矿渣及菱镁矿尾矿的利用率。

技术领域

本发明涉及陶瓷原材料技术领域，尤其是涉及一种低铁高白度煅烧滑石及其制备方法。

背景技术

滑石是一种天然的含水硅酸镁矿物,其理论化学成分为:3MgO.4SiO₂.H₂O，属于单斜晶系，晶格构造属于层状结构，其结构单元是由两层硅氧四面体中间夹一层镁氧八面体构成。层与层之间靠微弱的分子间作用力来维系，这也是滑石晶体结构层之间结合较弱的根本原因。而从外观上看，滑石具有非常明显的片层状解理，滑腻感很强。滑石是制造滑石瓷的主要原料，生产中必须用煅烧的办法来破坏滑石的层片状结构，使之便于研磨和瓷件的成形。如果滑石原料煅烧不充分，未能彻底破坏它的层状结构，制品中就会产生各向异性形成较强的内应力，这也是引起滑石瓷老化的原因之一。滑石煅烧还可以减少瓷件烧成时的收缩，并可提高滑石瓷的机械强度。此外，滑石在一定的条件下，加入适当的矿化剂再进行煅烧可转变为链状的顽火辉石结构。

我国滑石可粗略划为三种地质类型：一是伴随镁质碳酸盐类矿床，属白滑石，质量好，如辽宁、山东、广西和陕西的滑石矿山；二是超基性岩矿床，其矿石常伴有菱镁矿、蛇纹石、透辉石、绿泥石和磁铁矿，如福建莆田、新疆库米什等滑石矿；三是黑滑石“沉积矿床”，矿石常伴生石英、方解石、白云石、蒙脱石等，如江西广丰、玉山、上饶、湖南石门、重庆南桐等地的滑石。然而，由于产地和成因不同，导致滑石的化学--矿物组成波动也较大，可大致分为三类：一是以辽宁海城大石桥和山东栖霞为代表的较为纯净的滑石，是制作滑石瓷的首选原料，二是滑石中伴生着白云石、方解石，含有3-5％的CaO，后两类的滑石多产在南方，因为它们含有对滑石瓷烧结不利的Al₂O₃和CaO，特别是CaO的存在，不仅使滑石瓷的烧结范围变小，而且容易造成坯体的过烧起泡。因此，含有Al₂O₃和CaO较高的滑石不宜制作高档滑石瓷。

目前，辽宁、山东、广西三大主产地都不同程度地出现了高品级滑石供不应求，中低品级滑石低价竞争的局面。其中，具有代表性的辽宁海城大石桥优质的滑石资源，因其使用范围日渐扩大，适应于高档日用瓷的一级滑石在化妆品、涂料、食品等行业的使用越来越多，造成了优质资源少、价格居高的局面，增加了陶瓷行业的成本。而造成该现象的主要原因：一是经过几十年的开采，大型矿山进入开采的中期阶段，中小型矿山已进入或即将进入枯竭期；二是国民经济的快速发展带动科技进步和新材料工业兴起，高品级滑石资源的应用领域不断拓宽。特别在东部沿海地区，随着造纸、塑料、医药、化妆等下游产业的快速发展，高品级滑石产品的需求量猛增；三是多年来日本厂商一直从我国采购滑石原料，近年来欧、美等国家也加大了对我国高品级滑石的采购力度，采购数量逐年上升，大量的中国滑石出口到国外市场。因此，我国滑石原料虽然丰富、量大，但随着开采年限的增加，中高档原料越来越少，高品级滑石资源供不应求的情形也变得日趋严重。

为解决这一矛盾，部分企业开始利用滑石矿开采的滑石矿渣煅烧高纯度滑石，以期为陶瓷行业的健康发展提供保障。然而，现有技术中为提高煅烧滑石质量和白度，一方面需增加选矿、磁选除铁和富氧煅烧等工序，流程复杂，增加了生产成本；另一方面如何利用廉价的低品位矿产资源制备低铁高白度的滑石以提高经济效益，也是目前企业面临的主要问题。

因此，开发一种低铁高白度煅烧滑石的制备方法，以解决上述问题，是本领域亟需解决的一项技术问题。

发明内容