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纸A0级涂料用土标准
[4]
。值得注意的是,使用分散剂
改善浆料粘度,实验条件的改变对吸附的影响很大,
分散剂制浆工艺比较讲究,随分散剂的不同,操作工
艺也会有差别
[5]
。
Yordan等
[6]
进行了用锂基代替钠基分散剂研究,
用聚丙烯酸锂与聚丙烯酸钠的比较试验结果表明,传
统的钠基膨润土,在相同固含量条件下,分散的浆料
粘度要高。而将水和锂基分散剂混合,然后加入工程高
岭土,得到的浆料粘度低,同时锂基分散剂用量少。
2.1.2 机械加工
日本专利介绍,通过应用合成树脂球的湿法球磨
机或介质搅拌型磨机将平均粒径为1.5~6μm之间的
高岭土磨碎,通过这种方法获得涂布级高岭土,既不
会破坏高岭土的结晶,又不会使涂布液粘度提高,特
别是代替剥片粘土
[7]
。
可通过物理除去粘质矿物以降低剪切粘度。例
如,施加高速剪切后进行离心处理。专利5128027介
绍的一种方法是过度分散高岭土浆料,从而使颗粒絮
凝,然后沉淀絮凝体,达到分离的目的
[8]
。
Albert等
[9]
发现,对于原矿粘度较高的高岭土,
在液体浆料状态下,用无机氢氧化铝聚合物络合体可
将其粘度显著降低。
姜磊等
[10]
对湖北恩施建始地区的煤系高岭土原矿
进行初选、破碎、粉磨、剥片之后,利用水力旋流器
进行选矿试验,得到的最终产品白度大于88%,且产
品中主要杂质铁、钛含量均有所下降。
2.1.3 表面改性
高岭土表面改性是指用物理、化学方法对高岭土
粉体表面进行处理,以改变其表面电性、表面浸润
性、表面吸附性和反应特性等性质。高岭土表面结构
官能团有:-Si(Al)-OH、-Si-O-Al-和-Si(Al)-O,
这些活性点是对高岭土进行表面改性的基础。
偶联剂改性是目前最主要的方法,目的在于改变
高岭土表面亲水亲油性,提高与有机相中的相容性。
欧洲专利介绍在造纸涂料和油漆涂料改性土的研究,
用水溶性有机多元酸或者分子量为200~1
000的聚乙
酞亚胺、聚乙烯二胺或其单体和乙烯二卤化物/甲醛
的缩合物作改性剂,可以改变粘土矿物的悬浮性、流
变性。
2.2 细粒分级
国外高岭土超细分级技术和设备进展较快,尤其
是美国、英国等一些国家的高岭土加工,离心机早已
成功地用于高岭土的超细分级,产品粒度达到数微米
或亚微米的范围。近年来,对高岭土超细分级设备的
工艺参数、结构、应用范围等进行了大量研究,水力
旋流器作为微米级超细分级设备也有很大发展,瑞
典、英国、德国等研制出了一种直径为10mm的水力
旋流器,成功地用于-10μm高岭土分级。
德国A K W公司用聚氨基甲酸醋优质材料,制造
直径300、200、125、75、50、40、20、10mm的水
力旋流器,不同直径的水力旋流器用来分离不同粒级
的产品,φ10mm旋流器机组,产品分级粒度-2μm
可达96% 左右。
为满足产品对粒度的要求,一般采用一级或二级
离心分级。美国普遍采用Bird公司生产的沉降式离心
分级机,如美国恩格尔达公司,粗选的矿浆在精选前
首先进行离心分级,第一次分级使-2μm达到80%~
90%,第二次离心分级使-2μm达94%~96%以上,
满足生产超光泽、超亮度的高级涂布高岭土的要求。
英国E C C 公司采用D Y N O C O N E 型螺旋离心机进
行细粒分级,得到- 2μm 7 5 % ,- 1 0μm 达9 9 . 5 % 的
高级产品和99.99%小于53μm的粗粒产品。
李启成等
[11]
采用离心分级机对高岭土进行了超细
分级实验,通过对给料浓度和分离因数的控制,得到
2μm粒级含量在85%以上的超微细高岭土。
李航等
[12]
采用北京古生代粉体科技有限公司研制
的φ10mm水力旋流器组对富含粗颗粒的高岭土浆液
进行分级,分选苏州高岭土初选浆液的最佳进浆浓度
为9.0%~11.0%、进浆压力为7.0~7.5kg/cm
2
、溢
流压力为0.60~0.80kg/cm
2
、底流压力为1.0 kg/
cm
2
。最终精矿产品的-2μm含量达到了91%左右。
现在国内外对分级技术的研究大多集中在超细分
级机方面,其中湿式分级包括卧螺分级离心机、螺旋
沉降离心机、复合流卧螺机、小直径水力旋流器、涡
轮旋流器等
[13-17]
。
2.3 选矿加工
高岭土中主要的着色物为铁、钛矿物及有机质。
铁和钛多以赤铁矿、针铁矿、硫铁矿、黄铁矿、菱铁
矿、褐铁矿、锐钛矿、及钛铁矿等矿物形态存在
[18]
。
提高高岭土白度的传统方法有物理法和化学法,物理
法主要有磁选法、浮选法、选择性絮凝等方法;化学
法有氧化法、还原法、氧化—还原联合法、酸浸法、
赘合剂强化处理法、微生物浸出法等
[19]
。
2.3.1 磁选法
高岭土中的染色物质如锐钛矿、金红石、赤铁
矿、云母和黄铁矿等均具有弱磁性,可以用高梯度磁
选机(HGMS) 将它们除去。
用我国CL-φ500型振动高梯度磁选机
[20]
与美国
2011年第5期 中国非金属矿工业导刊
总第92期