萍鄉南坑高嶺土增白實驗研究

摘 要：本文研究了提純劑( 檸檬酸鈉和NaOH 按一定比例配置) 、還原劑( Na2S2O4) 和穩定劑(草酸)用量對高嶺土增白效果的影響。實驗結果表明: 當提純劑用量為0.4%、還原劑用量0.2%、穩定劑用量0.3%時試樣增白效果較好， 由原來的62.3°增加到了86.50°。

關鍵詞：除鐵增白；高嶺土；白度

1 前 言

萍鄉蘆溪地區高嶺土蘊藏豐富，儲量在10億噸以上。目前蘆溪地區的高嶺土部分用于本地電瓷生產，部分供應給湘東工業園內陶瓷企業及運往鄰近湖南地區。筆者調查發現。萍鄉地區的高嶺土如長豐、南坑等地的高嶺石含量很高。目前大部分高嶺土用作建陶原料，其附加值低。如果對原料進行深加工，作為高檔日用瓷用原料，理應可大大增加萍鄉高嶺土的使用價值。

目前高嶺土的加工工藝主要為水洗、除鐵增白。本文以蘆溪高嶺土為實驗對象，用檸檬酸鈉和NaOH為提純劑、保險粉（Na2S2O4）為還原劑、草酸為穩定劑，對原料進行除鐵增白實驗，并對其工藝條件進行了探討。

2 實驗部分

2.1試劑和儀器

（1） 試劑：碳酸鈉、保險粉（Na2S2O4）、鹽酸、草酸等，均為分析純。

（2） 儀器：恒溫磁力攪拌機、電子天平、烘箱、pH計、水浴加熱、wsb-2白度計、KYH-V型化學成份快速分析儀。

2.2原料特征

對原料進行化學全分析實驗，得到結果見表1。通過計算轉換，可得其礦物組成，見表2。

2.3實驗原理

在提純的基礎上[1]，針對鐵的氧化物不溶于水，但能與Na2S2O4起反應將三價鐵還原為二價鐵及鐵鹽的特性，在料漿中加入適量保險粉與其反應，然后再加入草酸生成二價鐵的絡合物（防止二價鐵被氧化成三價鐵），然后把能溶于水的二價鐵及鐵鹽經洗滌過濾除去，以達到除鐵增白的目的。

鐵還原方式：Na2S2O4+Fe2O3+3H2SO4=Na2SO4+2FeSO4+2SO2↑+3H2O （1）

鐵絡合： Fe2++2C2O42-=Fe（C2O4)22- （2）

2.3 實驗流程

2.3.1試樣制備

將原料放在桶里淘洗，過200目篩后，加水調節成濃度為10%的漿料，備用。

2.3.2提純劑對白度的影響實驗

提純劑由檸檬酸鈉和NaOH 組成，其配比為檸檬酸鈉:NaOH(wt%)=2:1。在制備好的漿料中分別加入0.2wt%、0.4wt%、0.6wt%、0.8wt%、1.0wt%（與原料干基比）的提純劑， 攪拌20min 后靜止10min；取上浮液過濾、燒結、測白度。

2.3.3保險粉實驗用量

根據提純劑實驗所得的優化數據， 并參考相關文獻[2]，分別選取保險粉的用量為1%、2%、3%、4%、5%。實驗步驟為加入4%的提純劑，沉淀去渣；用稀硫酸調整pH值為3.5，攪拌均勻后分三批次加入保險粉進行反應，反應時間為0.5h。反應結束時立即加入草酸作為穩定劑，攪拌均勻，濾水，壓餅，煅燒至1200℃測試白度。

3 結果與討論

3.1 提純劑對白度的影響

表3為提純劑加入量對試樣白度的影響[3]。由表3可以看出：加入提純劑可以適當提高試樣的白度。當提純劑加入量為0.4%時，效果最好，白度提高了6.2°。其原因是高嶺土顆粒細，有一定的懸浮性，提純劑中檸檬酸鈉對漿料有一定的分散作用， 它能增大高嶺土的懸浮性，加速高嶺土與泥質沉積物的分離， 從而除去試樣中與高嶺石伴生的石英、長石、云母等礦物。

3.2保險粉用量對白度的影響

保險粉用量對白度的影響如表4所示。由表4可以看出：經處理后的高嶺土試樣白度有明顯提高。據其他參考文獻研究表明：適當的保險粉用量可以提高白度，而過少的保險粉用量不足以將Fe3+最大程度還原成Fe2+，過多的保險粉則會因為自身容易被氧化導致浪費。實驗發現，當保險粉用量為2%時，所取得的增白效果最佳。表5為增白處理后試樣的化學組成，可以發現，鐵含量有一定程度的降低。

4 結 論

（1） 本實驗以萍鄉蘆溪南坑地區高嶺土為實驗對象，原礦白度為62.3°，Fe2O3含量為1.12；

（2） 實驗發現，在提純劑用量為0.4wt%，保險粉用量為2wt%時，所取得的增白效果最佳，可使樣品增白至81.8°，Fe2O3含量下降為0.62%，基本達到了生產要求；

（3） 由于萍鄉南坑地區高嶺土分布廣泛，取樣實驗無法完全代表該地區礦樣。

參考文獻

[1] 吳基球，簡秀梅等.高嶺土除鐵增白技術的研究[J].中國陶瓷，2006，42（2）：46-48.

[2] 吳細桂，劉衛東，付鵬.河源高嶺土增白技術的研究[J].佛山陶瓷，2006，(3):9-12.

[3] 陳霞，林茂發，王立.煤系高嶺土增白技術的研究[J].煤炭轉化，1998，21(4):95-97.

Improving Whiteness of Nankeng Kaolinite

GUO Wen-hua，WANG Ming-hua，LI ji

（Jiangxi Ceramics and Arts Institute， Jingdezhen333001，China）

Abstract: The effects of quantities of purification agent(sodium citrate and sodium hydroxide)， reducer(Na2S2O4 )and stabilization agent (oxalic acid) on the whiteness of Nankeng kaolinite were studied in this paper.The results showed that the whiteness of kaolinite was greatly improved from 62.3°to 81.80°at the following conditions:purification agent content 0.4%，reducer content 2%.

Key words: iron removing；kaolinite；whiteness