伊利石酸浸除铁增白试验研究_王高锋
高岭土原矿除铁工艺的研究
高岭土原矿除铁工艺的研究蒙臻明;柯善军;祝乐民;梁立斌【摘要】The deferrization experiment was carried out using the classification of sedimentation,gradient magnetic separation and chemical bleaching for improvement of whiteness of Kaoline.The result shows that the iron content of Kaoline is 0.90%,and the whiteness of Kaoline is 63 after deferrization by the rare earth permanent magnet gradient separation.The iron removal rate of the experimental high gradient magnetic separator is 29.69%.The whiteness of Kaoline is 86 after deferrization by chemical bleaching pared with whiteness of kaolin raw material,the whiteness increases nearly 52.94%.%采用沉降分级、稀土永磁高梯度磁分离及化学漂白的方法对高岭土原矿进行除铁增白的研究.结果表明,通过稀土永磁高梯度除铁后,高岭土的含铁量为0.90%,白度为63,除铁率为29.69%;经化学漂白后,高岭土白度高达86,相比高岭土原矿,高岭土的白度提高约52.94%.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】8页(P50-57)【关键词】高岭土;除铁;梯度磁分离;化学漂白【作者】蒙臻明;柯善军;祝乐民;梁立斌【作者单位】佛山欧神诺陶瓷股份有限公司广东佛山 528138;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司广东佛山 528138;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司广东佛山 528138;华南理工大学广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TQ174.4+1高岭土是由多种矿物构成的含水硅铝酸盐的结合体,主要矿物成分为高岭石,还包含杂质如石英、绿土、伊利石和长石等[1]。
低品位碳酸锰矿酸浸制备高纯度硫酸锰
低品位碳酸锰矿制备高纯度硫酸锰工艺研究林清泉，刘有才1，王云秋，王嘉懿，徐景妍，葸汉霞，彭彬江（中南大学化学化工学院，湖南长沙410083）摘要：利用低品位碳酸锰矿和硫酸浸出反应，并除杂净化制备高纯度硫酸锰。
在液固比5∶1，硫酸浓度0.86mol/L，搅拌速度300r/min和反应时间80min的条件下，对锰矿浸出过程作了动力学研究。
结果表明该锰矿浸出过程基本符合由内扩散控制的未反应收缩核模型，并计算得到表观活化能E a为9.83 kJ/mol。
然后对温度70℃下锰浸出率为91.4%的浸出液进行了除杂净化处理。
在80℃条件下，先加入用量为理论值1.5倍的二氧化锰将Fe2+氧化成Fe3+，再控制pH值为5.0进行水解除铁，除铁率为96.38%，且除铁过程中锰损失率仅为4.98%。
用S.D.D除重金属时，控制溶液温度约为60℃，pH值为5.4~6.0范围，S.D.D加入量为理论值的1.2倍，反应60min，得到溶液中残留镍含量≤1.5ppm，除镍率达95.3%。
最后采用中温条件下蒸浓结晶法制备得到MnSO4·H2O含量为98%的硫酸锰产品。
关键词：碳酸锰矿；浸出；动力学；除铁；硫酸锰中图分类号：TQl37.1 文献标识码：AStudy on the technology of preparing pure manganese sulfate with low-grademanganese carbonate oresLIN Qingquan, LIU Youcai1, WANG Yunqiu, WANG Jiayi, XU Jingyan, XI Hanxia, PENGBinjiang(College of chemistry and chemical engineering, Central South University, Changsha 410083, Hunan, China)Abstract:By using low grade manganese carbonate ores to react with sulfuric acid, manganese sulfate was pepared after purifying the leaching solution.Under the conditions of liquid-to-solid ratio of 5:1, sulfuric acid concentration of 0.86 mol/L, agitation rate of 150 r/min and reaction time of 80 min, the kinetics of leaching manganese was investigated. As a result, the leaching process followed mainly the internal diffusion-controlled shrinking core model, and the apparent activation energy (E a) was calculated to be 9.83 kJ/mol. Then, the leaching solution, which was obained by extracting 91.4% from mangnese ores at 70℃, was subjected to purification treatment. Firstly, adding manganese dioxide dosage of 1.5 times of the theoretical value to the lixivium, Fe2+ was oxidized to Fe3+. Then Fe3+ was removed through hydrolysis. At the pH value of 5.0, the iron-removal efficiency was 96.38%, and the loss ratio of manganese in iron-removal was merely 4.98%. Sodium Dimethyl Dithio Carbamate (S.D.D) was used to precipitate the heavy metals. Under the conditions of that the temperature was about 60℃, the pH value was 5.4~6.0, and the dosage of S.D.D was 1.2 times of the theoretical value, the retained Ni2+ content in the purified solution could reach less than 15ppm and the efficiency of removing Ni2+was 95.3%. Finally, crystallization was carried out under the conditions of 95℃and four hours, purity of product could reach 98%.Key words: manganese carbonate ores; leaching; kinetic; iron-removal; manganese sulfate1通讯作者：刘有才，男，博士，副教授，主要研究方向：湿法冶金及资源加工。
酸浸法生产氧化铝过程除铁技术新进展
酸浸法生产氧化铝过程除铁技术新进展王丽萍;李超;郭昭华;王永旺;陈东【摘要】利用酸浸法生产氧化铝,需要对浸出液进行除铁处理.铝铁分离问题是阻碍酸法生产氧化铝工艺成功迈向工业化进程的一项重大难题.如果这一问题得到解决,就能缓解中国适合于碱法生产氧化铝的铝土矿日益减少的困境.介绍了近几年酸法生产氧化铝过程中铁离子去除方法的研究进展,并对将来铁离子去除方法的发展前景进行了展望.指出,目前酸法生产氧化铝工艺中除铁的方法有很多,但是均存在一定的局限性.磁化焙烧法、沉淀法等,虽然工艺简单、生产成本不高,但是除铁效果不理想;萃取法、重结晶法等,虽然除铁效果较好,但是工艺流程比较复杂、生产成本较高,难以实现工业化;树脂吸附法,因具有操作简单、经济有效并且可以实现循环利用等特点,发展前景十分广阔.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)009【总页数】4页(P7-9,66)【关键词】氧化铝;酸浸法;除铁方法【作者】王丽萍;李超;郭昭华;王永旺;陈东【作者单位】神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300;神华准能资源综合开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯010300【正文语种】中文【中图分类】TQ133.1进入21世纪以来，随着中国工业化和城镇化的迅速发展，对铝资源的需求呈现急剧增加的趋势。
而生产铝的原料主要来自于铝土矿。
中国是一个铝土矿资源十分丰富的国家，全国31个省区中有19个省区发现铝土矿资源。
但是，中国铝土矿质量比较差，多以加工困难、耗能大、A/S（Al2O3与 SiO2质量比）<5的一水硬铝石型铝土矿为主，并且品位和质量正在逐年下降，不适合应用传统的碱法工艺提取氧化铝［1-3］。
20世纪20年代，人们便开始对酸法提取氧化铝工艺进行深入研究。
江西萍乡高坪石英矿粉除铁的研究
自动计算试样 中铁的含量。
１２４ 空 白试液与标准溶液的配制 ．． 空 白试液 ： １０ｎ 容量瓶中 ， 入 ｔ Ｌ １ ）０ｍ ， 在 ０ ｌ ｌ 加 ｔ （ ＋１ １ ｌ用蒸馏水定 容 ； 准溶液用硫 酸亚 铁氨配 制 ， 重铬 酸钾溶 液标 Ｃ 标 用 定标准溶液浓度 ， 入 １０ｍ 容量瓶 。用水稀 释至刻度线处 ， 移 ０ ｌ 摇匀 。 １２ ５ 回收率实验 ．．
珂耳 试样 的摸 索， 串 处理后 铁含 量分别 降至 ０ ０８ ， ．２ ％ 取得 了较为 明显的除铁效果 ， 达到 了生产 要求。建 立 了用 ＩＰ法测定石 Ｃ
英ห้องสมุดไป่ตู้矿 耢 中铁 元 素 台量 的 分 析 方 法 。
关键词 ： 石英矿粉 ； ； 酸； 铁 硫 盐酸； Ｐ分析 Ｉ Ｃ
中图分类号 ：Ｑ ６ Ｔ ０２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６１ ２１２０ ）４ Ｘ／ —０ １７ —０３ （０８ ０ 一（ ８ ２ Ｙ
粉 碎烘 干处 理 的 。 １２ 除铁 试 验 ．
１２ １ 石英砂 的酸 浸泡 处理 ．． 称取约 Ｏ５ｇ ． 矿样分别加 入适量 ０５ １Ｏ ３０ｍ ｌ１Ｃ ．、 ．、 ｏ Ｈ Ｌ和 Ｏ２ 、． 、． ｏ １ ２Ｏ 浸泡 ２ ， ／ ．５ ０５ １５ｔ ｌ Ｓ ４ ｏ ／Ｈ ４ｈ过滤 ， 清洗 ， 干燥。 再称取约 ０５ｇ ． 矿样分别加入 Ｏ ５ｍ ｌ ｔ Ｏ 浸泡 ２ ，８ｈ７ ，６ｈ １０ｈ过滤 ， ． ｏ １－Ｓ ４ ／Ｉ ； ４ｈ４ ，２ｈ ９ ，２ ， 清洗 ， 干燥 。
二氧化 硅广 泛存在 于 自然界 中， 与其他矿物共 同构成 了岩石。石英矿 的主要成分也是 二氧化硅 ， 的石英 晶体透 明， 纯
就是我 们常说的水晶 。天然存在的二氧化 硅 也叫硅石 ， 一种 坚硬难熔 的 固体 。它常 以石英 、 石英 、 是 鳞 方石英 ３种变体 出 现 ， 于制造石英玻璃 、 用 光学仪器 、 化学 器皿 、 通玻璃 、 普 耐火材料 、 光导纤维 ， 陶瓷等。 石英砂 作为玻壳 生产的主要原料之一 ， 其成分直接影响玻壳 的质量 ， 铁的 含量对 石英砂 的质 量影响很大 ， 因此需要 测 定石英 砂中铁 的 含量并 凋整 配方 ， 以保 征玻壳成分 的稳定 。通 常石 英砂 中铁 的含量要求在 ０ ０ ％以下。而石英砂 中铁 含 ．３
碱处理对脉石英酸浸提纯影响
第31卷第6期2022年6月中国矿业CHINA MINING MAGAZINEVol.31,No.6June2022碱处理对脉石英酸浸提纯影响曹高伟1，任子杰V,刘志1,吴飞达1,沈彦旭1,高惠民2(1.武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070；2.矿物资源加工与环境湖北省重点实验室，湖北武汉430070)摘要：随着光伏新能源、电子信息等领域的快速发展，高纯石英砂的应用领域越来越广泛，需求量逐年增大，可加工高纯石英砂的高品质石英矿原料逐渐减少,针对中低品质脉石英的选矿提纯技术的开发至关重要。
本文在脉石英常规提纯方法基础上，使用碱浸辅助处理，以提高中低品质脉石英的纯度，对高纯石英砂的制备技术开发具有重要意义。
本文实验以去除石英内部的杂质为主，通过碱处理溶蚀掉表面一层的石英，暴露出内部的杂质矿物,从而更容易被去除。
本文开发出焙烧-水淬-磁选-浮选-碱处理-酸浸的提纯工艺，系统研究了碱处理条件对酸浸精矿质量的影响，结果表明，使用KOH溶液、碱处理温度为40°C、KOH溶液浓度为0.5mol/L、处理时间为4h的条件下，获得最佳提纯效果，石英精矿中Al含量由常规工艺获得的296.79“g/g降低为245.49“g/g,石英的纯度达到9&91%。
利用扫描电子显微镜分析得出，在经过碱处理之后，脉石英表面被碱溶液部分侵蚀，使得在酸处理过程中酸溶液可以更好地与杂质矿物接触，以对杂质矿物达到更好的去除效果。
关键词：高纯石英砂；脉石英；碱处理；侵蚀；脉石矿物中图分类号：TD985文献标识码：A文章编号：1004-4051(2022)06-0158-06Improvement of vein quartz purification technology by alkali treatmentCAO Gaowei1,REN Zijie1'2,LIU Zhi1,WU Feida1,SHEN Yanxu1,GAO Huimin1'2(1.School of Resources and Environment Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China；2.Hubei Key Laboratory of Mineral Resources Processing and Environment,Wuhan430070,China)Abstract:With the rapid development of photovoltaic new energy,electronic information and other fields,the application of high-purity quartz sand is more and more extensive,the demand increases year by year,andthe high-quality quartz ore that can process high-purity quartz sand are gradually reduced.Therefore,thedevelopment of beneficiation and purification technology for vein quartz with medium and low quality is very-significant,Based on the routine purification method of vein quartz,alkali leaching auxiliary treatment toimprove the purity of vein quartz with medium and low quality is used in this paper,which is of greatsignificance to the development of preparation technology of high-purity quartz sand・The experiment is toremove the impurities inside the quartz,by alkali treatment to dissolve the surface of a layer of quartz,exposethe internal impurity minerals,and thus easier to be removed.the pur辻ication process of roasting-waterquenching-magnetic separation-flotation-alkali treatment-acid leaching is developed,and the influence ofalkali treatment conditions on the quality of acid leaching concentrate is systematically studied.The results收稿日期：2021-11-05责任编辑：刘硕基金项目：安徽省重点研究及开发计划项目资助(编号：202004a05020032)第一作者简介：曹高伟(1998-),主要研究方向为非金属矿选矿提纯与矿物材料,E-mail：2926151894@0通讯作者简介：任子杰，副教授，主要研究方向为非金属矿选矿提纯与矿物材料＞E-mail:renzijie@ D引用格式：曹高伟，任子杰，刘志，等•碱处理对脉石英酸浸提纯影响口]・中国矿业,2022,31(6):158-163.doi：10.12075/j.issn.1004-4051. 2022.06.009CAO Gaowei,REN Zijie,LIU Zhi,et al.Improvement of vein quartz purification technology by alkali treatment]J].China Mining Magazine, 2022,31(6):158-163.doi：10.12075/j.issn.1004-4051.2022.06.009第6期曹高伟，等：碱处理对脉石英酸浸提纯影响159show that the best purification effect is obtained under the conditions of KOH solution,alkali treatmenttemperature of40°C,KOH solution concentration of0.5mol/L and treatment time of4hours・TheAl content in quartz concentrate is decreased from296・79jitg/g obtained by conventional process to245.49ptg/g.Quartz purity reached98.91%.Scanning electron microscope analysis showed that after alkalitreatment,the surface of vein quartz is partially eroded by alkali solution,so that the acid solution couldbetter contact with impurity minerals in the process of acid treatment,so as to achieve better removal effectsof impurity minerals.Keywords:high-purity quartz；vein quartz；alkali leaching；corrode；gangue minerals石英是一种比较常见，比较典型的非金属矿物,主要成分是SiO2,当SiOz的含量超过99.99%时被称为高纯石英砂丙。
内蒙古某地石英矿选矿工艺试验研究
59【试验研究】内蒙古某地石英矿选矿工艺试验研究裴业虎1,2(1.江西理工大学资源与环境工程学院，江西 赣州 341000；2.广东省佛山地质局，广东 佛山 528000)【摘 要】探索用内蒙古某地石英矿生产板材石英粉选矿工艺。
首先试验了破碎—筛分—陶瓷球磨工艺，得到的石英砂只能生产最高白度91.6的石英粉；再次试验了棒磨—立环强磁选—陶瓷球磨工艺试验，得到的精砂SiO 2含量99.19%，Fe 2O 3含量0.018%，Al 2O 3含量0.27%,石英粉白度达到了92.9；最后试验酸洗浸出工艺，石英砂Fe 2O 3含量进一步降低到46×10-6，石英粉白度达到了95.3，可以满足高端板材石英粉要求。
【关键词】石英；工艺试验；板材石英粉；白度【中图分类号】TD973.3 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2022)01-0059-03Research on Beneficiation Technology of Quartz Ore in NeimengguPEI Ye-hu 1,2(1. School of Resources and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China;2. Foshan Geological Bureau, Guangdong Province, Foshan 528000, China) Abstract: Explore the beneficiation process of producing slab quartz powder from a quartz mine in Neimenggu. First, the crushing-screening-ceramic ball milling process was tested, and the obtained quartz sand can only produce quartz powder with a maximum whiteness of 91.6; the rod milling-vertical ring strong magnetic separation-ceramic ball milling process was tested again, and the obtained fine sand the content of SiO 2 is 99.19%, the content of Fe 2O 3 is 0.018%, the content of Al 2O 3 is 0.27%, and the whiteness of quartz powder reaches 92.9. Finally, the acid washing and leaching process is tested, and the Fe 2O 3 content of quartz sand is further reduced to 46×10-6, and the whiteness of quartz powder reaches 95.3, which can meet the requirements of high-end plate quartz powder.Key words: quartz; process test; plate quartz powder; whiteness【作者简介】裴业虎【引文格式】裴业虎.内蒙古某地石英矿选矿工艺试验研究[J].中国非金属矿工业导刊,2022(1):59-61.石英是地壳中最为常见和研究最多的一种矿物[1]。
白云鄂博尾矿提钪酸浸液萃取除铁方法的研究
ＣＨ ＥＮ Ｙａ ｎ — ｆ ｅ ｉ ，ＬＩ Ｍｅ ｉ ，ＨＵ Ｄｅ — ｚ ｈｉ ，ＬＩ Ｕ Ｚｈａ ｏ — ｇａ ｎ ｇ，ＧＡＯ Ｋａ ｉ ，ＺＨ ＡＮＧ Ｄｏ ｎｇ — ｌ ｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｉ ｎ ｎｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ， Ｉ ｎ ｎｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ａｕ ｔ ｏｎ ｏ ｍｏ ｕ ｓ Ｒｅ ｇ ｉ ｏ ｎ Ｒａ ｒ ｅ Ｅａ ｒ ｔ ｈ Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ，Ｂ ａ ｏ ｔ ｏ ｕ ０１ ４ ０１ ０，Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ ，Ｃｈ ｉ ｎａ ）
２ ０ １ ３ 年第 １ １期
有色金属（ 冶炼 部 分 ） （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｙ ｓ ｙ １ ． ｂ ｇ ｒ ｉ ｍｍ． ｃ ｎ ）
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ 。 ７ ５ ４ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ０ １
基于加压酸浸工艺的天然石墨低氟提纯方法
第32卷第3期2022年05月黑龙江科技大学学报Journal of Heilongjiang University of Science&TechnologyVol.32No.3May2022基于加压酸浸工艺的天然石墨低氟提纯方法周国江1,王浩2,王娇2,公旭中'(1•黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨150022；2.鸡西市唯大新材料科技有限公司，黑龙江鸡西158100；3.中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心，北京100190)摘要:石墨经氢氟酸法提纯后环保成本高，且产品纯度不能满足现状。
采用3种改进工艺对天然石墨提纯，研究改进工艺条件下不同石墨原料的浸出效果，得到最佳的石墨原料与工艺，并对相应样品进行X射线衍射和扫描电子显微镜表征。
结果表明：在温度50°C、氮气压力3MPa条件下，可将球形石墨尾料的纯度由97.69%提高至99.54%；改进的工艺中，以球形石墨尾料为原料的无氟酸浸-焙烧活化-加压酸浸法，不仅可得到99.979%的高纯石墨，而且可从源头减少环保成本。
关键词：石墨提纯；无氟酸浸-焙烧活化-加压酸浸法doi：10.3969/j.issn.2095-7262.2022.03.013中图分类号:TQ127.il文章编号:2095-7262(2022)03-0345-06文献标志码:ALow-fluorine purification method of natural graphitebased on pressurized acid leaching processZhou Guojiang1,Wang Hao",Wang Jiao1,Gong Xuzhon^ (1・School of Environmental&Engineering,Heilongjiang University of Science&Technology,Harbin150022,China; 2.Jixi City Weida New Material Technology Co.Ltd.,Jixi158100,China；3.National Engineering Research Center ofGreen Recycling for Strategic Metal Resources,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing100190,China)Abstract:This paper is focused on a study in response to the high cost of environmental protection following the purification in hydrofluoric acid method and the low product purity for the status quo.The study involves purifying natural graphite using three improved processes,studying the leaching effects of different graphite raw materials,obtaining the best graphite raw materials and processes；perfonning X-ray diffraction and scanning electron microscopy characterization at the corresponding samples.The results show that the purity of could be increased from97.69%to99.54%under the conditions of temperature of50°C and argon pressure of3MPa..With the improved process?the fluorine-free acid leaching-the calcination activation-pressurized acid leaching method using spherical graphite tailings as the raw materials can not only obtain99.979%high-purity graphite,but also reduce environmental protection costs from the source.Key words:graphite purification；fluoride-free acid leaching-roasting activation-pressurized acid leaching收稿日期：2022-02-16基金项目：黑龙江省”百千万”工程科技重大专项项目(SC2019ZX03A0034)第一作者简介：周国江(1963-)，男，黑龙江省海伦人，教授，博士，研究方向:无机非金属材料的制备与应用,E-mail:zgjl963@0346黑龙江科技大学学报第32卷0引言双碳背景下,优异的物理、化学特性的石墨，不仅广泛应用于润滑、密封、铸造、电极电刷、耐火材料、铅笔等传统领域,而且也是新能源产业、新能源汽车产业、新一代信息技术产业、新材料产业等战略性新兴产业的战略性矿产[1-2]o天然石墨常会伴有各种杂质，难以被直接利用，为了满足工业生产的要求,必须对天然石墨进行富集、提纯,且石墨纯度愈高其价值也越高⑶。
黑滑石增白实验的研究
本实验对原料进行了化学全分析袁 得到结果见表 1遥 将原料打饼袁置于电炉中袁以 5益/min 的速率升温进行煅 烧袁冷却后进行白度测试遥
矿物原料中袁铁的存在方式多样袁有 FeS尧Fe2O3尧Fe尧
表 1 实验前高岭土化学成份
氧化物
KNaO
CaO
MgO
Al2O3
SiO2
Fe2O3
TiO2
I.L
白度
含量
0.28
2.15
28.15
1.27
62.22
0.76
0.12
9.67
67.2
10 FOSHAN CERAMICS Vol.22 No.8 渊Serial No.192冤
FeO尧Fe3O4 等一系列铁的化合物遥 其中袁Fe 和 Fe3O4 可以 通过磁选的方式去除袁 而其他铁的化合物磁选方式无法
排除[2]遥 采用酸洗的方式除铁时袁可以将非磁性铁化合物
1.28
62.22
0.76
28.66
1.33
62.88
0.47
表 3 氯化钠的添加量对酸洗后试样白度的影响渊wt%冤
后销售袁同时在原料的精加工方面处理极少[1]袁导致滑石 产品的使用范围小袁多用于低档产业使用袁严重影响到江 西滑石的品牌推广遥
基于IVHF-TODIM的高岭土增白工艺综合评价
Value Engineering• 189 •
基于IVHF-TODIM的高岭土增白工艺综合评价Evaluation Model of Kaolin Whitening Process Based on Improved IVHF-TODIM Method
赵洋淤ZHAO Yang;杨海洪于YANG Hai-hong;王铁旦淤WANG Tie-dan
(①昆明理工大学质量发展研究院，昆明650093;②云南省工业园区，昆明650000)(①Quality^ Development Institute of Kunming University^ of Science and Technology、Kunming 650093,China;②Yunnan Province Industrial Park, Kunming 650000, China )
摘要：为对广东某高岭土矿所可能选用的浮选法、磁选法、化学法等三种增白工艺进行综合评价，在区间犹豫模糊背景下提出一 种改进的IVHF-TODIM多属性决策方法。首先，结合决策者在进行高岭土选矿时犹豫模糊的状态，提出在区间犹豫模糊环境下进行决 策，其次由于决策者的有限心理特征本文提出运用TODIM决策方法来进行选矿。最终结果表明：浮选法为该高岭土矿最佳的增白工 艺，同时IVHF-TODIM方法用于高岭土增白工艺决策是可行的。Abstract: In order to evaluate three kinds of whitening processes such as flotation separation, magnetic separation and chemical separation which may be selected for a kaolin mine in Guangdong, an improved Interval-Valued Hesitant Fuzzy TODIM (IVHF-TODIM) method is put forwaixd. Firstly, combing the hesitation of the decision maker, this paper puts forward making decision in the interval-valued hesitant fuzzy environment. Then because of the limited psychological characteristics of decision makers, this paper proposes to use TODIM method to carry on processing. The final results show that the flotation process is the best whitening process for the kaolin ore, and the IVHF-TODIM method is feasible for the decision-making of kaolin whitening process.关键词：高岭土; IVHF-TODIM;增白；浮选法;评价Key words: kaolin; IVHF-TODIM; whitening; flotation process; evaluation中图分类号:TD985 文献标识码:A 文章编号院1006-4311(2017)25-0189-03
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第35卷第4期硅酸盐通报Vol．35No．4
2016年4月BULLETINOFTHECHINESECEＲAMICSOCIETYApril，2016
伊利石酸浸除铁增白试验研究
王高锋，王珊，孙文，郑水林
（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京100083）
摘要：以承德某伊利石矿为原料，盐酸为浸取剂，进行酸浸除铁增白试验研究。考察了盐酸浓度、反应时间和反应温度对除铁增白效果的影响，设计了废酸回用技术路线。采用扫描电镜（SEM）、元素能谱分析（EDS）和X射线衍射（XＲD）等手段对样品进行表征，结果表明：盐酸酸浸除铁增白效果明显，且酸浸过程伊利石的微观形貌和晶体结构未发生变化。适宜的酸浸工艺条件为：盐酸浓度20wt%、反应时间2h、反应温度75℃，此条件下酸浸样品的Fe2O3含量由1．14%降至0．64%，白度由79．3%升高至88．4%。
关键词：伊利石；增白；酸浸中图分类号：TQ175文献标识码：A文章编号：1001-1625（2016）04-1301-05
ExperimentalＲesearchonBleachingofIllitebyAcidLeachingWANGGao-feng，WANGShan，SUNWen，ZHENGShui-lin（SchoolofChemicalandEnvironmentEngineering，ChineseUniversityofMiningandTechnology（Beijing），Beijing100083，China）
Abstract：IlliteorefromChengdewasusedasrawmaterial，hydrochloricacidasleachingagent，thebleachingofillitethroughacidleachingwasstudied．Theinfluenceofhydrochloricacidconcentration，reactiontimeandreactiontemperatureonthebleachingeffectofillitewereexplored，andtherecycletechnicalrouteofwasteacidwasdesigned．Thecharacterizationsofillitesampleswerecarriedoutbyscanningelectronmicroscopy（SEM），energydispersivespectrometer（EDS）andX-raydiffraction
（XＲD）．Theresultshowedthattheeffectofbleachingonillitebyhydrochloricacidleachingwassignificant，inaddition，themicrostructureandcrystalstructureofilliteduringleachingwasnotchanged．Theoptimumconditionsforleachingareasfollows：hydrochloricacidconcentration20wt%，reactiontime2handreactiontemperature75℃．Underthiscondition，theFe2O3contentoftheproductcanbe
decreasedfrom1．14%to0．64%andthewhitenessofillitecanbeincreasedfrom79．3%to88．4%．Keywords：illite；bleaching；acidleaching
作者简介：王高锋（1993-），男，博士研究生．主要从事无机非金属矿物材料方面的研究．通讯作者：郑水林，教授．
1引言
伊利石是一种高钾、富铝、比表面积大的层状含水硅酸盐类粘土矿物。伊利石的晶体结构属于2∶1型结
构单元层的二八面体型，即两个硅氧四面体夹一个铝氧八面体（T-O-T）组成的三层结构。晶体间发生晶格取代作用，铝原子取代硅氧四面体中的硅原子，Mg2+和Fe2+等取代八面体中的Al3+，使晶胞带负电，产生的负电荷由等量的K+来平衡。其理想化学组成为K0．75（Al1．75Ｒ）［Si3．5Al0．5O10］（OH）2，式中Ｒ2+代表二价金
属阳离子Mg2+和Fe2+等。该矿物单斜晶系，晶体细小，其粒径通常在1～2μm以下，肉眼不易观察，在电子显微镜下单体呈片状形貌，集合体呈不规则的鳞片状形貌。伊利石因其具有明亮、光滑、松软、耐热、绝缘性
DOI:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2016.04.0551302试验与技术硅酸盐通报第35卷
能好、遮盖率高，且不具膨胀性和可塑性等特点，广泛应用于造纸业、陶瓷业、化妆品业、橡塑产业等领域。天
然伊利石矿成因复杂，通常含有铁、钛等染色杂质矿物及有机质，从而影响样品的白度及其应用性能。因此，伊利石矿的除铁增白显得尤为重要［1-3］。
伊利石矿常用的增白方法主要有还原增白、氧化增白、焙烧增白、着色增白以及酸浸增白等
［4，5］。还原
增白的实质是使伊利石黏土中难溶性的Fe3+还原成可溶性的Fe2+，而后洗涤除去，该法虽然成本低、
反应
快，但存在保险粉用量大、对环境污染重、工艺条件苛刻等缺点［6-8］；氧化增白和焙烧增白只能针对含有黄铁
矿或有机质的伊利石粘土，应用范围较窄［9，10］；着色增白引入其它物质，因而会降低伊利石纯度［11］；酸浸增
白法广泛应用于其它非金属矿物除铁增白，如云母、硅藻土、高岭土、硅微粉等［12，13］，但采用酸浸法对伊利石
进行除铁增白的研究报道较少。一方面，原因在于酸浸增白法会产生一定量的废酸，污染环境；另一方面，高
温和浓酸可能会对伊利石原始结构造成破坏［14］。针对上述研究现状，本研究主要考察盐酸浓度、反应时间
和反应温度对伊利石矿除铁增白效果的影响，并设计经济合理的废酸回用技术路线，同时采用扫描电镜分析和物相分析对酸浸前后伊利石样品微观形貌和晶体结构进行表征分析。
2实验
2．1原料
伊利石原矿由承德人和矿业有限公司提供，其化学组成见表1。从表1中可以看出，伊利石原矿的主要
化学成分为SiO2、Al2O3、K2O和Fe2O3，Al2O3含量较高，表明伊利石原矿中伊利石含量较高；铁是影响伊利石原矿白度的主要杂质元素，原矿白度为79．3%。该原矿的XＲD图谱如图1所示，由图谱可知，该原矿中的主要矿物成分为伊利石（90%左右），含有少量杂质矿物石英、斜发沸石、高岭石和微量杂质矿物纤铁矿、赤铁矿等，另外含有铁氧化物。因此，铁在伊利石黏土矿中主要以含铁矿物杂质和氧化物的形式存在，该氧化物可能为吸附于伊利石颗粒表面的微细粒晶质铁、表面铁质薄膜等，可用酸浸法除去；此外，还有一部分由于晶格取代作用以结构铁形式存在。2．2实验方法
准确称取10g伊利石原矿倒入500mL三口烧瓶中，加入40mL不同浓度盐酸，在设定的反应温度下搅拌反应一定时间，反应完后过滤、洗涤至滤液呈中性，样品置于105℃烘箱中干燥12h。打散、称重、检测白度和Fe2O3含量。2．3样品表征
采用DHF82多元素快速分析仪（湘潭市仪表有限公司）测量样品Fe2O3含量；采用DN-B2白度仪（杭州高新自动化仪表公司）测量样品白度；采用S-4800场发射扫描电子显微镜（日本日立公司）对样品进行形貌分析和能谱分析；采用D8-ADVANCEX射线粉末衍射仪（德国布鲁克公司）对样品进行物相分析。
表1伊利石原矿化学组成Tab．1Chemicalcompositionsofrawillite/wt%
CompositionSiO2Al2O3Fe2O3FeOK2OCaONa2OMgOLOITotal
Content53．5027．671．140．0367．770．640．751．255．2598．01
3结果与讨论
3．1盐酸浓度
采用不同浓度（5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%）的盐酸对伊利石原矿进行酸浸实验，反应温度为75℃，反应时间为1h，从而考察盐酸浓度对伊利石白度和Fe2O3含量的影响，试验结果见图2。由图2
可
知，随着盐酸浓度的增加，样品白度不断增加，Fe2O3含量不断降低，说明增加盐酸浓度能够提高除铁增白效果。在酸性条件下，含铁杂质矿物和铁的氧化物杂质中Fe2O3和FeO（OH）等易溶于酸，形成Fe2+和Fe3+经第4期王高峰等：伊利石酸浸除铁增白试验研究1303洗涤过滤可除去。盐酸浓度的增加使得溶液中H+浓度增加，反应体系中经历含铁杂质物质含量大于反应
所需H+浓度到H+浓度大于含铁杂质物质含量的转变，因此，盐酸浓度的增加有助于伊利石矿中含铁杂质
物质的浸出。但盐酸浓度过高，不仅增加生产成本，而且盐酸挥发加快，反而影响酸浸效果。综上所示，适宜的盐酸浓度确定为20wt%。
图1伊利石原矿的XＲD图
Fig．1XＲDpatternofrawillite
图2盐酸浓度对伊利石白度和Fe2O3含量的影响
Fig．2EffectofHClconcentrationonthewhitenessandFe2O3contentofillite
3．2反应时间
在不同反应时间（0．5h、1．0h、2．0h、4．0h）下，采用浓度为20wt%的盐酸对伊利石原矿进行酸浸实验，反应温度为75℃，从而考察反应时间对伊利石白度和Fe2O3含量的影响，试验结果见图3。由图3可知，
随
着反应时间的增加，样品白度逐渐增大并逐渐趋于稳定。样品Fe2O3含量随着反应时间的增大先降低后逐
渐趋于稳定，当反应时间大于2h后，样品白度和Fe2O3含量基本不再变化。随着反应时间的延长，盐酸与
影响伊利石矿白度的杂质物质接触时间更加充分，有助于杂质物质的浸出，因此，酸浸样品白度提高、Fe2O3
含量降低；当反应时间大于2h后，反应基本完全，因此，酸浸样品白度和Fe2O3含量逐渐趋于稳定。综上所
述，适宜的反应时间确定为2h。
图3反应时间对伊利石白度和Fe2O3含量的影响Fig．3EffectofthereactiontimeonthewhitenessandFe2O3contentofillite图4反应温度对伊利石白度和Fe2O3含量的影响Fig．4EffectofreactiontemperatureonwhitenessandFe2O3contentofillite
3．3反应温度
在不同反应温度（25℃、50℃、75℃、98℃）下，采用浓度为20wt%的盐酸对伊利石原矿进行酸浸实验，反应时间为2h，从而考察反应温度对样品白度和Fe2O3含量的影响，试验结果见图4。由图4可以看出，随着反应温度的升高，伊利石白度不断增大，Fe2O3含量不断降低，说明升高反应温度能够提高除铁增白效果。反应温度升高，一方面可使溶液中H+活性增加；另一方面也使得伊利石矿中影响白度的杂质物质变得活泼，易于与其它矿物分离，从样品中游离出来，或者导致杂质物质之间间隙增大，增加了溶液中H+与之接触