煤系硬质高岭土煅烧增白研究

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安阳煤系高岭岩制高档煅烧高岭土工艺研究

安阳煤系高岭岩制高档煅烧高岭土工艺研究

安阳地 区煤系高岭 岩, 由于含 有较高 的铁、 钛
等染 色 矿物 , 自度 满足 不 了高 档 煅 烧 高 岭 土 的指 标 要求 【 l J 者 对 该 煤 系 高 岭 岩 进 行 了低 温 焙 烧 活 。作
烧可使碳和有机质在高温下氧化、 分解而挥发除去, 酸洗是目前脱除其铁、 钛杂质有效的方法之一。一般
酸洗需 在高于 7  ̄ 浓度 大于 2% 的条件下 进行 , 0C、 0 但 此时有部分铝 溶 出, 对高 岭石 的片 状结构造 成破坏。
为 克 服传 统 化 学 除 铁 法 的 缺 点 , 我们 通过 对该
化、 酸浸除铁、 煅烧增 自等实验 , 最终获得了双 9 型 0
(2t 9%、 一/ 0 自度 > 0 煅 烧高 岭土产 品 。 . m> 9) 1 实验部 分
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第3 卷第 1 1 期 20年 1 0 8 月
非金 属 矿
No . t ¨i M i e n Me a c ns
V l3lN 0. _ 1
Jn 0 8 a 2 0
安 阳煤 系高 岭岩 制高档煅烧高岭土 工艺 研究
郭金福 陈 静 邓德 华 李 惠云
s re a l i i i h io c t n e isk o i t w t h g r n on e t ne h
Ke ywor s c a e isk ol i lw-e p r t era tn whi n s n ra ig c lie a l d o lsre a i t n e o tm e aur o sig t e sice n acn dk oi e s n
4 50 ) 5 0 0 ( 阳 师范 学 院 ,河 南 安 阳 安

我国煤系高岭土的研究进展

我国煤系高岭土的研究进展
烧后 高岭石表 面官 能团和反 应活性点 则主要 为S — iO
丁浩 等 对 山西、陕西、山东三 地的煤 系高岭土 分 别采用 G D S M一 0 型 超细 式搅拌磨 进行 超细化 试 40 验 ,试 验通 过对矿 浆 浓度 、磨 矿 介质 、磨 矿时 间等 的控制可生产 出 2 m含量 ≥9 %甚 至更细 的产 品。 0 雷 绍 民 将煤 系高 岭 土 由高 速 冲 击磨 粉 磨 至 12 0 5
张帅等 :我国煤系高岭土 的研 究进展 可 以满足工 业应用要 求 。
高岭土进行湿法超细研磨 ,并研究 了使用不同的助磨 剂对超细效果 的影响 ,试验结果表明 :碱性较强的助 磨剂 的助 磨效 果优 于 中性或 弱酸性 的助 磨剂 ,其 中 六偏 磷酸 钠 的助磨 效果 最佳 ,其用 量控 制在煤 系 高 岭土 的0 5 %,可一次性 制得 粒径小 于2 m的超细粉 .5
用 下结构单元层之 间的氢键就会被破坏从而达到超细 化 的 目的。
的物理化学性质 以满足现代新材料 、新工艺和新技术 发展的需要 。高岭石晶体结构 中的羟基是主要的官 能 团和活性反应点 ,其表面改性机理主要是通过高岭石 表面羟基与偶联剂分子的水解基团形成氢键缩合。高 岭石煅烧后 ,内部结构发生 了变化 ,其晶体结构 中的 羟基在5 0 5 ̄ C以上 的煅烧温度 已经脱失贻尽 。羟基 的 脱去使高岭石晶体颗粒与表面改性剂之间赖以反应结 合的 “ 桥梁”不复存在 ,从而使煤系煅烧高岭土与非 煤系软质高岭土的改性机理和反应过程完全不同 ,煅
体。 3 煤 系 高岭土 的表面 改性
高峰 等 针对 由耐火材料 构造的高温煅烧窑炉难 以实现整体振动 的特殊性 ,开发 了具有分布板振动特 征 的新 型振动 流态化 煅烧 工艺 ,在 3 mm 振 动流 5 化 床煅 烧炉 实验 装置 中实现 了煤 系高 岭土 微,并进行 了静态 煅 烧 、常规流态化煅烧和振动流态化煅烧 的对 比试验 。 研究表 明:流态化烧成速度 明显优于静态煅烧 ,分布 板 振动可有效减小微细颗粒 团聚体尺寸 ,改善流化质

高岭土实验综合报告

高岭土实验综合报告

高岭土实验报告高岭土简介地球上的矿产,主要分为能源矿产、金属矿产和非金属矿产三种类型。

高岭土是一种重要的非金属矿产,与云母、石英、碳酸钙并称为四大非金属矿。

高岭土主要由小于2个微米的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等)组成,理想的化学式为AL2O3-2SiO2-2H2O,其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石,除高岭石簇矿物外,还有蒙脱石、伊利石、叶腊石、石英和长石等其它矿物伴生。

高岭土的化学成分中含有大量的AL2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。

中国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。

远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶,就是以高岭土制成。

江西景德镇生产的瓷器名扬中外,历来有"白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄"的美誉。

现在国际上通用的高岭土学名--Kaolin,就是来源于景德镇东郊的高岭村边的高岭山。

据史料记载,法国传教士昂特柯莱,在1712年一份著名的书简中向欧洲专门介绍过高岭山上瓷土的特点,该文对全世界的瓷器制造业产生过深远的影响,是高岭土在欧洲逐渐得名,并成为该类瓷土在国际上的通用名词。

高岭土-高岭土的特性和用途质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能;具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。

因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。

有报道称,日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。

特别是最近几年,现代科学技术飞速发展,使得高岭土的应用领域更加广泛,一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料,甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件,也用高岭土制成。

目前,全球高岭土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加,其中没有统计原矿的贸易量,包含较多的重复计算),其中精制土约为2350万吨。

淮北煤系高岭土增白实验研究

淮北煤系高岭土增白实验研究

c liaigtc n lg .t e c e h i n s tn ado ltp—rd acn did sra a l acn t h oo y I a h dtewht essa d r fal o g a ec li e u t l oi n e r e n i k n.
Gu nJ n a Ya i u Ga i n Zh n n y n a u fng ngHu q n o Hu mi a g Li g a
(co l f suc E vrn na E gne n, h nU iesyo T cn lg , hn 4 0 7 ) S h o Reo re& n i metl n ier g Wu a nv ri f eh ooy Wu a 3 0 0 o o i t
第3 卷第2 3 期 2 1年 3 0 0 月
非金 属 矿
Non M e a l C M i S — t 1i ne
V3 .3 No 2 1 . 3
M a h,201 rc 0Leabharlann 淮北煤系高岭土增 白实验研究
管俊 芳 杨慧群 高惠民 张凌燕
4 07 ) 30 0 ( 武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北 武汉
Ke r s c a e e a l ma e i e a a i n c e c l e c i g y wo d o 1 r sk o i si n n g t s p r t h mi a a h n c o bl
高岭土是一种具有广泛用途的非金属矿物原料,
其应 用领域涉 及造纸 、 陶瓷、 石油化工 、 涂料 、 塑料、 橡
bla hn ehn lg . ers lss we a ewhtn s f oi a l n ra e r m 94 % t 2. % , n o tn fI 2 e ra e e c igtc oo y Th e ut ho dt th i eso l smp eic e sd fo 6 .0 h t e ka n o9 61 a dt c ne to "Fe03 ce sd he d

开滦煤系煅烧高岭土增白工艺研究

开滦煤系煅烧高岭土增白工艺研究
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试验研究・
文章 编 号 :0 8—7 2 (0 2 0 —0 1 10 5 4 20 } 8 0 6—0 3
l &P化 I 矿物 与加 I M
20 0 2年第 8期
开 滦 煤 系煅 烧 高岭 土 增 白工 艺研 究
李 海英, 运 刚 李
胀 、 松散 。经 矿 相 分 析 原 矿 中高 岭 石 呈 片 状 集 不
煅 烧 温度 控 制 为 10 0 保 温 时 间 5 。 不 同温 0" C, h
度 及质 量分 数 的煅 烧 白度 如 图 1 图 2所示 : 、
合体 , 有 少量 的蒙 脱 石和 伊 利 石, 铁 矿物 有 赤 含 含
铁矿 、 铁 矿 、 铁 矿 及 石 榴 石 、 帘 石 、 闪 石 、 褐 钛 绿 角
黑云 母 等 , 矿 物 与高 岭石 共 生 密切 , 于单 体 解 铁 难 离 , 常 的选 矿 方 法极 难 去 除 , 通 因此 , 用 酸 浸 除 采
品, 国每 年 排放 量 约 为 1 3亿 t占用 大量 耕地 , 我 . ,
污染 河 水 , 重 破 坏 生 态 环境 … 。 加 强 煤 矸 石 的 严 综 合 利 用 , 节 能 和 环 保 的双 重 要 求 。 开 滦 矿 务 是 局 下 属 的 十 几 家 煤 矿 , 产 煤 量 约 为 1 8 0~ 年 0 20 0 t年 产矸 石 3 0 0 0 万 , 0 ~4 0万 t加上 历年 堆 存 , 的煤 矸 石 , 量相 当 可 观。 我 国 从 2 储 0世 纪 8 0年
钱 营 矿 4 . 9 1 .1 5 9 0 3 .2 2 8 .9 79 6 3 .1 .5 2 3 .5 2 0 0.0 3 赵各庄矿 5 . 2 l .7 .0 .7 9 0 8 5 4 8 3 6 9 1 0 .3 3.6

年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告

年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告

年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告1、总论1.1项目名称某有限公司煤矸石综合利用建设年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告1.2主办单位及负责人主办单位:某有限公司项目负责人:占地:43330m2(约合65亩)地址:某县工业园区1.3编制单位有限责任公司1.4编制依据及范围1.4.1编制依据1)某有限公司与投资有限责任公司签订的关于编制可行性研究报告的合同;2)某有限公司为本可行性研究报告所提供的相关资料;3)某县关丁调整产业项目的文件,州政办发(2005)7号文件;4)某有限公司关于《利用煤矸石生产高档涂布颜料和橡胶补强填料原材料的项目建议书》。

1.4.2 编制范围本可行性研究报告编制范围为煤矸石综合利用建设年产30000吨煤系煅烧高岭土项目的生产系统和设施,辅助生产系统和设施。

包括原料车间和生产设施;粉磨车间和生产设施;细磨车间和生产设施;干燥煅烧车间和生产设施;加工车间和生产设施;成品车间和改性、包装等生产设施;煤气站和发生炉煤气供应设施;总图运输、土建、供配电、给排水、自动化仪表、消防、环境保护、维修、化验室等生产辅助设施。

1.5设计原则1)本项目的设计在“实用、可靠、先进、低成本”的原则下,尽可能减少占地、节省投资;2)采用先进可靠的工艺技术和稳定可靠的生产设备,以确保煅烧高岭土生产长期、安全、稳定地连续进行;3)工程自动化水平遵循经济、实用、有效、有利于产品质量控制和安全生产、性价比高的原则,不片面追求高、精、尖配置;4)工程建设在位于某县巡镇曲峪工业园区的某有限公司现有厂区进行,充分利用该工业园区和公司已有的基础设施和土地;5)对“三废”排放量的控制满足国家及地方有关法律法规的要求;6)大量采用节能技术,尽量降低能耗。

1.6建设规模根据委托书要求,并考虑厂址环境、原料和燃料供应、供水、供电、资金来源及运输等综合条件,确定利用某县及其周边地区所特有的煤系高岭土(煤矸石)资源优势以及当地的燃料和其它优越条件建设年产30000吨煤系煅烧高岭土项目。

煤矸石综合利用建设年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告

煤矸石综合利用建设年产3万吨煤系煅烧高岭土项目可行性研究报告

一、项目背景和目标煤矸石是煤炭生产中产生的废弃物,含有丰富的高岭石矿藏。

当前,煤矸石的处置方式主要是堆放,导致环境污染和资源浪费。

针对这一问题,我们计划建设一座年产3万吨煤系煅烧高岭土项目,通过高温煅烧煤矸石,将其转化为高岭土,以实现煤矸石的综合利用。

本报告旨在评估该项目的可行性。

二、市场需求和竞争分析高岭土是一种广泛应用于陶瓷、建材、化工、电子等行业的重要原材料,市场需求量大。

然而,目前市场上供应高岭土的企业较少,且产品价格较高。

通过建设煤系煅烧高岭土项目,可以满足市场对高岭土的需求,并降低产品价格,为企业带来竞争优势。

三、技术方案和工艺流程本项目的主要技术方案是利用高温煅烧煤矸石,将其转化为高岭土。

具体工艺流程如下:1.煤矸石预处理:煤矸石经过粉碎、筛分等工艺预处理,去除掉杂质。

2.煅烧工艺:将预处理后的煤矸石放入高温窑中进行煅烧,通过氧化反应将煤矸石转化为高岭土。

3.高岭土后处理:对煅烧后的高岭土进行粉碎、筛分、磁选等工艺处理,获得符合市场需求的高岭土产品。

四、投资估算和经济效益分析本项目预计总投资额为X万元,其中包括设备购置、厂房建设、办公设施等费用。

项目建成后,年产3万吨高岭土,预计年销售收入为Y万元。

据市场调研,项目的成本结构主要包括原材料成本、能源成本、人工成本、设备折旧和维修费用等。

经过初步估算,项目的年均成本为Z万元。

考虑到项目运营的不确定性,我们对项目进行了敏感性分析。

结果显示,即使成本增加20%,项目仍可以保持运营盈利。

综合考虑项目投资和经济效益,该项目具有较高的可行性和投资回报率。

五、环境影响评价和风险控制措施本项目涉及高温煅烧过程,对环境可能产生一定影响。

为此,我们将严格按照环境保护要求和相关法规进行排放控制,采取有效措施降低对环境的影响。

同时,我们还针对项目可能面临的风险进行了评估和控制。

主要风险包括原材料供应不稳定、市场需求下降等。

我们将采取多种措施,如寻找多个原材料供应商、开展市场扩展等,以降低风险对项目的影响。

煤系高岭土的改性试验研究

煤系高岭土的改性试验研究

煤 系高 岭土 的烧 失率 试验结果 如表 1 所示 。
表1 煤 系高岭土的烧失率
温度( ℃) 3 0 0 6 0 0 7 0 0 7 5 0 8 5 0 9 5 0
细化工研 究所 ;正硅酸 乙 ̄( TE OS ) ,天津市 光复精
细化 工研究所 ;氢氧化钠 ( Na OH) ,天津市 科盟化工 工贸有 限公 司 ;盐酸( HC 1 ) ,天津 市翔宇化 工工贸有 限责任公司 ;蒸馏水( H O) 和无水 乙醇( C H O H) 在反

失率 ( L OI ) 在高于 8 0 0  ̄ C的情 况下都一样 。
( 1 )
表2 高岭土 的化学组 成( % )
X 1 0 0 %
1 7 7 0
式 中 :I 1 7 — —烧 前坩埚 和样 品的总质 量 ,g; / 7 1 2 —— 烧后坩 埚和样 品的总质量 ,g ; 脚 样 品质量 ,g ; 十六烷基 三 甲基溴化铵 ( C TA B) ,天津 市光复精
烧 失率( % ) 3 . 4 6 6 . 7 0 1 5 . 2 6 l 5 . 2 9 1 5 . 3 3 1 5 . 7 1
— —

——
2 0 1 3 年第 5 期 2 . 2 . 3 试 验 步骤
中国非金 属矿 工业 导刊
总第 1 0 6 期
峰 ,然而所得材料 的热稳 定性 明显优于传统方法得到
由图1 可 以看 出煤 系高 岭 土在 5 3 7 ℃以下焙 烧 失
去 的是高 岭土的吸附水和部分层 间的水 ,不破 坏高岭
土原有 的结 构 ;在5 3 7  ̄ C以上焙烧 ,煤系高 岭土原有 的结构遭 到破坏 ,这时煤系高岭土 的结构 由有序变 为
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表 1 试样化学成分(质量分数 %) SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O 烧失 44 .57 37.45 0.67 0.99 0.022 0 .040 0 .091 0 .18 15.48
图 1 试样差热曲线(TGA-DSC 曲线)
经扫描电镜分析 , 高岭石的形态主要为片状及细 小粒状 , 片状大小约 0 .5 ~ 10 .5 μm , 粒状一般小于 0 .5 μm ;黄铁矿和褐铁矿粒度较粗 , 而金红石和锐钛矿则 以亚微米级嵌布于高岭石中 。
Abstract :The effect of calcining temperature , calcining time and additive dosage on kaolin' s whiteness is investigated using a certain place' s coal-series kaolin of Shanxi as the test sample .The test sample is calcined for 2 h at 1 000 ℃, using 3 % saw dust and NaCl as whitener , achieving a whiteness of 90 %.The author discusses whitening mechanism of the additives and analyses the structure and properties of the calcined products . Key words:coal-series kaolin ;calcination ;whiteness ;additive
本文以陕西某煤系硬质高岭土为试样 , 研究了影 响煅烧高岭土白度的诸多条件因素 , 寻求提高煅烧高 岭土白度的有效添加剂 , 获得了白度大于 90 % 的煅烧 高岭土 ;同时探讨了添加剂的增白机理 , 对不同温度煅 烧的高岭土产品进行了分析 , 提出应根据高岭土的性 质 , 因地制宜 , 开发多种用途的产品 。
图 3 煅烧时间对试样白度的影响
从图 3 可知 , 同一温度下 , 随着煅烧时间的增加 , 试样白度亦随之提高 。煅烧 时间为 2 h , 其白度可达 86 .5 %, 时间继续增加 , 试样白度变化不大 , 说明时间 对试样白度的影响变小 。 考虑到能耗问题 , 本试验确 定煅烧时间为 2 h 。 3 .3 添加剂的增白效果研究
日本理学 RAX —10 型射线衍射仪 ;美国 Nicolet 公 司 740 —FT -IR 红外光谱仪 ;浙江温州仪器厂 ZBD 型白 度仪 ;美国 SKC —2000 型光透过粒度仪 。
3 试验结果与讨论
影响煤系高岭土白度的因素主要是其中的碳和有 机质及铁 、钛等染色矿物或离子 , 而碳和有机质则是影 响煤系硬质高岭土的最主要因素 。 铁 、钛等杂质可用 其它如化学法处理 , 煅烧就是为了使碳和有机质在高 温下氧化 、分解而挥发除去 。煅烧是提高煤系高岭土 白度和质量的重要的手段 。 3 .1 煅烧温度对白度的影响
我国煤系硬质高岭土储量丰富 , 主要分布在北方 的石炭-二叠纪煤系地层中 , 属沉积型高岭土矿 , 大多 赋存于煤层的顶 、底板和夹层中 。 其高岭石含量高 , 但 普遍含有一定量的碳和有机质及铁 、钛等染色杂质 , 使 其呈灰色或灰黑色 , 影响了其白度 , 限制了它的应用 。 为了适应市场需求 , 提高煤系高岭土的白度 , 获得高档 次 、高附加值的产品 , 资料表明[ 1 ~ 2] , 煅烧是行之有效 的方法 。
1 试样性质
试样取自陕西韩城某矿区煤系硬质高岭土 。 其矿 物成分简单 , 主要由高岭石矿组成 , 其含量为 96 %;不 含游离石英 , 伴生矿物有黄铁矿 、褐铁矿 、金红石 、锐钛 矿及碳和有机质 。 试样化学成分列于表 1 。 经破碎 、 细磨分级 , 干燥 , 试样自然白度 23 .5 %。 其差热分析 曲线见图 1 。
① 收稿日期:2003-04-11 作者 女 工程师
58
矿 冶 工 程
第 23 卷
2 试验方法
2 .1 试验方法 2 .1 .1 煅烧试验 取一定量的试样粉料装入瓷坩埚 内 , 自然堆积 , 不加盖 , 放入马弗炉中 , 在预定温度处保 温一定时间取出 , 自然冷却后测其白度 。 2 .1.2 添加剂增白试验 称取一定量的添加剂与 20 g 高岭土试样充分混匀后置于坩埚内 , 在马氟炉中煅烧 , 煅烧温度 1 000 ℃, 保温 2 h , 自然冷却后测其白度 。 2 .2 仪器设备
第 23 卷第 4 期 2003 年 08 月
矿 冶 ห้องสมุดไป่ตู้ 程
MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING
Vol .23 №4 A ugust 2003
煤系硬质高岭土煅烧增白研究
潘 琳
(长沙矿冶研究院 , 湖南 长沙 410012)
摘 要 :以陕西某地煤系高岭土为试样 , 研究了煅烧过程中煅烧温度 、煅烧时间 、添加剂用量对白度的影响 。 在 1 000 ℃煅烧 2 h 并 添加 3%的锯木屑和 NaCl 作增白剂 , 试样煅烧白度达到了 90%。 探讨了添加剂的增白机 理 , 分析了煅烧产品的结构及性能 。 关键词 :煤系高岭土 ;煅烧 ;白度 ;添加剂
由于在低温煅烧时 , 随着煅烧温度的升高 , 煤系高 岭土白度不升反降 , 在 400 ~ 600 ℃之间出现最低值[ 3] 。 因此 , 低温煅烧对提高煤系高岭土意义不大 。试验确定 500~ 1 000 ℃为本研究的温度范围 , 固定保温时间 1 h , 考察煅烧温度对试样白度的影响 , 结果见图 2 。
A study on Calcining and Whitening of Coal-series Kaolin
PAN Lin (Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy , Changsha 410012 , Hunan , China)
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