新生液态连二亚硫酸盐新工艺漂白高岭土的试验研究.pdf

3 4 新生液态连二亚硫酸盐新工艺 漂白高岭土的试验研究 袁延英姜涛 摘要用化学法产生新生液态连二亚硫酸盐对高．争土进行漂白。试验研究证明，这一新 工艺能使高岭土的白度由7 2 ％提高到8 3 ％以上，药荆总费用比用同体连二亚硫酸钠大一度下 辟，仅为其药州费用的3 0 ％～5 0 ％。 关t 词新生藏态连二重蕞融盐奇岭土漂白 高岭土有许多特殊性能，如可塑性、悬 浮性、离子吸附和交换性、表面电性等。它广 泛用于冉瓷工业、造纸工业、橡胶工业、塑料 工业、化学工业等国民经济重要领域。高岭 土的白度，是决定其用途和经济价值的重要 指标之一，比如在造纸工业中，对涂布级高 岭土要求白度 8 3 ％，在陶瓷工业中。制作 高档瓷原料要求含F e 2 0 3 8 5 ％的干粉作为制 验皆同 为1 5 ．5 ℃。p H 对高岭土白度的影 浆试料。干粉的化学组成分析结果见表1 。 响见图1 。 衰1高岭土的化学组成 ％ 鏖坌坠些堕 堡垒里塑幽 坠Q坠堡 垒塞 含量4 7 ．船3 5 ．9 00 ．9 007 00 ．1 400 9 165 30 ．7 77 2 ．0 图1p H 对白度的影响 当p H t ．5 ～2 ．0 时，白度值最高，可达 8 3 ％以上。这是因为，当p H 比较高时，矿 浆中液态连二亚硫酸盐的生成很弱，漂白剂 数量不足以还原固态氧化铁；而当p H 在 1 ．5 以下时，连二亚硫酸盐与固态铁的氧化 物的还原反应不能顺利进行，因为生成的 F 铲 又被氧化成固态铁的氧化物了。所得 白度为8 3 ％的产品。经化验古F e 2 0 3 为 0 ．5 8 ％，T i 0 2 含量为0 ．6 49 6 。 2 ．2 漂白温度试验 用H 2 S 0 4 调整矿浆的p H l ．5 - - 2 ．0 ，其 余条件同试验1 ，在不同的矿浆温度下作漂 白试验。测得矿浆温度与白度的对应关系 见图2 。 由图2 可知，随着漂白温度增高，白度 随之增大。当温度在2 2 ．5 ℃左右时。白度 值稳定在一个高值，之后随着温度增高，白 度几乎不变。因此，高岭土漂白在常温下的 生产水中进行，矿浆温度能够满足漂白的需 要，即使矿浆温度在1 5 ℃左右，白度也已达 到8 3 ％左右。 枣 一 魁 - 卫 r ℃1 图2 漂白温度对白度的影响 2 ．3 N a H S 0 3 用■试验 用H 2 S 0 4 调整矿浆p H l ．5 ～2 ．0 。漂白 温度1 5 ．5 ℃，其余条件同试验2 ，在矿浆中 添加不同数量的N a H S 0 3 。N a H S q 用量 万方数据 3 6 与白度的关系见图3 。 由图3 可知，白度随着N a H S 0 3 用量的 增加而增加，但当增加至6 0 k g ／t 以后，白度 不增加了，停留在同一水平上。 2 ．4 反应时间试验 矿浆浓度儿0 0 9 ／L ，N a I - I S 0 3 用量 6 5 k g ／t ，用H 2 S 0 4 调整矿浆p m ．5 ～2 ．0 ，锌 粒用量按4 k g ／t 加入。矿浆温度1 5 ．5 ℃，反 应漂白时间从3 1 2 r a i n ，间隔l m i n 。漂白 时间对白度的影响见图4 。 掌 一 埘 皿 N a H S 0 3 用量 k g ／t 圈3N a H S 0 3 用■对白度的影响 t m i n 圈4 反应肘闻对白度的影响 由图4 可知，白度随着反应时问的增加 而增加，但当反应时问达到7 ～8 r a i n 以后． 白度不增加了，维持在最高水平上。 2 ．5 矿浆浓度试验 配制矿浆浓度1 1 0 0 ～1 3 5 0 9 ／L 、浓度间 距5 0 9 ／L 的6 种矿浆，试验固定条件为 N a H S 0 3 用量6 5 l 【g ／t ，H 2 S 0 4 调至p H l ．5 ～ 2 ．0 ，锌粒用量4 k g ／t ，反应漂白时间1 0 r a i n ， 矿浆温度1 5 ．5 ℃，矿浆浓度对白度的影响 见图5 。 孛 一 剖 正 矿浆浓度 9 1 L 图5 矿浆浓度对白度的影响 由图5 可知，白度随着矿浆浓度的增加 而减小，但幅度不大，非常和缓。 2 ．6 固体连二亚硫酸钠漂白试验 试验条件矿浆浓度1 1 0 0 9 ／L ，H 2 S 0 4 调p H l ．5 ～2 ．0 ，保险粉用量从3 ～1 2 k g ／t ， 作用时间4 0 r a i n ，矿浆温度1 5 ．5 ℃。保险粉 用量与白度关系见图6 。 N 出s n 用量 k g ／1 圈6N a 2 s 2 0 ‘用量与白度的关系 由图6 可知，用保睑粉漂白，白度随着 保险粉用量的增加而增加。用量达到8 ～ 9 k g ／t 时，白度值达最大值，之后，随保险粉 下转第3 0 页 万方数据 3 0 从试验结果可以看出，工业试验的稳定 指标比1 9 9 8 年的生产指标提高的幅度相当 大，另外，从历次流程考察的结果可知，该选 矿厂的一7 4 p ．m 粒级回收率比较高，这样就 为进一步提高选矿指标打下了基础。另外 试验中还发现试验系统的溢流浓度比对比 系统的溢流浓度提高了2 ．5 ％，一段浮选给 矿浓度的提高。相应增加了一段的浮选时 间，有利于提高选矿综合指标 如处理量、金 属回收率等 。 从表2 可以看出，两次考察的结果非常 相近，这表明旋流器串联分级过程是非常稳 定的，有利于生产指标的提高。 从1 9 9 9 年1 0 月、1 1 月的球磨机单位 舱耗的对比可知，试验系统与对比系统的单 耗基本相当，说明旋流器串联后基本不会增 加运行成本。 4 结语 1 ．工业试验中调试阶段所确定的两段 旋流器的最佳设备参数，经连续运转，证明 是合理的，同时也证明了计算机模拟的可行 性。所取得的稳定指标为，在不降低球磨机 台效的前提下，使溢流浓度达到3 2 ．4 ％，其 中十1 7 5 ／￡r n 含量2 ．6 ％，一7 4 p m 含量 7 2 ，4 ％，达到了改善一段浮选给矿粒度特性 的目的，为提高选矿指标打下基础。 2 ．旋流器串联分级不仅可以提高最终 溢流的浓度，减少进入浮选流程的矿浆体 积，增加浮选时间。而且有利于节省浮选药 剂。提高浮选回收率。 3 ．旋流器串联分级仅增加设备投资 增 加一台旋流器 ，靠矿浆的自流进行二段分 级，在几乎不增加运转成本的情况下，有效 她改善了溢流粒度组成特性。 参考文献 1 ．孙玉波．重力选矿，北京冶金工业出版杜，1 9 8 2 ， 1 1 2 2 ．姚书典．水力旋瘴器的两段分级流程及其分级效 率的分析，见全国第二届重磁选设备及工艺经 验交流会论文集，1 9 新，1 1 上接第3 6 页l 用量增加而白度基本不变。 3 讨论与结语 用化学法产生新生液态连二亚硫酸盐 在漂白高岭土过程中，不断有N a H S 0 3 和 Z n H S O j 2 生成，它们作为再生药剂又加入 到N a 是0 4 和z 耵岛0 4 的生成反应中去。因 此，在作业过程中，合理利用部分反应液，可 以降低N a H S 0 3 药剂用量。 新生液态连二亚硫酸盐在漂白高岭土 过程中，锌粒用量是按4 k g ／t 过量加入的。 实际反应消耗量经测定大大少于4 k g ／t ．只 有1 ．9 k g ／t 。 反应漂白达最佳值时间为7 ～8 m i n ，这 样的时间不算长，易于实现生产过程自动 化。 新生液态连二亚硫酸盐对高岭土在常 温下漂白，N 廿t S 0 3 用量6 0 ～6 5 k g ／t ，矿浆 浓度1 1 0 0 9 ／t ，用} { 2 S 0 4 调整p H l ．5 ～2 ．0 ， 锌粒用量1 ．9 k g ／t ，反应漂白时间8 m i n 。可 使高岭土的白度由7 2 ％增加到8 3 ％以上。 达到固体连二亚硫酸钠漂白法的同等指标。 保险粉价格昂贵 约1 2 元／k g ，新生液 态连二亚硫酸盐漂白法所用N a H S Q 价格 便宜 约0 ．5 元／k g ，新法所用的药剂总费 用只需保险粉法药剂费用的3 3 ％～5 0 ％． 经济效益显著。 万方数据