宜昌煤系高嶺土選礦試驗(yàn)與浸出動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、高嶺土作為一種重要的非金屬礦產(chǎn)資源被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。隨著社會(huì)及科技的發(fā)展，高品質(zhì)高嶺土含量日趨減少，對(duì)煤系高嶺土的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題。我國(guó)擁有豐富煤炭資源，其煤巖系中蘊(yùn)藏了大量具有開(kāi)采及利用價(jià)值的煤系高嶺土，對(duì)其進(jìn)行高效開(kāi)發(fā)利用研究，意義重大。
　　對(duì)湖北宜昌某煤系高嶺土進(jìn)行礦物學(xué)分析，表明該煤系高領(lǐng)土原礦主要礦物為高嶺石，SiO2含量為47.3％，Al2O3含量為32.89%；脈石礦物為石英、勃姆石、長(zhǎng)石等硅

2、酸鹽礦物；鐵雜質(zhì)主要以黃鐵礦賦存且黃鐵礦的嵌布粒度粒度范圍300～50μm；鈦雜質(zhì)主要以銳鈦礦等礦物賦存，鐵、鈦主要染色雜質(zhì)的總含量為3.93%；碳質(zhì)物約5%。該煤系高嶺土晶體由不規(guī)則鱗片狀單晶體疊加在一起，晶體大小不一，且比較松散，結(jié)晶程度不高。
　　針對(duì)煤系高嶺土中的含鐵雜質(zhì)礦物，采用反浮選—濕式高梯度強(qiáng)磁選聯(lián)合的選礦方法進(jìn)行分離。反浮選試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度為-74μm含量占83.4%，分散劑六偏磷酸鈉200g/t，pH值為6

3、，煤油250g/t，反浮碳起泡劑23.81g/t，丁基黃藥250g/t，反浮鐵起泡劑17.86g/t；高梯度磁選條件為：磁場(chǎng)強(qiáng)度1.2T，礦漿流速1.5m/s，脈動(dòng)轉(zhuǎn)速200r/min；煤系高嶺土鐵去除率最高為74.89%。在1000℃焙燒120min后白度由原礦51.32%提升到68.75%。
　　針對(duì)煤系高嶺土中嵌布粒度細(xì)，傳統(tǒng)選礦法不易去除的含鐵雜質(zhì)礦物，采用化學(xué)浸出的方法進(jìn)行分離提純。試驗(yàn)條件為：草酸濃度0.4mol/L，

4、礦漿固液比1:3，酸浸時(shí)間120min，攪拌強(qiáng)度200r/min；煤系高嶺土鐵去除率27.45%，酸浸后煤系高嶺土含鐵雜質(zhì)0.39%。在1000℃焙燒120min后白度由68.75%提高到80.27%。
　　常溫與加溫常壓酸浸對(duì)比試驗(yàn)表明，加溫有利于煤系高嶺土中的含鐵雜質(zhì)的去除，同時(shí)加溫對(duì)高嶺土中鋁溶出影響較大。鹽酸、硫酸、草酸酸浸動(dòng)力學(xué)模型擬合表明，含鐵雜質(zhì)在浸出過(guò)程中均受內(nèi)擴(kuò)散控制，符合內(nèi)擴(kuò)散控制收縮核模型。Fe雜質(zhì)的表觀活化