中國粉體網訊 高嶺土是一種重要的非金屬礦產資源，不可再生，而且當前高質量的大型高嶺土礦床較少。隨著對高嶺土研究的不斷深入和下游行業的需求結構往中高端發展，市場對優質高嶺土的需求增長高于整體市場增長，這加劇了我國高嶺土市場供求的結構性矛盾。因此需要研究利用各種加工技術使高嶺土礦成為各種工業應用的理想材料，最終面向不同的市場。
圖片來源：龍高股份
高嶺土的選礦提純
手選法
手選法利用礦物顆粒的大小或密度差別分離礦物。主要是去除長石和石英等雜質，提高高嶺土的純度和煅燒白度，適合小型企業。
水選法
水選法以水為介質把礦物和雜質礦物分離開來。可去除石英、長石和云母等較大顆粒的礦物或鐵鈦礦物，該法簡單易行，成本低，適合高品質礦床。
浮選法
浮選法是根據礦物顆粒表面物理化學性質的不同，從礦石中分離有用礦物的技術方法。目前在浮選技術的基礎上，發展出的載體浮選、選擇性凝聚、雙液浮選等技術，是陶瓷原料預處理的有效手段。其中吸附浮選法是在細碎高嶺土礦漿中加入石灰石粉，讓石灰石粉作為吸附劑，將Fe2O3吸附到石灰石載體中；雙液浮選法是調整高嶺土礦漿的pH值，分別加入捕獲劑、有機溶液等，充分攪拌后，靜置分層、分離。
磁選法
磁選是利用各種礦石或物料的磁性差異，在磁力及其他力作用下進行選別的過程。
煤系高嶺土中鐵的組成比較復雜，針對不同的煤系高嶺土，可采用不同的高梯度磁選法進行除鐵。目前，高梯度磁選法可分為：脈動高梯度磁選法、干式高梯度磁分離法、振動高梯度磁選法、選擇性絮凝和高梯度磁選聯合除鐵法、磁團聚法。
化學提純
化學提純是利用礦物中含有某些伴生雜質礦物具有酸溶性或者堿溶性等特性，而利用酸或者堿進行溶解剔除的一種方法。
還原漂白除鐵法是用還原劑將不溶的三價鐵(如褐鐵礦)還原成可溶的二價鐵，經過過濾洗滌，隨濾液除去。
特點：反應條件嚴格，釋放的刺激性氣味造成工作環境惡劣，在產品有殘留影響下游應用。
酸浸漂白除鐵法用酸溶液處理高嶺土，使其中含鐵不溶礦物轉變為可溶性的鹽類，再經洗礦等工序而實現高嶺土的增白。
特點：對含硫化鐵礦物、鈦鐵礦物等效果差，且控制礦漿較高的溫度，對設備的抗酸腐蝕的要求提高，生產成本較高，在產品有殘留影響下游應用。
氧化漂白除鐵法以強氧化劑為漂白劑，在高嶺土礦漿體系中將高嶺土中黃鐵礦等氧化生成可溶性的Fe2+。同時，也可將其它深色有機質氧化成無色氧化物而能被漂白。
特點：主要用于處理黃鐵礦型高嶺土，含其他染色金屬物質類型的高嶺土礦除鐵增白效果甚微，不具備廣泛應用的條件。
微生物漂白法
微生物漂白法包括微生物浸出技術和微生物浮選技術。是通過氧化亞鐵硫桿菌和鐵還原桿菌等方法去除高嶺土中的氧化黃鐵礦和其他硫化礦。該法投資少、成本低、能耗小，污染低，不影響高嶺土性質，是一種新的提純增白方法，目前還處在實驗室階段。
高嶺土的改性
插層改性
插層改性克服層間氫鍵并插入層間空隙，從而增大層間距，而不破壞高嶺土層狀結構。主要有液相插層、蒸發溶液插層、機械力化學插層、微波輻射插層和超聲波插層等。
煅燒改性
煅燒改性是高嶺土加工的常見方法，通過物理方法對高嶺土進行熱處理。不同使用目的下的高嶺土煅燒溫度不同，高溫煅燒（450～925℃）是除碳增白的最佳方法，用于陶瓷材料、填料、吸附劑、催化劑等方面。
化學改性
化學改性分為酸改性和堿改性。能夠改善高嶺土粉表面的吸附和反應活性，但目前對酸堿改性的研究還處于初級階段。
聚合羥基鐵改性
此法將聚合羥基鐵溶液與經粉碎篩選的高嶺土混合后，在加熱攪拌的條件下進行改性處理。由于受溫度的影響較大，聚合羥基鐵改性后隨著溫度的升高，高嶺土吸附量逐漸增加。
偶聯劑改性
偶聯劑改性通過化學手段，使高嶺土微細顆粒表面形成一層有機偶聯化合物的覆蓋層，從而改變高嶺土表面的特性。目前主要有硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑等，能夠使高嶺土表面結構更好地與有機物相容。
高嶺土的剝片
高嶺土剝片通過高嶺土層與層之間的解離降低高嶺土的粒徑以提高其表面積。分為機械剝片和化學剝片，即將高嶺土剝片成極細的薄片，能夠達到低磨耗和高白度的要求，可用于造紙、化妝品、醫藥等方面。
高嶺土的配礦技術
高嶺土產品指標穩定性是衡量產品質量的關鍵指標之一，我國高嶺土礦由于各種自然因素導致不同礦區或同一礦區不同礦層的品質存在較大的差異，高嶺土產品的指標波動較大，而下游行業對高嶺土產品的質量穩定要求較高，所以掌握配礦技術成為高嶺土企業發展的必要條件。
小結
為適應高嶺土行業發展趨勢和結合我國高嶺土資源稟賦特點，我國優勢高嶺土企業不斷開展提純、磨剝、改性等深加工技術的研究和產業化應用，提高高嶺土礦產品的白度、細度、可塑性等理化指標，提升產品品質穩定性。未來高嶺土應用持續增長，未來發展方向包括改進煅燒工藝、超細浮選技術、增白降粘技術、高嶺土尾礦應用、高嶺土納米技術和抗菌材料技術等。
參考資料：
廖紫慧等.中國高嶺土礦床的分布、類型、應用及找礦遠景
曾紅久等.煤系高嶺土除鐵技術研究現狀
龍巖高嶺土股份有限公司招股說明書
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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