[發明專利]一種超細高白度煅燒高嶺土的制備方法

有效

• 申請號: 201110382907.5
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102491355A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 羅學濤;沈曉杰;李錦堂;傅翠梨;吳浩;張蓉;黃平平;龔惟揚
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種無機非金屬材料或礦物加工，尤其是涉及一種超細高白度煅燒高嶺土的制備方法。

背景技術

隨著我國經濟和工業的飛速發展，普通高嶺土已不能滿足現代工業的技術要求，而優質高嶺土以及優質煅燒高嶺土，尤其是高白，超細煅燒高嶺土因具有可塑性、粘結性、分散性、絕緣性、燒結性、阻燃性、耐火性、吸附性、化學性能穩定、光散射率高、遮蓋力好等優點，廣泛應用于造紙涂料、造紙填料、塑料、橡膠、電線電纜、乳膠漆、路標漆、粉末涂料等領域，市場需求也將迅速增長，且處于供不應求的狀態，到2010年，我國煅燒高嶺土產品需求量將達到90萬噸。

煅燒對于高嶺土資源的開發、利用和深加工是十分關鍵的作用之一，無論是生產高檔次的填料、涂料及磨料、耐火材料都必須進行煅燒。煅燒是高嶺土增白的必須措施，煅燒還具有精選除雜的效果。在利用高嶺土中的物料組分為原料進行深加工時，煅燒還是增加化學反應活性，提高其有用成分提取率的必要手段。對于一定的煅燒設備和煅燒方式來說，煅燒過程中的各種影響因素，如溫度、升溫速度、增白劑、氣氛以及原料細度等，直接影響產品的性能，而煅燒產品的物化性能決定其應用性能和使用價值。

燒增白是通過高嶺土在窯爐中煅燒使得高嶺土白度提高的方法。高溫煅燒能有效地除去高嶺土中的有機質，尤其是在1200～1300℃下煅燒，使高嶺土的物相發生徹底的變化，鐵進入新生成的莫來石或尖晶石中，從而達到增白的目的。但是考慮到本發明煅燒高嶺土的用途是用于涂料、填料，高嶺土煅燒溫度控制在900～1000℃。目前文獻中報道的煅燒方法有：高溫氯化焙燒法和添加增白劑煅燒法。

高溫氯化焙燒法是通過在特定的容器中通入流動的氯氣，在700℃至950℃的溫度下焙燒球團狀的粘土，使粘土中的鐵雜質與氯氣反應生成氣態氯化鐵鹽，以揮發的方式消除氯化鐵鹽，從而達到除去雜質目的的方法。

在過去的幾十年中使用氯化法冶煉金屬已顯著增多，這是因為實用性氯化技術的成熟為提高原料反應活性，降低生產成本提供了較好的前提。用氯化的方法除去高嶺土礦物中的鐵、鈦雜質，以獲得一定高白度的高嶺土，這種技術在造紙行業最先發展起來。J.A.González等人(González，J.A.，Del，M.，Ruiz，C..Bleaching?of?kaolins?and?clays?by?chlorination?of?iron?and?titanium[J].Applied?Clay?Science，2006，33：219-229)進行了使用高溫氯化的方法從不同的粘土和高嶺土礦物中去除鐵、鈦雜質的一系列試驗，他們由實驗得到了高溫氯化漂白粘土的最佳優化條件。他們的實驗結果表明，使用高溫氯氣從粘土礦物提取鐵、鈦等雜質已被證明是明確優于其他物理和化學除鐵過程的，高溫氯化法不僅可以除去礦物中的游離鐵雜質，而且還可以除去粘土礦物中的結構鐵雜質。由于在精細陶瓷和耐火材料的生產過程中最重要的是不能改變粘土礦物的自然屬性，因此對高嶺土等處理要盡量減少或者避免對礦物本身性質的改變。任何以往的化學處理將或多或少改變這些屬性，然而高溫氯化處理的一大優勢就是不改變原料的物理化學性質，雖然這種方法除鐵效率很高，但是成本比較高，有待于進一步的研究之中。

添加增白劑煅燒法是指在高嶺土中添加適量的增白劑后進行煅燒從而提高煅燒高嶺土白度的方法。中國專利02143657.6公開了一種采用精煤、硫酸鈉和氯化鈉按重量10∶0.3∶0.2組成的混合物為增白劑，將高嶺土超細粉碎至4500目，增白劑加入量3％時，煅燒高嶺土白度可達到90％。

中國專利200410027372.X公開一種高純超細高白度高嶺土的制備方法，首先取高嶺土原礦與水配成漿液，加入連二亞硫酸鈉和硫酸然后常溫下攪拌。然后將上述漿液抽入研磨儀內研磨，研磨過程加入十二磺基酸鈉。壓餅過濾處理，進行干燥，設備入口溫度控制為270℃，出口溫度控制為160～180℃。接著煅燒處理，煅燒溫度控制在1200～1250℃。最后自然退火，常溫冷卻，得到6000目白度大于97％的產品，可以替代鈦白粉。但是上述兩種方法存在雜質礦物去除不完全，環境污染嚴重，工藝過程中產生腐蝕性氣體，腐蝕設備或污染大氣。