Método de eliminación y purificación del hierro de la arcilla de caolín

El estado de aparición del hierro en caolín es el principal factor que determina el método de eliminación del hierro. En la actualidad, el estado de aparición del hierro en el caolín en el país y en el extranjero se divide en dos tipos: uno existe en la caolinita y los minerales accesorios (como la mica, el dióxido de titanio y la illita), que se denomina hierro estructural. El otro existe en forma de minerales de hierro independientes, denominado hierro libre (que incluye el hierro superficial, el hierro cristalino de grano fino y el hierro amorfo).

Arcilla de caolín

Caolín es una arcilla y roca arcillosa en la que predominan los minerales arcillosos caoliníticos. El caolín es blanco, fino y blando como la arcilla, y tiene buenas propiedades físicas y químicas, como la plasticidad y la resistencia al fuego. También es un importante mineral no metálico. Junto con la mica, el cuarzo y el carbonato cálcico, forma parte de los cuatro principales minerales no metálicos. Su uso está muy extendido.

El caolín se utiliza principalmente en la fabricación de papel, cerámica y materiales refractarios, seguido de revestimientos, rellenos de caucho, esmaltes y materias primas de cemento blanco, y una pequeña cantidad se utiliza en plásticos, muelas abrasivas, cosmética diaria, medicina, textiles, petróleo, productos químicos, materiales de construcción, defensa nacional, etc. Sector industrial. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, algunos campos de alta tecnología han empezado a utilizar el caolín como nuevo material, y las piezas de porcelana resistentes a altas temperaturas de los reactores atómicos, los transbordadores espaciales y las naves espaciales también se fabrican con caolín.

Con el fin de minimizar el contenido de hierro en el caolín y mejorar la pureza, los métodos comúnmente utilizados para la eliminación del hierro y la purificación del caolín son：.

1. Separación magnética método

El método de eliminación de hierro por separación magnética tiene las ventajas del ahorro de energía y la baja contaminación ambiental, y se ha convertido en el método preferido de eliminación de hierro para diversas empresas de caolín. La separación se basa en la diferente susceptibilidad magnética másica de los minerales, es decir, el campo magnético tiene diferentes efectos de campo magnético sobre los diferentes minerales que contienen hierro. La separación magnética ordinaria es más eficaz para los minerales fuertemente magnéticos, sin embargo, las impurezas minerales de hierro en el caolín suelen ser débilmente magnéticas. En la actualidad, se utiliza principalmente el método de separación magnética fuerte de alto gradiente, o bien los minerales magnéticos débiles se convierten en óxido de hierro magnético fuerte tras el tostado y, a continuación, se utiliza el método de separación magnética ordinario para eliminarlos.

El método de separación magnética por campo magnético fuerte de alto gradiente tiene un buen efecto de separación magnética y de eliminación del hierro en las partículas finas magnéticas débiles e incluso en las partículas coloidales del caolín, y la pureza del caolín mejora considerablemente.

En separación magnética de alto gradiente tiene dos grandes ventajas: 1. Tiene una estructura de imán solenoide avanzada; 2. Tiene un medio de concentración magnética que puede producir una alta intensidad de inducción magnética. Bajo una alta intensidad de campo magnético, la superficie del medio de concentración magnética de acero inoxidable puede generar un alto gradiente de campo magnético, que puede separar materiales magnéticos débiles de nivel de micras o partículas coloidales.

2. Proceso de flotación Método

El proceso de flotación puede eliminar eficazmente las impurezas de hierro, titanio y carbono del caolín, y realizar el reciclaje y la reutilización de recursos de caolín de baja calidad, como el caolín de medida de carbón. Las partículas de arcilla de caolín son más finas y más difíciles de flotar que los minerales de ganga. Por lo tanto, el proceso de purificación por flotación de caolín adopta principalmente la flotación inversa para lograr un mejor efecto de eliminación de impurezas.

• Método de flotación portadora

El método consiste en añadir un mineral portador, como calcita, etc. durante el proceso de flotación, para adsorber el mineral de impurezas extremadamente fino Fe2O3 en el mineral portador, y adherirse a las burbujas mediante el colector o la hidrofobicidad del propio portador para obtener espuma portadora que contenga hierro. Y productos de concentrado de caolín, para realizar la separación de caolín y Fe2O3.

De acuerdo con la investigación, utilizando aceite de alquitrán como colector, carbonato sódico como ajustador del valor de pH, sulfato amónico como inhibidor, vidrio de agua como dispersante de la suspensión, con la ayuda de una máquina de flotación de agitación mecánica convencional, se utiliza el método de flotación portadora para realizarla. El contenido de Fe2O3 en un determinado caolín se redujo de 0,72% a menos de 0,5%. El efecto de eliminación de hierro de este método no sólo está relacionado con la adsorción, el arrastre, la aglomeración y la mezcla cristalina de las impurezas de hierro en el caolín por el portador de adsorción, sino también con factores como el valor de pH del sistema de lodos, el tiempo y el lugar de adición del portador; La aplicación del caolín en la eliminación y purificación del hierro es limitada.

• Método de flotación de doble líquido

En este método, se añade ácido graso (u otros colectores hidrófobos que puedan capturar minerales de hierro impuros) a la suspensión de caolín, se agita, se estática y se estratifica para formar líquido orgánico (que contiene Fe2O3) y líquido de doble capa en suspensión de caolín, y luego se reutiliza para la separación por gravedad. se separa el equipo.

La intensidad de agitación es un factor importante que afecta al efecto de separación de este método. Si la intensidad de agitación es insuficiente, la fase orgánica se dispersará de forma desigual, y se reducirá la probabilidad de que los minerales ferrosos colisionen con ellos; si la intensidad de agitación es demasiado grande, se formará fácilmente la fase intermedia del líquido turbio lechoso, por lo que debe seleccionarse la intensidad de agitación adecuada; además, este método producirá Lotes de residuos orgánicos. Los factores anteriores han dado lugar a la limitación de la aplicación del método de flotación de doble líquido en la eliminación del hierro y la purificación del caolín.

• Método de floculación selectiva

El método de floculación selectiva consiste en añadir un floculante a la pulpa totalmente dispersa, y flocular selectivamente las impurezas de hierro libres y perjudiciales dispersas en la pulpa mediante el efecto de puente entre el floculante y la superficie de las partículas minerales, y luego separar los flóculos de la pulpa. En la producción de este método, es necesario eliminar una gran cantidad de agua (la concentración de pulpa es inferior a 20%) en el proceso posterior, y el floculante residual en el concentrado de caolín también afecta a la calidad del producto final.

La flotación se ha aplicado para tratar el caolín de yacimientos primarios y secundarios. Durante el proceso de flotación, se separan las partículas de caolinita y mica, y el producto purificado resultante son varias materias primas de grado industrial adecuadas. La separación por flotación selectiva de caolinita y feldespato suele llevarse a cabo en una suspensión de agua con pH controlado.

3. Método de oxidación

El método de oxidación consiste en utilizar un oxidante fuerte para oxidar las impurezas férricas (pirita, etc.) de la arcilla de caolín en estado reducido a iones ferrosos solubles en agua y, a continuación, filtrar y lavar para eliminarlas. Los oxidantes fuertes pueden seleccionarse entre hipoclorito sódico, peróxido de hidrógeno, cloro, ozono, permanganato potásico, etc.

Hay muchos factores que afectan al proceso de blanqueo oxidativo, como las características del mineral, la concentración de pulpa, el tiempo de blanqueo, la temperatura del sistema y la dosis de oxidante. El método de oxidación sólo es eficaz para eliminar las impurezas de hierro del caolín en forma de pirita; además, el proceso de eliminación del hierro también se ve afectado por muchos factores, como el valor de pH del medio, las características del mineral, la concentración de la pulpa, la temperatura y la dosificación del producto químico. no es ampliamente aplicable. Sin embargo, este método no tiene un efecto evidente en la purificación de caolín con alto contenido de óxido de hierro, y el oxidante utilizado es relativamente corrosivo para el equipo y de alto coste.

Todos los tipos de métodos de eliminación del hierro tienen sus propias ventajas. Debido a las diferencias en las causas y tipos de mineral de caolín, es necesario seleccionar el mejor esquema de eliminación y purificación del hierro según el estado de aparición del hierro en la práctica industrial. La pureza del caolín tiene un impacto crucial en su valor económico, y en general el caolín debe purificarse mediante la eliminación del hierro para cumplir los requisitos de uso. Considere la posibilidad de utilizar una combinación de métodos para aprovechar los puntos fuertes y evitar los débiles.