礦物增白技術的研究
我們通過研究發現粘土的白度對其的影響因素是比較多的，我們都是通過白度儀來完成的，其中發現碳、鐵是比較重要的影響元素，我們可以通過一些物理方法和化學方法進行分析，再結合相關的技術特點，這些都對以后粘土的白度研究產生一定的影響，我們也漸漸地向環保、節能以及高效的方向發展。由于其獨特的結構和性質,被廣泛應用于諸多工業領域。特別是蒙脫石、高嶺石和伊利石等粘土礦物被廣泛應用于橡膠、塑料、造紙、陶瓷、化工、航天及農業等領域。
由于天然產出的粘土礦物中大都含有鐵、鈦、碳等致色元素,其自然白度往往難以滿足工業應用標準, 從而大大限制了它們在相關領域的應用。長期以來,國內外相關人員對粘土礦物的增白技術作了大量的研究,并取得許多實用性成果。在闡述粘土礦物白度影響因素的基礎上,分析幾種主要增白方法的技術原理與特點,以期在粘土礦物的增白方法的選擇上,能針對不同致色因素,有的放矢。高嶺石、伊利石、蒙脫石等粘土礦物中雜質含量很低時,一般呈現礦物的自生色)白色。但在形成過程中雜質摻入時,將引起礦物白度的降低。
通過機械粉碎、剝片粉碎等工藝手段使粘土礦物的顆粒變細,在一定程度上可以提高其白度。粘土礦物顆粒細化能夠使其真密度和緊實密度降低,增加光散射空隙,使光散射系數增大。同時,空氣-粒子截面的光散射增加了不透明度,引起界面上的光散射增強,從而提高了粘土礦物顆粒的白度。根據含鐵礦物和硅鋁質礦物在磁性方面的差異,選用磁選法將賦存于粘土礦物中的褐鐵礦、赤鐵礦、氧化鐵等磁性礦物與粘土礦物分離,達到粘土礦物增白的目的。目前國內外多使用選擇性磁種分離技術與高梯度磁分離技術等方法來去除粘土礦物中的鐵、鈦等磁性元素。目前已有十多個國家正在開展用超導磁選方法對高嶺石、伊利石進行除鐵除鈦的研究。與常規磁選法相比,該方法具有耗能低、處理量大等優點。
礦物中含黃鐵礦和有機質時,常使礦物呈灰色。這些物質采用酸洗和還原漂白均難以除去,這就需要采用氧化法進行漂白。氧化漂白法是用強氧化劑在水介質中將處于還原狀態的黃鐵礦等氧化成可溶于水的亞鐵離子;同時將深色有機質氧化,使其成為能被水洗去的無色氧化物。氧化漂白中常用的氧化劑有次氯酸鈉、過氧化氫、高錳酸鉀、氯氣、臭氧等。酸浸漂白通常采用鹽酸或硫酸為浸出劑、或采用有機酸和絡合劑為浸出劑,在加溫的條件下將難溶的鐵轉化成易溶的鐵離子,從而得高溫煅燒是除炭增白的最佳方法。由于有機質在高溫下易于燃燒,對煤系高嶺土進行增白處理時,煅燒可以除掉高嶺土粉中絕大多數有機炭,大大提高了高嶺石粉的白度。
盡管對粘土礦物增白技術的研究日趨深入, 但理想的方法還有待于進一步的研究和探索。目前幾種主要增白技術雖然都具有突出的優勢,但各自也存在明顯的不足。如,雖然物理法工藝流程簡單,成本較低,但除鐵增白效果并不理想;化學漂白雖然能夠制得白度較高的粘土精礦,但是強酸堿及高溫條件對設備的腐蝕嚴重,且在漂白洗滌過程中產生的工業廢水會對環境造成嚴重破壞;微生物增白雖然具有成本低、污染小,不影響礦物的結構和物理化學性質等優點,但處理過程占地面積大、處理周期長,目前還難以廣泛應用。作者認為,目前單一技術難以多、快、好、省地實現粘土礦物的增白要求,今后增白技術的發展方向應該是走綜合增白技術之路,即把物理、化學和生物增白技術的優勢充分發揮出來,同時抑制各自的劣勢與不足,使粘土礦物增白向著節能化、環保化、高效化的方向發展。中國糧油儀器網 http://m.51wenwangwen.com/
