摘 要：本文研究了酸洗、漂白劑氯化鈉、煅燒溫度對(duì)江西某地區(qū)黑滑石的煅燒增白效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:試樣經(jīng)過(guò)酸洗后，漂白劑氯化鈉用量為3%，煅燒溫度為1100℃時(shí)，試樣的白度最高，由原來(lái)的67.2增加到了87.4。

關(guān)鍵詞：除鐵增白；滑石；白度

1 前言

近年來(lái)，在江西省各地區(qū)，發(fā)現(xiàn)大量黑滑石礦，預(yù)計(jì)省內(nèi)黑滑石儲(chǔ)量達(dá)到數(shù)百億噸以上，而目前江西省內(nèi)的黑滑石開(kāi)采量不足2000萬(wàn)噸。在國(guó)家新出臺(tái)的鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)圈開(kāi)發(fā)建設(shè)規(guī)劃中，江西省黑滑石礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)被列入重點(diǎn)項(xiàng)目。省內(nèi)廣豐地區(qū)黑滑石產(chǎn)業(yè)基地已被批準(zhǔn)為省級(jí)產(chǎn)業(yè)基地，黑滑石產(chǎn)業(yè)同時(shí)被列入省“十二五”發(fā)展規(guī)劃，目前投資規(guī)模超過(guò)25億元，省內(nèi)高度重視黑滑石的開(kāi)發(fā)利用。

陶瓷行業(yè)用一級(jí)滑石要求MgO含量達(dá)到30%，燒后白度達(dá)90。而目前江西省內(nèi)各地區(qū)已開(kāi)采的優(yōu)質(zhì)黑滑石量少，且成分波動(dòng)大。在省內(nèi)各地區(qū)存在大量含鐵量較高的黑滑石礦，含鐵在0.4%以上，白度在60～80范圍，通常含有大量的石英、方解石、白云石、蒙脫土等。這些滑石礦的儲(chǔ)量大、品質(zhì)不一，無(wú)法廣泛應(yīng)用于陶瓷行業(yè)。這主要是由于江西省黑滑石總體開(kāi)發(fā)利用尚處于初級(jí)階段，主要開(kāi)發(fā)方式為原礦直接開(kāi)采或簡(jiǎn)單的煅燒，細(xì)碎處理之后銷售，同時(shí)在原料的精加工方面處理極少[1]，導(dǎo)致滑石產(chǎn)品的使用范圍小，多用于低檔產(chǎn)業(yè)使用，嚴(yán)重影響到江西滑石的品牌推廣。

本文以江西某地區(qū)滑石原礦為研究對(duì)象，用酸洗的方式對(duì)原料進(jìn)行增白處理，并對(duì)其工藝進(jìn)行了探討。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑和儀器

（1） 試劑：氯化鈉、氫氧化鈉、濃鹽酸等，均為化學(xué)純。

（2） 儀器：高磁磁鐵棒、快速球磨機(jī)、電子天平、烘箱、pH計(jì)、WSB-2白度計(jì)、KYH-V型化學(xué)成份快速分析儀。

2.2 原料組成

本實(shí)驗(yàn)對(duì)原料進(jìn)行了化學(xué)全分析，得到結(jié)果見(jiàn)表1。將原料打餅，置于電爐中，以5℃/min的速率升溫進(jìn)行煅燒，冷卻后進(jìn)行白度測(cè)試。

2.3 實(shí)驗(yàn)原理

礦物原料中，鐵的存在方式多樣，有FeS、Fe2O3、Fe、FeO、Fe3O4等一系列鐵的化合物。其中，F(xiàn)e和Fe3O4可以通過(guò)磁選的方式去除，而其他鐵的化合物磁選方式無(wú)法排除[2]。采用酸洗的方式除鐵時(shí)，可以將非磁性鐵化合物溶解在酸中，然后在水洗過(guò)程中，再將鐵去除。同時(shí)，還可以將滑石礦中的鈣也一并去除。因此，將滑石進(jìn)行破碎、手選、球磨、磁選、酸洗、煅燒等工藝處理后，可以提高黑滑石的品質(zhì)。

FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑（1）

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（2）

FeO+2HCl=FeCl2+H2O（3）

Fe2O3+6NaCl=2FeCl3+3Na2O（4）

2.4 實(shí)驗(yàn)流程

2.4.1試樣制備

將滑石原料放在快速球磨機(jī)中以800轉(zhuǎn)/min的速率球磨30min，過(guò)120目篩后，加水調(diào)制成濃度為20%的漿料，備用。

2.4.2酸洗實(shí)驗(yàn)

在20%濃度的滑石漿料中加入稀釋的鹽酸，逐漸滴加至漿料的pH值為5，攪拌30min，然后靜置2h。待沉淀后，將表層液體排除，排除的廢液用氫氧化鈉中和到pH為7。然后加水，沖洗兩遍，烘箱干燥。

2.4.3氯化鈉用量

分別取酸洗干燥后的滑石粉樣品200g各6份，分別加入0%、1%、2%、3%、4%、5%的氯化鈉溶液，攪拌均勻，放入烘箱內(nèi)干燥。

2.4.4燒成實(shí)驗(yàn)

將樣品壓餅。考慮到黑滑石中有5%左右的碳含量（江西黑滑石在高安的使用過(guò)程中，如果黑滑石用量過(guò)高，容易導(dǎo)致產(chǎn)品黑心），滑石樣品的燒成升溫速率選擇為5℃/min。將樣品置于高溫電爐中分別煅燒至800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃，保溫1h。

3 結(jié)果與討論

3.1 酸洗對(duì)樣品內(nèi)鐵含量的影響

在酸性條件下，鐵的氧化物基本能與酸發(fā)生反應(yīng)，從而降低了滑石中的鐵含量。同時(shí)，對(duì)于滑石樣品中的碳酸鹽礦物也能發(fā)生反應(yīng)，使試樣中的鈣含量降低[3]。酸洗前后樣品的化學(xué)組分見(jiàn)表2。

3.2 氯化鈉對(duì)于酸洗后滑石煅燒白度的影響

取酸洗后的樣品，分別添加氯化鈉，以5℃/min的速率升溫至1100℃，保溫30min后樣品的測(cè)試結(jié)果如表3所示。從表3可知，隨著氯化鈉量的增加，白度逐漸上升，但在氯化鈉添加量為2%時(shí)，白度達(dá)到最大值。這主要是由于在電爐內(nèi)鐵的氧化物和氯化鈉發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致鐵含量減少，從而使得白度提高。但由于氯化鈉的量增加，導(dǎo)致試樣的燒結(jié)度相應(yīng)增加，試樣內(nèi)的玻璃相增加，使得試樣的顏色由粉白向青白色過(guò)渡，并使試樣白度有所下降。

3.3 煅燒溫度對(duì)樣品的影響

取加入3%氯化鈉的試樣，分別置于電爐內(nèi)升溫至800℃、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃，其溫度對(duì)試樣白度的影響如表4所示。根據(jù)參考文獻(xiàn)，（下轉(zhuǎn)第17頁(yè)）Fe2O3和氯化鈉的反應(yīng)溫度約為950℃，在1100℃反應(yīng)劇烈。溫度繼續(xù)升高時(shí)，堿金屬鈉熔解，導(dǎo)致試樣內(nèi)玻璃相含量增加。隨著溫度升高，鐵含量下降，但白度也有一定的下降。

4 結(jié)論

（1） 本實(shí)驗(yàn)以江西某地黑滑石原礦為研究對(duì)象，原礦鐵含量為0.76%，白度為67.2。

（2） 原礦樣在球磨過(guò)120目篩后，酸洗30min后，靜置2h，鐵含量降低到0.47%，白度提高到79.3。

（3） 隨氯化鈉使用量的增加，由于高溫鈉玻璃相的出現(xiàn)，使氯化鈉增白程度降低。

（4）煅燒溫度對(duì)黑滑石白度的提升有影響。在煅燒溫度為1000～1200℃時(shí)，黑滑石的白度達(dá)到最高值。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳正國(guó)，邱素梅等.廣豐黑滑石的增白實(shí)驗(yàn)及致黑機(jī)理研究[J]. 非金屬礦，1993(6):6-8.

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