[发明专利]一种高干燥抗折强度陶瓷用高岭土生产方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及利用高岭土原矿为原料加工制备一种新材料的方法，具体涉及一种高干燥抗折强度陶瓷用高岭土生产方法。

二、背景技术

在陶瓷配方中，结合性良好的高岭土可避免坯体变形和开裂，而干燥抗折强度是高岭土结合性的最主要的指标。陶瓷用高岭土生产主要原料是各种含有一定量的高岭石的粘土矿物的含铝硅酸盐岩土，经过破碎、选矿、漂白、压滤、干燥等工艺，生产出具有成瓷性能的陶瓷配方原料，即陶瓷用高岭土。我国陶瓷用高岭土基本上用风化型高岭土为原料加工，存在的缺陷是干燥抗折强度低：加工成325目精矿除铁后一般干燥抗折强度只有0.8-1.2MPa，剥片超细后的高岭土在2.0MPa以下，加以改性后一般也只能达到2.8MPa；其原因一是未能找到一种适合生产高干燥抗折强度陶瓷用高岭土的高岭土原矿作原料；二是现有技术中的原料因含铝量不高，且粘土矿物含量不高导致。干燥抗折强度低的高岭土会使陶瓷成坯性能变差，成瓷强度低，导致成品率低。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种生产高干燥抗折强度高岭土的方法，生产出高干燥抗折强度高岭土，产品用作陶瓷生产配方原料，提高陶瓷产品成品率，减少废品，节约资源。

为实现以上目的，本发明一种高干燥抗折强度陶瓷用高岭土生产方法采用通过电镜扫描选择具有脊椎状形貌特征的高岭土为原料，经破碎分级、磁选和增强工序制成高干燥抗折强度陶瓷用高岭土。

所述增强工序是剥片超细加工工序。

所述增强工序是先剥片超细加工后再改性。

具体操作如下：

1、对有脊椎状形貌的高岭土制备成粗精矿

通过电镜扫描，选择有脊椎状形貌的高岭土为原料，把进场的高岭土原矿进行破碎、捣浆分散，按重量比控制浓度35％-55％；除砂后，用水力旋流器分选提取≤45um粒级的325目高岭土粗精矿，Al2O3含量为35.5％。

2、粗精矿产品磁选加工

高岭土粗精矿加工产品中混入较多的含铁矿物是脊性矿的物Fe2O3，烧成后含铁矿物变黑，白度低。在浓度控制在10％-20％的条件下加入六偏磷酸钠和水玻璃复合助剂1‰，搅拌均匀后矿浆进入高梯度磁选机的磁选，以去除含铁矿物，得到比325目高岭土粗精矿更纯的325目磁选高岭土产品。

粗精矿产品磁选加工后，325目高岭土粗精矿的Al2O3含量从35.5％提高到36.6％；Fe2O3含量从磁选前5％左右下降到0.8％以下，1280℃烧成白度从50％提高到88％，干燥抗折强度从0.9MPa提高到2.5MPa。

3、325目磁选高岭土产品超细剥片加工

325目磁选高岭土产品的细粒级含量较少，其矿浆进入剥片机后，高岭土粒子受到高速旋转的硅酸锆球介质剪切和摩擦，导致高岭土颗粒破碎和部分层间结构解离，得到剥片高岭土，使-2um粒级含量从30％增加到50％以上，干燥抗折强度从2.5MPa提高到3.8MPa。

4、剥片超细高岭土产品改性

往剥片超细高岭土产品浆中均匀加入羧甲基纤维素、桃胶和阿拉伯树胶的复合STA改性剂溶液，加入量控制在重量比1.5‰，再搅拌均匀后用压滤机脱水后，高岭土颗粒之间通过复合STA改性剂强化粘结和链接，得到高干燥抗折强度陶瓷用高岭土，干燥抗折强度达到5.3MPa以上。

实践证明，高岭土干燥抗折强度受到高岭土矿物不同的形貌类型和细度的影响，一方面，具有棒状或不规则形貌要比规则的片状或叠层片状具有更好的结合性，其干燥抗折强度更高，而本发明采用的脊椎状形貌属于棒状形貌一种特例；另一方面，粒级更细的高岭土比粗粒级具有更好的结合性和更高干燥抗折强度更高。这是因为一方面片状容易产生物料粒子相对“移动”而折断，而物料粒子聚集于棒状周围构成较强的结合性，产生抗折作用；另一方面粒度细的物料粒子具有较大的表面能，更容易结合成型。

本发明能够从众多种高岭土矿物形貌中选择出具有一定含量的脊椎状形貌的高岭土，经过水力选矿、磁选、剥片和改性后，高岭土的Al2O3、白度提高到符合QB/T14563-2008《高岭土及其试验方法》TC-1的指标，Fe2O3符合TC-2指标，而干燥抗折强度，从磁选后就达到2.5MPa，比其他形貌高岭土高了一半以上，再加上剥片、改性抗折抗折强度进一步提高到3.8MPa和5.3MPa，可以满足不同强度需要的陶瓷坯料配方要求；工艺简单、操作方便，能够适合对抗折强度不同要求业主建设生产线，工艺作业有灵活的选择性，并且容易实现产业化。

四、附图说明

图1是现有技术中国内最大的建筑陶瓷用高岭土原料矿(广西合浦)电镜扫描图。