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如何提高煅烧高岭土的白度

作者:admin 来源:未知 日期:2015-09-20 21:29:13 人气: 标签:高岭土
导读:提高煤系高岭土煅烧白度的实验摘要:摘要:通过煤系高岭土的煅烧实验,研究了煅烧温度、原矿粒度、煅烧时间、助剂用量等因素对煤系高岭土白度的影响程度。原料粒度在1250目,煅烧温度控制在700~950℃,恒温时间为2.…

 
 
 提高煤系高岭土煅烧白度的实验

  摘要: 摘要:通过煤系高岭土的煅烧实验,研究了煅 烧温度、原矿粒度、煅烧时间、助剂用量等因素对 煤系高岭土白度的影响程度。原料粒度在 1250 目, 煅烧温度控制在 700~950℃, 恒温时间为 2.5H 左右, 助剂添加量在 3%左右,产品质量稳定,具有较高的白 度。

  关键词: 关键词:煤系高岭土 煅烧 煤系高岭土主要存在于煤层的顶底板和煤层夹 矸中。我国煤系高岭土分布广,储量大,开发利用 的前景广阔。 高岭土原矿自然白度低 (51.6—64.5%) , 通过低温煅烧,添加助剂等方法,可大幅度提高白 度。我们主要通过控制煅烧温度、原矿粒度、煅烧 时间、助剂用量,对提高煅烧煤系高岭土白度的方 法进行探讨。

  一、 反应原理 煤系高岭土原矿中,高岭土含量一般大于 90%, 但小于 10%的杂质主要含有碳质及铁、钛等有色矿 物,严重影响了产品白度。实验证明,通过煅烧可 大幅度提高白度,主要反应过程如下:
1、脱水分解加热到 100~110℃,高岭土失去吸 附水,升高至 550~700℃时,则失去结晶水。 AL2O3·2SiO2·2H2O→AL2O3·2SiO2+2H2O↑
2、温度升至 980℃,偏高岭石分解,生成大量 AL—Si 尖晶石和少量弱结晶莫来石,无定形 SiO2。 980℃ AL2O3·2SiO2 放热 AL6Si2O13(AL—Si 尖晶石, 大量)+3AL2O3·2SiO2 (弱结晶莫来石,少量)+SiO2 (无定形) 3、温度升至 1250℃,莫来石将结晶。 AL6Si2O13 1250℃ 放热 SiO2(无定形) 1250℃ SiO2(方石英) 3AL2O3·2SiO2 上述反应综合如下: 250℃ 3(AL2O3·2SiO2·2H2O ) 3AL2O3·2SiO2+4SiO2+6H2O 由上述反应式可以看出, 高岭土在 700℃左右脱 去结晶水形成偏高岭石,980℃开始产生硅铝尖晶 石,更高温度形成大的莫来石,但游离出对造纸磨 耗影响大的方石英。所以煅烧温度控制在 700~ 1000℃,既可脱炭提高产品的白度,又可保持高岭 土的片状形态,满足造纸工业的要求。

  二、实验内容
1、实验样品:粒度 325 目、800 目、1250 目的 煤系高岭土
2、主要实验设备:马沸炉 白度仪
3、实验方法:取不同粒度的试样 150g,放入马 沸炉中,分别在不同温度、时间及添加不同的助剂 用量进行煅烧,测试其白度。

  三、数据对比并分析
1、恒定煅烧时间 2.5h,在不同的粒度原料、不同 的煅烧温度进行实验, 测试其白度, 其数据如下表 1。 表1 不同的粒度原料、煅烧温度对高岭土白度的影响 111 实验数据表明,相同的粒度原料,煅烧温度升 高白度随之提高;相同的煅烧温度,粒度越细,白 度越高。
2、恒定温度,将煅烧温度控制在 980℃,选用 1250 目原料在不同的时间进行煅烧,测试其白度, 其数据如下图 1。 图1 煅烧时间——白度图 从图 1 中可看出,煅烧时间不同,从 1h 升至 2.5h,样品白度增加,但当煅烧时间继续延长,样品 白度提高缓慢,白度趋于稳定.但样品白度达不到 90%的要求.
3、将煅烧温度控制在 980℃,1250 目原料,煅 烧时间 2.5h,,按一定百分比添加助剂,测试其白度, 其数据如下图 2。 图2 助剂量对白度的影响 从图 2 中可看出,未添加助剂时,白度较低, 随着助剂量的增加,白度增加,但在助剂量达 3%左 右趋于稳定。
  四、结论 1、物料粒度越细,产品白度越高。 2、温度控制在 700~1000℃,既可脱炭提高产 品的白度,又可保持高岭土的片状形态,满足造纸 产品性能的需求。 3、恒定温度控制在 2.5h 左右,白度趋于稳定。 4、助剂的用量控制在 3%左右,白度趋于稳定。 综上所述,根据目前市场需求,生产条件控制 在 1250 目原料、煅烧温度控制在 700~1000℃,煅 烧时间 2.5h 左右, 助剂的用量在 3%左右, 就能有效 提高超细高岭土煅烧产品白度,创造出良好的经济 效益

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