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煤系高岭土如何增白?

发布日期:2017-11-07 17:44:58  浏览次数:1805

1、保险粉还原法

该方法的实质是利用保险粉(连二亚硫酸钠)将高岭土中难溶的Fe3+还原成可溶的Fe2+,然后洗涤除去,从而达到提高黏土矿物白度的效果。然而保险粉漂白效果并不很好好,其中一个原因是:保险粉极易分解而使其还原能力降低,具体反应如下

这些副反应,既浪费了药剂,又影响产品质量。此外漂白后的高岭土如果不能得到及时洗涤,就会造成产品返黄。可见保险粉还原法对条件要求非常苛刻,要想实现工业化生产,必须解决两个难题:

1)严格控制酸度、温度等;

2)如何使产品尽快、充分地得到洗涤。

2、永久漂白法

针对保险粉漂白的高岭土易返黄的弱点,在漂白过程中添加适量的螯合剂,如草酸,它与铁离子形成无色含水的双草酸络铁螯合离子:

该螯合离子溶于水,在高岭土除铁漂白后随滤液排除。

经试验知,矿浆浓度30%,pH=2时,加入1.0%的保险粉,室温反应1h后加入草酸1.0%,搅拌0.5h,过滤,烘干,测白度<75度。增加草酸用量,改变投放次数,延长反应时间,白度无明显提高。该方法成本较高,漂白效果不好。

3、酸浸漂白法

酸浸的实质是采用适当的酸溶剂(盐酸、硫酸等)处理高岭土,以达到除铁目的。其反应化学式为:

铁的浸出属于置换反应,酸中的H+将Fe2O3中的不溶铁置换生成可溶性铁的化合物进入溶液。

试验表明,增大酸浓度,提高浸出温度,可明显提高脱铁率。当温度高于 70℃,脱铁率的提高是以高岭土晶格受损为代价的。因此,酸溶法漂白后的高岭土虽然白度提高幅度较大,如除铁率达到70%以上时,白度>85度,但由于高岭土中的有用成分铝在溶铁的同时被溶出,严重影响了其在各方面的应用。

酸溶氢气还原法

为了避免酸溶法溶铁的同时也溶铝的缺陷,使高岭土中的杂质Fe2O3更易转化为无色易溶状态,酸溶时加入还原剂是必要的。在盐酸、硫酸、草酸等介质中使用锌粉或铝粉作还原剂,能取得较好的漂白效果。通过活泼金属置换出酸溶剂中的氢,利用不断生成的氢气将高岭土中有色不溶的Fe3+还原为可溶的FeCl3随滤液被除去。

其中酸的作用有两个:

1) 作溶剂同酸溶法,如盐酸与Fe2O3发生置换反应,将不溶的Fe2O3变为可溶的Fe3+,反应 式为:

2) 与活泼金属发生置换反应,生成氢气,以铝作还原剂为例,反应如下:

新生成的氢气将有色的Fe3+还原为无色易溶的Fe2+随滤液除去。与此同时,氢气还有可能直接与未被酸溶解的Fe2O3发生反应

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