礦物增白技術(shù)的研究
我們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)粘土的白度對(duì)其的影響因素是比較多的，我們都是通過(guò)白度儀來(lái)完成的，其中發(fā)現(xiàn)碳、鐵是比較重要的影響元素，我們可以通過(guò)一些物理方法和化學(xué)方法進(jìn)行分析，再結(jié)合相關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)，這些都對(duì)以后粘土的白度研究產(chǎn)生一定的影響，我們也漸漸地向環(huán)保、節(jié)能以及高效的方向發(fā)展。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于諸多工業(yè)領(lǐng)域。特別是蒙脫石、高嶺石和伊利石等粘土礦物被廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、陶瓷、化工、航天及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
由于天然產(chǎn)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(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn), 從而大大限制了它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)外相關(guān)人員對(duì)粘土礦物的增白技術(shù)作了大量的研究,并取得許多實(shí)用性成果。在闡述粘土礦物白度影響因素的基礎(chǔ)上,分析幾種主要增白方法的技術(shù)原理與特點(diǎn),以期在粘土礦物的增白方法的選擇上,能針對(duì)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(zhì)含量很低時(shí),一般呈現(xiàn)礦物的自生色)白色。但在形成過(guò)程中雜質(zhì)摻入時(shí),將引起礦物白度的降低。
通過(guò)機(jī)械粉碎、剝片粉碎等工藝手段使粘土礦物的顆粒變細(xì),在一定程度上可以提高其白度。粘土礦物顆粒細(xì)化能夠使其真密度和緊實(shí)密度降低,增加光散射空隙,使光散射系數(shù)增大。同時(shí),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(qiáng),從而提高了粘土礦物顆粒的白度。根據(jù)含鐵礦物和硅鋁質(zhì)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(dá)到粘土礦物增白的目的。目前國(guó)內(nèi)外多使用選擇性磁種分離技術(shù)與高梯度磁分離技術(shù)等方法來(lái)去除粘土礦物中的鐵、鈦等磁性元素。目前已有十多個(gè)國(guó)家正在開(kāi)展用超導(dǎo)磁選方法對(duì)高嶺石、伊利石進(jìn)行除鐵除鈦的研究。與常規(guī)磁選法相比,該方法具有耗能低、處理量大等優(yōu)點(diǎn)。
礦物中含黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)時(shí),常使礦物呈灰色。這些物質(zhì)采用酸洗和還原漂白均難以除去,這就需要采用氧化法進(jìn)行漂白。氧化漂白法是用強(qiáng)氧化劑在水介質(zhì)中將處于還原狀態(tài)的黃鐵礦等氧化成可溶于水的亞鐵離子;同時(shí)將深色有機(jī)質(zhì)氧化,使其成為能被水洗去的無(wú)色氧化物。氧化漂白中常用的氧化劑有次氯酸鈉、過(guò)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(jī)酸和絡(luò)合劑為浸出劑,在加溫的條件下將難溶的鐵轉(zhuǎn)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(jī)質(zhì)在高溫下易于燃燒,對(duì)煤系高嶺土進(jìn)行增白處理時(shí),煅燒可以除掉高嶺土粉中絕大多數(shù)有機(jī)炭,大大提高了高嶺石粉的白度。
盡管對(duì)粘土礦物增白技術(shù)的研究日趨深入, 但理想的方法還有待于進(jìn)一步的研究和探索。目前幾種主要增白技術(shù)雖然都具有突出的優(yōu)勢(shì),但各自也存在明顯的不足。如,雖然物理法工藝流程簡(jiǎn)單,成本較低,但除鐵增白效果并不理想;化學(xué)漂白雖然能夠制得白度較高的粘土精礦,但是強(qiáng)酸堿及高溫條件對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重,且在漂白洗滌過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)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(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),但處理過(guò)程占地面積大、處理周期長(zhǎng),目前還難以廣泛應(yīng)用。作者認(rèn)為,目前單一技術(shù)難以多、快、好、省地實(shí)現(xiàn)粘土礦物的增白要求,今后增白技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該是走綜合增白技術(shù)之路,即把物理、化學(xué)和生物增白技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái),同時(shí)抑制各自的劣勢(shì)與不足,使粘土礦物增白向著節(jié)能化、環(huán)保化、高效化的方向發(fā)展。中國(guó)糧油儀器網(wǎng) http://www.6upk.com/
