Каолин — распространённый в природе глинистый минерал. Он является полезным минералом для получения белого пигмента, поэтому белизна — важный показатель, влияющий на ценность каолина. В каолине содержатся железо, органические вещества, тёмные примеси и другие вещества. Эти примеси придают каолину различные цвета, влияя на его белизну. Поэтому из каолина необходимо удалять эти примеси.
К распространенным методам очистки каолина относятся гравитационное разделение, магнитная сепарация, флотация, химическая обработка и др. Ниже перечислены наиболее распространенные методы очистки каолина:
1. Гравитационное разделение
Метод гравитационной сепарации в основном использует разницу плотности между пустой породой и каолином для удаления высокоплотных примесей, таких как легкие органические вещества, кварц, полевой шпат и элементы, содержащие железо, титан и марганец, чтобы уменьшить влияние примесей на белизну. Для удаления высокоплотных примесей обычно используются центробежные концентраторы. Гидроциклонная система также может использоваться для завершения промывки и просеивания каолина в процессе сортировки, что позволяет не только выполнить промывку и сортировку, но и удалить некоторые примеси, что имеет большую практическую ценность.
Однако получение качественной каолиновой продукции методом повторного разделения затруднительно, и конечные качественные продукты должны быть получены с помощью магнитной сепарации, флотации, прокаливания и других методов.
2. Магнитная сепарация
Практически все каолиновые руды содержат небольшое количество железной руды, обычно 0,5-3%, в основном магнетита, ильменита, сидерита, пирита и других красящих примесей. Магнитная сепарация в основном использует разницу магнитных полей между пустой породой и каолином для удаления этих красящих примесей.
Для магнетита, ильменита и других сильномагнитных минералов или железной стружки, примешиваемых в процессе переработки, более эффективным методом разделения каолина является магнитная сепарация. Для слабомагнитных минералов существуют два основных метода: первый — обжиг, в результате которого образуются сильномагнитные оксиды железа, а затем проводится магнитная сепарация; второй — использование метода магнитной сепарации с высоким градиентом магнитного поля. Поскольку магнитная сепарация не требует использования химических реагентов и не загрязняет окружающую среду, она широко применяется в процессе переработки неметаллических минералов. Метод магнитной сепарации эффективно решил проблему эксплуатации и использования низкосортного каолина, не представляющего коммерческой ценности из-за высокого содержания железной руды.
Однако получить высококачественные каолиновые продукты только с помощью магнитной сепарации сложно, и для дальнейшего снижения содержания железа в каолиновых продуктах необходимы химическая обработка и другие процессы.
3. Флотация
Флотационный метод в основном использует физико-химические различия между пустой породой и каолином для обработки сырой каолиновой руды с большим количеством примесей и меньшей белизной, а также для удаления примесей, содержащих железо, титан и углерод, что позволяет обеспечить комплексное использование низкосортных каолиновых ресурсов.
Каолин — типичный глинистый минерал. В частицы каолина часто вкраплены примеси, такие как железо и титан, поэтому исходная руда должна быть измельчена до определенной степени тонкости помола. Для флотации каолинита обычно используются такие методы, как флотация ультрадисперсных частиц, двухслойная флотация и селективная флокуляционная флотация и др.
Флотация может эффективно повысить белизну каолина, однако её недостатком является необходимость использования химических реагентов, высокая стоимость и легкое загрязнение окружающей среды.
4. Химическая обработка
Химическое выщелачивание: некоторые примеси в каолине могут быть избирательно растворены серной кислотой, соляной кислотой, азотной кислотой и другими выщелачивающими агентами для удаления примесей. Этот метод может быть использован для удаления гематита, лимонита и сидерита из низкосортного каолина.
Химическое отбеливание: примеси в каолине могут быть окислены до растворимых веществ в процессе отбеливания, которые затем можно смыть и удалить, улучшив белизну каолиновых изделий. Однако химическое отбеливание относительно дорого и обычно используется для каолинового концентрата, который требует дополнительной очистки после обеззараживания.
Очистка путем обжига: различия в химическом составе и реакционной способности примесей и каолина могут быть использованы для магнитной обработки, высокотемпературного обжига или хлорирования с целью удаления таких примесей, как железо, углерод и сульфиды, из каолина. Этот метод позволяет повысить химическую реакционную способность прокаленных продуктов, значительно улучшить белизну каолина и получить высококачественный каолин. Однако недостатком очистки путем обжига является высокое энергопотребление и легкое загрязнение окружающей среды.
Получение высококачественного каолинового концентрата с помощью одной технологии затруднительно. Поэтому в реальном производстве мы рекомендуем выбирать квалифицированного производителя оборудования для переработки минералов. Проведение экспериментов по переработке минералов и применение нескольких технологий переработки позволит повысить качество каолина.
Дата публикации: 06.04.2020