粘土礦物增白10法 承德人和礦業(yè)

白度是衡量粘土礦物經(jīng)濟(jì)價(jià)值和產(chǎn)品質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一，其主要影響因素有3類：

第一類是由有機(jī)質(zhì)造成的，它們以有機(jī)碳的形式沉積在粘土礦物中，將其染成黑色或灰色；

第二類是由Fe、Ti、V、Cr、Cu、Mn等致色元素造成的；

第三類是暗色礦物造成粘土礦物染色，如黑云母、綠泥石等，通常它們對(duì)粘土礦物的白度影響較小。

目前，黏土礦物增白主要有以下方法：
1、機(jī)械粉碎法

機(jī)械粉碎法是浮選法和磁選法的基礎(chǔ)，通過將物料粉碎磨細(xì)來增加粘土礦物的比表面積后，再使用浮選法和磁選法增白粘土礦物，從而提高粘土礦物的白度。
2、浮選法

浮選法利用礦物表面物理、化學(xué)性質(zhì)的不同和礦物可浮性的差異來分離雜質(zhì)，常用的有吸附浮選法和雙液層浮選法。吸附浮選法通過使用目標(biāo)化學(xué)試劑從粘土礦物中分離出雜質(zhì)以達(dá)到增白的目的。
3、磁選法

磁選法是利用不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度分離粘土礦物中磁性物質(zhì)與非磁性物質(zhì)。因?yàn)殍F質(zhì)礦物與硅鋁質(zhì)礦物的磁性不同，所以磁選法可將礦漿中的鐵雜質(zhì)與粘土礦物分離，降低粘土礦物的含鐵率，增加粘土礦物的白度。
4、氧化漂白法

氧化漂白法是使用強(qiáng)氧化劑（過氧化氫、次氯酸鈉、高錳酸鉀等）將處于還原狀態(tài)的鐵雜質(zhì)在水介質(zhì)中氧化為可溶于水的亞鐵離子，然后通過水洗除去的方法。對(duì)于粘土礦物中的深色的有機(jī)質(zhì)也可被強(qiáng)氧化劑氧化為無色氧化物。

氧化漂白法對(duì)于實(shí)驗(yàn)條件要求高，氧化過程受到pH、粘土礦物特性、溫度、試劑劑量、礦漿濃度和漂白時(shí)間等因素控制。工業(yè)生產(chǎn)中常使用次氯酸鈉（NaOCl）作為強(qiáng)氧化劑，在弱酸性介質(zhì)中氧化黃鐵礦物。
5、還原漂白法

還原漂白法通常用于除去粘土礦物中難溶的三價(jià)鐵，目前最普遍使用的還原劑是Na2S2O4（保險(xiǎn)粉）。

通常，Na2S2O4單獨(dú)使用時(shí)對(duì)粘土礦物的漂白效果不明顯，不但造成很多化學(xué)藥品的浪費(fèi)，還會(huì)由于Na2S2O4在酸性環(huán)境中分解產(chǎn)生有害物質(zhì)引起環(huán)境污染。如果漂白后的粘土礦物未能夠及時(shí)漂洗，就會(huì)使漂白后的產(chǎn)品變黃，影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了解決Na2S2O4漂白粘土礦物產(chǎn)品容易返黃的問題，一般會(huì)在反應(yīng)過程中加入適量的絡(luò)合劑（草酸等），防止Fe2+再次氧化，然后再用水清洗除去。
6、酸溶漂白法

酸溶漂白法是指用酸溶液（硫酸、鹽酸、草酸等）作為浸出劑處理粘土礦物。將不溶化合物轉(zhuǎn)化為可溶化合物，使原料礦物在加溫的環(huán)境中被漂白。
根據(jù)使用酸溶液的種類，可分為無機(jī)酸漂白法和有機(jī)酸漂白法。酸溶漂白效果與酸溶液的類型、礦漿濃度、酸濃度、反應(yīng)溫度等因素有關(guān)。
7、酸溶氫氣還原法

酸溶氫氣還原法是一種基于酸溶法進(jìn)行改進(jìn)而提高粘土礦物白度的新方法。它是用酸和還原劑將不溶于水的氧化鐵轉(zhuǎn)化為水溶性的亞鐵化合物，然后過濾除去。
8、氧化-還原漂白法

在鐵以復(fù)雜的狀態(tài)賦存于粘土礦時(shí)，即同時(shí)含有Fe3+、Fe2+、有機(jī)質(zhì)等著色物質(zhì)的情況，單一采用氧化法或還原法增白粘土礦物難以奏效。通過使用氧化-還原法可以分別除去粘土礦物中不同的著色物質(zhì)。
氧化-還原法對(duì)于除去粘土礦物中少量星點(diǎn)狀和浸染狀的雜質(zhì)有比較好效果，白度增加明顯，但是對(duì)于含有大量有機(jī)質(zhì)的粘土礦物，氧化-還原法增白粘土礦物的效果并不令人滿意。
9、氯化焙燒法

高溫含氯的空氣在專用的容器中可將粘土礦物中的鐵、鈦的氧化物轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氯化鐵鹽和氯化鈦鹽。這是由于FeCl3的沸點(diǎn)為315℃，TiCl4的沸點(diǎn)為136℃，具有高揮發(fā)性，能夠高效除去鐵、鈦的氧化物。C被氧化為CO、CO2，從而使C和有機(jī)質(zhì)以氣體的形式從粘土礦物中分離，提高粘土礦物的白度。

氯化焙燒可以通過使用氯氣和添加固體氯化劑使其復(fù)分解產(chǎn)生氯氣2種方式為反應(yīng)提供氯化的氣氛。
10、微生物法

微生物法是一種除去粘土礦物中鐵雜質(zhì)從而改善白度的新方法，它能使氧化鐵（針鐵礦、褐鐵礦等）中的鐵被微生物溶解出來，再將粘土礦物中所含的鐵雜質(zhì)漂洗除去。

目前主要有生物氧化浸出法和生物還原浸出法2種微生物處理技術(shù)：

①.微生物氧化浸出法是利用微生物氧化鐵礦物雜質(zhì)，然后通過漂洗過濾的方法將雜質(zhì)除去的過程，氧化亞鐵硫桿菌是最常用的一種細(xì)菌。

②.微生物還原浸出法大多利用Fe3+以不溶氧化物的形式存在于pH為7的環(huán)境中，以有機(jī)物為微生物的電子供體，唯一電子受體是Fe3+，氧化有機(jī)物持續(xù)提供培養(yǎng)微生物所需的能量時(shí)，鐵還原反應(yīng)將能持續(xù)進(jìn)行。

總之，每一種增白處理技術(shù)各有其優(yōu)點(diǎn)和不足之處，因此，對(duì)粘土礦物的增白處理需要針對(duì)不同的致色原因來選擇最優(yōu)的增白方法，從而提高粘土礦物的白度綜合性能，使其具有較高的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

未來的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是結(jié)合化學(xué)法、物理法、微生物法各自的特點(diǎn)，將其有機(jī)地結(jié)合起來，既發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)抑制各自的劣勢(shì)與不足，從而取得更加優(yōu)異的增白效果。