[发明专利]一种煤系高岭土游离石英剔除工艺

说明书

本发明涉及一种煤系高岭土游离石英剔除工艺，属于煤系高岭土技术领域，解决了传统主要针对煤系高岭土中游离石英含量超过20％以上的矿物进行分选，对石英的剔除方法中剔除率低，资源消耗大，不能有效剔除等技术问题。解决方案为：一种煤系高岭土游离石英剔除工艺，包括：一次剔除；二次剔除；三次剔除；四次剔除；五次剔除；成品包装。本发明通过对原料破碎设备、筛分要求，分选矿物细度，旋流器重选条件、浮选参数和药剂添加，以及湿法研磨、分级工艺等先后顺序、控制要求进行严格把控，在保证产品成分不发生改变的情况下，有助于原料中游离石英SiO₂等杂质含量的降低，制得的高纯煤系高岭土产品石英含量降至1％～5％，是现有煤系高岭土石英含量的10％～50％。

技术领域

本发明属于煤系高岭土技术领域，具体涉及的是一种煤系高岭土游离石英剔除工艺。

背景技术

我国北方蕴含着丰富的煤系高岭土资源，作为新型非金属矿物功能材料，应用领域不断扩大，涂料、造纸、陶瓷、橡塑、化工等领域发挥着重要作用。但由于煤系高岭土矿与煤炭伴生，经过长期的地质演变造成，煤系高岭岩质地坚硬，与脉生矿物嵌布紧密，杂质难以分离，除了纯度极高的煤系高岭土得到石英质量分数低，不需考虑脱除石英，绝大部分煤系高岭土共伴生大量石英，且嵌布粒度非常细。高岭土中游离态石英存在，将会造成涂料和造纸工业生产过程引起工人职业病，矽肺病主要来源包括游离石英。

常规的物理化学提纯都不能单独提出煤系高岭土中的游离石英，现有工艺技术主要是对高岭土包括煤系高岭土中游离石英含量超过20％以上的矿物进行分选，主要技术多采用较原始的水洗重选工艺进行剔除，剔除率低，并且资源消耗大。煤系高岭土由于其矿物结构特征，游离石英和高岭岩契合度高，相对含量低，现有工艺手段不能有效实现剔除，严重限制了煤系高岭土功能材料在高端涂料、造纸领域的应用。

现阶段，煤系高岭土剔除石英技术不成熟、原有技术未针对性的对煤系高岭土游离石英剔除进行系统设计和研究，为了解决煤系高岭土中游离石英含量＜10％，剔除难度大，现有工艺剔除率达不到90％以上，急需解决煤系高岭土高端化应用中的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种煤系高岭土游离石英剔除工艺，解决了传统主要针对煤系高岭土中游离石英含量超过20％以上的矿物进行分选，对石英的剔除方法中剔除率低，资源消耗大，不能有效剔除等技术问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种煤系高岭土游离石英剔除工艺，其中：包括以下步骤：

(1)一次剔除：将煤系高岭岩矿石通过三次破碎后将其破碎至细度为1mm，且三次破碎后原料的细度之比为300～500：30～50：0～3，然后将粉碎后的矿粉料经过20目筛网筛分，得到初碎原料；

(2)二次剔除：将步骤(1)中得到的初碎原料通过磨粉设备进行磨粉获得煤系高岭土矿粉，磨粉细度控制在200～300目，低于200目矿粉通过磨粉设备排渣口排出；

(3)三次剔除：将步骤(2)中得到的200～300目煤系高岭土矿粉、水和分散剂混合得到固含量为25～45％的泥浆，将所述泥浆进入水力旋流器分选获得溢流泥浆；

所述分散剂占煤系高岭土矿粉重量的0.1％～0.2％，所述分散剂为六偏磷酸钠或聚丙烯酸铵；所述水力旋流器的入口处顶部圆柱直径为30mm～100mm，水力旋流器的锥角为10°～15°，进浆压力为1.0～2.5MPa；

(4)四次剔除：将步骤(3)中分选获得的溢流泥浆中加入PH调节剂，将溢流泥浆PH值调整为PH＝8～11，然后添加浮选药剂进行调浆，调浆完成后溢流泥浆进入浮选机进行浮选作业，浮选时间为10～20min，浮选后得到的半成本泥浆储存在浮选槽内；

所述PH调节剂为氢氧化钠，所述浮选药剂为油酸钠和石油磺酸钠的混合物，油酸钠占煤系高岭土矿粉重量的0.1％～0.2％，石油磺酸钠占煤系高岭土矿粉重量的0.1％～0.2％；