[发明专利]硅土除铁漂白工艺

说明书

本申请公开了一种硅土除铁漂白工艺,涉及硅土加工领域，其包括以下步骤：将硅土原料进行破碎、粗磨和筛分得到硅土粉体；将硅土粉体分散到水中，搅拌均匀得到硅土浆料，对硅土浆料进行细磨；向细磨后的硅土粉体浆料添加还原剂进行除铁反应，反应结束后过滤。本申请具有漂白效率高、漂白效果好的效果。

技术领域

本申请涉及硅土加工领域，尤其是涉及一种硅土除铁漂白工艺。

背景技术

硅土是由硅质岩经风化淋滤作用形成的一种粉状物质，可作为填料应用于造纸、陶瓷、橡胶、涂料等领域，其应用过程中白度是一个重要的指标，如造纸行业、橡胶行业对使用的硅土填料均要求自然白度≥75％，但因硅土中含有少量的Fe₂O₃杂质，会影响其白度，而目前与硅土漂白工艺相关的研究较少。

发明内容

为了提高硅土的白度，扩大硅土应用领域，本申请提供一种硅土除铁漂白工艺。

本申请提供的硅土除铁漂白工艺，采用如下的技术方案：

一种硅土除铁漂白工艺，包括以下步骤：

(1)将硅土原料进行破碎、粗磨和筛分得到硅土粉体；

(2)将硅土粉体分散到水中，搅拌均匀得到硅土浆料，对硅土浆料进行细磨；

(3)向细磨后的硅土粉体浆料添加还原剂进行除铁反应，反应结束后过滤。

粗磨和细磨处理时高速的剪切作用力使硅土粉体颗粒不断粉碎、细化，促进硅土粉体颗粒与其他含铁杂质的分离，使硅土粉体颗粒表面吸附的含铁杂质充分解离，铁杂质的溶出率高；而且经过粗磨和细磨处理后的硅土粉体的片层剥离，颗粒体积降低，比表面积增大，在水环境中，还原剂与含铁杂质的反应面积增大，有利于还原剂与吸附在硅土粉体表面的三价铁离子发生还原反应生成二价铁离子，不易出现三价铁离子残留，从而提高漂白处理效果，提高硅土的白度；又细磨过程中通过机械活化的方式提高了硅土粉体的活性，能够促进漂白反应的进行。

可选的，所述步骤(2)中还添加有分散助剂。

可选的，所述分散助剂包括羧酸/磺酸盐/非离子三元共聚物。

可选的，所述步骤(2)中的分散助剂用量为硅土粉体的0.5-1.5％。

羧酸/磺酸盐/非离子三元共聚物构成的分散助剂具有较多的活性基团，与硅土粉体一同分散到水中时，分散助剂中的羧酸基团、磺酸基团等会与Fe₂O₃反应，是三价铁溶解在水溶液中，从而脱去硅土粉体颗粒中的Fe₂O₃；与此同时，分散助剂还会以离子键、共价键、氢键以及范德华力等相互作用吸附在硅土粉体颗粒表面，使得硅土粉体颗粒带上负电荷，原本易因为静电吸附作用而相互吸引并团聚的硅土粉体颗粒周围形成静电排斥力，使得原本相互靠近的硅土粉体颗粒相互排斥并分开，阻止了硅土颗粒的团聚，从而有效改善硅土粉体的沉降和团聚问题，更有利于还原剂与吸附在硅土粉体表面的三价铁发生还原反应，提高还原反应效率。

通过调控分散助剂的添加量，在确保硅土粉体在水溶液中的分散效果的前提下，节约分散助剂的用量，避免因分散助剂添加量过高导致三价铁生成羧酸盐沉淀或者导致二价铁发生氧化反应生成三价铁。

而且在硅土漂白的整个工艺流程中，无需额外添加盐酸、硫酸、草酸等酸溶液来溶解Fe₂O₃，减少了酸溶液的使用，从而避免废酸溶液污染环境；与添加有机的絮凝材料处理相比，也减少了有机溶剂的使用，从而避免了有机化合物废液污染环境，也能够避免有机化合物残留在硅土粉体表面影响硅土粉体材料的性质。

可选的，所述步骤(3)的除铁反应过程中，控制pH在3-7。

在酸性环境中，二价铁离子在酸性条件下溶出率高，而且二价铁离子稳定性高。