貴溪某粘土礦選礦試驗(yàn)研究

丁建芳

（中國高嶺土公司，江蘇 蘇州 215151）

貴溪某粘土礦選礦試驗(yàn)研究

丁建芳

（中國高嶺土公司，江蘇 蘇州 215151）

本文對江西貴溪某粘土礦進(jìn)行了分級、沉降、漂白等試驗(yàn)研究，并針對該礦礦源特點(diǎn)給出了實(shí)用性強(qiáng)、投資少、見效快的加工工藝方案。

伊利石；白云母；選礦；試驗(yàn)研究；江西貴溪

隨著我國非金屬礦行業(yè)的快速發(fā)展，優(yōu)質(zhì)非金屬礦源日趨減少，低品位、高雜質(zhì)含量的粘土礦的處理，日益顯得重要。本文對江西貴溪某低品位粘土礦進(jìn)行了分級、沉降、漂白等試驗(yàn)研究，并針對礦源特點(diǎn)給出了可操作性的加工工藝方案。

1 原料特點(diǎn)

1.1 主要原料

貴溪某粘土礦緊靠景德鎮(zhèn)，該礦外觀呈灰白色，略帶青灰色，疏松土狀，有滑感，有明顯砂粒，較易搗碎，部分裂隙面上有少量鐵質(zhì)黃銹，該礦表土最厚3m左右，最淺幾十厘米，可露天開采，初步估計(jì)儲量為1 000萬t以上。化學(xué)成分全分析及白度結(jié)果見表1。

表1顯示該礦樣自然白度不高，鋁含量偏低，僅有13.16%，且砂性較重。X-射線衍射分析結(jié)果顯示，該礦主要由石英、白云母、伊利石等礦物組成，并含有少量鐵質(zhì)雜質(zhì)，呈弱酸性。

表1 原礦物化性能指標(biāo)

1.2 主要儀器與設(shè)備

XRD衍射儀、高速分散機(jī)、各級標(biāo)準(zhǔn)篩、多功能攪拌器、真空泵、電熱恒溫干燥箱、馬弗爐等。

1.3 試驗(yàn)工藝流程

本次試驗(yàn)主要包括分級試驗(yàn)、沉降試驗(yàn)和漂白試驗(yàn)。基本試驗(yàn)流程如下：原礦→縮分→搗漿→分級→沉降→漂白。

2 試驗(yàn)部分

2.1 分級試驗(yàn)

分級試驗(yàn)按32、100、250、400目等4個(gè)粒級進(jìn)行分級篩選。在室溫條件下，取一定量礦樣加入適量水配置成50%(質(zhì)量比)礦漿濃度，在高速分散機(jī)下攪拌30min，依次通過32、100、250、400目標(biāo)準(zhǔn)篩分級，試驗(yàn)檢測結(jié)果見表2(產(chǎn)率對應(yīng)原礦的數(shù)據(jù))。

從表2可以看出，該礦整體粒度較粗，細(xì)粒級含量較少，-400目產(chǎn)率較低，-2μm含量更低，因此該礦做精細(xì)產(chǎn)品的可行性不大。該礦鋁含量隨粒級變細(xì)會(huì)逐漸增加，但由于原礦鋁含量偏低，增加幅度不大，而且該礦中雜質(zhì)Fe2O3在細(xì)粒級中有富集的趨勢。由于該礦鋁含量偏低，導(dǎo)致該礦耐火度較低，在1 250℃時(shí)會(huì)出現(xiàn)燒結(jié)，-250目的礦樣雖然沒有燒結(jié)，但燒成白度不高，僅為68.6。

2.2 沉降試驗(yàn)

取篩析后的-400目礦漿，加適量pH值調(diào)整劑和分散劑至礦漿處于完全分散狀態(tài)，進(jìn)行-7μm沉降試驗(yàn)，沉降時(shí)間按斯托克斯公式進(jìn)行計(jì)算，試驗(yàn)檢測結(jié)果見表3(產(chǎn)率對應(yīng)原礦的數(shù)據(jù))。

表2 篩析試驗(yàn)結(jié)果

從表3的數(shù)據(jù)可以看出，該礦鋁含量隨粒度變細(xì)有明顯上升，鉀含量和燒失量增加，白度和燒成白度也有所升高，鈦含量變化不大，但鐵雜質(zhì)也有明顯富集，F(xiàn)e2O3含量達(dá)到1.25%。另取-7μm樣做XRD衍射分析，精礦的X-射線衍射分析結(jié)果顯示，該礦伊利石和白云母在細(xì)粒級中得到富集，石英含量明顯減少，與化學(xué)全分析測試數(shù)據(jù)吻合。

表3 沉降試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)

2.3 漂白探索性試驗(yàn)

漂白試驗(yàn)包括氧化漂白和還原漂白。取-7μm沉降礦漿兩份，分別調(diào)整pH值進(jìn)行氧化漂白和還原漂白，氧化漂白選用次氯酸鈉作漂白藥劑，用量5%；還原漂白選用保險(xiǎn)粉作漂白劑，用量8‰。試驗(yàn)檢測結(jié)果見表4。

從表4的數(shù)據(jù)可以看出，此次漂白的效果并不理想，漂白使用氧化劑和還原劑對去除鐵質(zhì)和鈦質(zhì)雜質(zhì)幫助不大，燒成白度反而有所下降，這可能與添加的漂白藥劑未完全清洗有關(guān)。

表4 漂白試驗(yàn)前后數(shù)據(jù)對比

3 應(yīng)用前景分析

原礦質(zhì)地較粗，細(xì)粒含量較少，鐵鈦雜質(zhì)含量相對較低，燒失量小。當(dāng)原礦精選到-400目時(shí)，Al2O3含量18.60%、Fe2O3含量0.73%、SO3含量0.25%，可以滿足部分高硅低鋁陶瓷產(chǎn)品的需求，產(chǎn)率為35.41%；當(dāng)精選到-7μm后，鐵雜質(zhì)有富集趨勢，F(xiàn)e2O3含量達(dá)到了1.25%，精礦選出率不高，僅14.73%，且實(shí)驗(yàn)室氧化漂白和還原漂白效果都不理想。該礦礦源緊靠中國瓷都景德鎮(zhèn)，當(dāng)?shù)靥沾墒袌鲚^發(fā)達(dá)，該礦較適宜做陶瓷原料或建材輔料。

綜合考慮以上因素，推薦工藝流程見右圖。

該流程精礦產(chǎn)率約為35%，其余的為石英砂產(chǎn)品。精礦可用作陶瓷原料或塑料、橡膠填料，石英砂可以作為建材原料。該流程具有實(shí)用性強(qiáng)、工藝簡單、設(shè)備占地少、投資少、見效快等特點(diǎn)，可供相關(guān)部門或加工企業(yè)參考。

推薦加工工藝流程

Experimental Research on Beneficiation of a Clay Mineral in Guixi

DING Jian-fang
(China Kaolin Clay Company, Suzhou 215151, China)

In this article, classification, sedimentation, bleaching and other experimental research has been made on a clay mineral in Guixi of Jiangxi. According to the characteristics of this mineral source, a processing program with strong practicability, small investments and quick gains has been offered.

illite; muscovite; beneficiation; experimental research; Jiangxi Guixi

Td873.1

A

1007-9386(2011)06-0025-02

2011-07-25