【高嶺土選礦】四大高嶺土除鐵方法

除鐵增白可謂是提高高嶺土附加值和應(yīng)用效果的重要手段。通常，天然高嶺土常因含各種雜質(zhì)而使白度降低，常見(jiàn)的雜質(zhì)主要包括有機(jī)質(zhì)、鐵、鈦、暗色礦等，而鐵往往是影響高嶺土白度的主要雜質(zhì)，在高溫鍛燒時(shí)會(huì)變成Fe2O3，造成原料發(fā)黃或呈磚紅色，影響高嶺土產(chǎn)品品質(zhì)。

下面，帶大家詳細(xì)了解一下高嶺土選礦除鐵常用的幾種工藝，以幫助大家有效去除高嶺土原礦中的鐵礦物，提高其白度。

一、高嶺土磁選法除鐵增白

幾乎所有的高嶺土原礦都含有少量的鐵礦物，主要為鐵的氧化物、鈦鐵礦、菱鐵礦、磁黃鐵礦、云母、電氣石等，這些著色雜質(zhì)通常具有弱磁性，因此可根據(jù)赤鐵礦、菱鐵礦和磁黃鐵礦等脈石礦物與高嶺土之間的磁性差異，采用磁選法將其去除。

對(duì)于磁鐵礦等強(qiáng)磁性礦物來(lái)說(shuō)，采用弱磁選法便可獲得理想效果。對(duì)于弱磁性的礦物則需采用高梯度強(qiáng)磁場(chǎng)磁選法，此法可有效脫除有用礦物中弱磁性微細(xì)顆粒甚至膠體顆粒，同時(shí)分離微米級(jí)順磁性物料。

磁選提純工藝解決了因含鐵量高而不具備商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的低品質(zhì)高嶺土資源的開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題。但單一的磁選作業(yè)有時(shí)難以獲得高品質(zhì)的高嶺土產(chǎn)品，還需配合化學(xué)漂白等其他工藝來(lái)進(jìn)一步降低高嶺土產(chǎn)品的含鐵量。

二、高嶺土化學(xué)處理法除鐵增白

生產(chǎn)中，常見(jiàn)的高嶺土化學(xué)處理提純法主要有化學(xué)浸出法、化學(xué)漂白法和焙燒提純法。

1、化學(xué)浸出法

可以通過(guò)硫酸、鹽酸、硝酸等浸出藥劑選擇性溶解高嶺土中的某些雜質(zhì)，以去除雜質(zhì)，該方法主要用于低品位的高嶺土的降鐵提純，如去除赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等。

以酸溶除鐵法為例，利用酸溶液處理高嶺土，使其中不溶化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芑衔铮c高嶺土分離。通常，硫酸、鹽酸及草酸均可用于高嶺土加溫除鐵，但采用硫酸加溫浸出除鐵會(huì)導(dǎo)致高嶺石晶格破壞，難以保持高嶺石的晶型和物理性能；草酸能溶解礦物表面與晶格聯(lián)系牢固的鐵離子而不影響高嶺土的晶格結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)。

因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可利用聚磷酸鹽、乙二胺醋酸鹽、草酸、檸檬酸等與金屬離子生成穩(wěn)定的水溶性鰲合物，以達(dá)到高嶺土選礦除鐵、漂白目的。高嶺土酸浸法除鐵對(duì)呈浸染狀附存于高嶺土表面的赤鐵礦（易溶于酸）十分有效，但不適用于含硫化鐵礦物、鈦鐵礦物等的高嶺土。

2、化學(xué)漂白法

通過(guò)漂白方式將高嶺土中的雜質(zhì)氧化成為可溶解物，進(jìn)而洗滌去除，以大幅度提升高嶺土產(chǎn)品的白度，如將難溶解狀態(tài)的鐵，轉(zhuǎn)化為可溶解狀態(tài)的鐵，通過(guò)洗滌流程去除。但化學(xué)漂白成本相對(duì)較高，通常用于經(jīng)除雜后需進(jìn)一步提純的高嶺土精礦。

3、焙燒提純法

可以通過(guò)利用雜質(zhì)與高嶺土之間的化學(xué)成分和反應(yīng)活性的差異，進(jìn)行磁化焙燒、高溫焙燒或氯化焙燒等處理方式，以去除高嶺土中的含鐵雜質(zhì)、含碳雜質(zhì)、硫化物等雜質(zhì)。

該方法可以提高焙燒產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)活性，大幅度提升高嶺土的白度，獲得高品位的高嶺土產(chǎn)品。但其缺點(diǎn)是能耗較大，易造成環(huán)境污染。

三、高嶺土凝聚/絮凝法除鐵增白

在pH為8-11時(shí)，向高嶺土礦漿中加Ca²⁺、Mg²⁺等堿性金屬離子可使鐵鈦雜質(zhì)選擇性凝聚，再用弱陰離子聚合電解質(zhì)進(jìn)行選擇性絮凝。該工藝要求礦漿濃度低于20%，且后續(xù)作業(yè)需進(jìn)行脫水作業(yè)。

此外，可采用高分子絮凝劑對(duì)高嶺土進(jìn)行選擇性絮凝，高嶺土顆粒相互絮凝沉向底部，鐵鈦雜質(zhì)則因顆粒微細(xì)而存在于上部的懸浮液中呈紅褐色，將上部的懸浮液脫去即可脫去大部分的鐵鈦雜質(zhì)，再采用其他選礦方法（如磁選法）加以處理，即得到高品質(zhì)的高嶺土。

四、高嶺土浮選法除鐵增白

浮選法主要是利用脈石礦物和高嶺土之間表面的物理化學(xué)性質(zhì)差異來(lái)處理雜質(zhì)較多和白度較低的高嶺土原礦，去除其含鐵、鈦和碳雜質(zhì)，常用的浮選法主要有超細(xì)度浮選法和雙液層浮選法。

1、超細(xì)度浮選法

該浮選法主要是利用礦物載體（中間載體）來(lái)捕集要分選的微細(xì)礦物雜質(zhì)，可處理小于3μm（其中小于0.5um占50%）的礦物，如高嶺土常含銳鈦礦，其粒徑一般小于1um。常用的載體有石灰石、方解石、螢石、硅石、重晶石及硫等，一般需磨至-325目（小于50um）。

2、雙液層浮選法

該法采用一種不用載體來(lái)除去鈦雜質(zhì)等礦物的浮選法，可適應(yīng)更細(xì)高嶺土（小于2um的顆粒大于80%）浮選提純。

以上便是常見(jiàn)的四種高嶺土選礦除鐵工藝。在選擇具體工藝之前，建議先確定高嶺土礦自身化學(xué)組成及鐵賦存狀態(tài)等性質(zhì)，然后根據(jù)礦石性質(zhì)的差異來(lái)采用單一或聯(lián)合的高嶺土選礦除鐵工藝流程，以獲得理想的除鐵效果與良好的高嶺土品質(zhì)。