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白泥的综合利用!
发布时间:2019-05-15
 

白泥

 2019、01、12

白泥是一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻,又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。

其质纯的白泥呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。白泥用途十分广泛,主要用于造纸、陶瓷和耐火材料,其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料,少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。

白泥的原矿价格相差较大,例如:苏州中国白泥原矿价为230元/t,福建龙岩白泥公司原矿价为90元/t,吴县青山白泥矿原矿价为203.5元/t,原矿售价影响采矿方法和开采工艺的选择。广东茂名白泥为砂性白泥,水采水运,主要生产造纸涂料级白泥,不存在原矿出售问题,其低档产品作陶瓷用、填料用。

白泥

白泥矿的开采方法有露天开采和地下开采。风化残积型白泥矿多露天开采,如茂名的砂性白泥。其他热液蚀变型和沉积型矿床浅部用露天开采,深部用地下开采。

采用露天开采的矿点多,但多数是中小型矿山,大型的有福建龙岩白泥公司、广东茂名白泥公司、广东茂名南方白泥公司。原苏州中国白泥公司所属阳西矿区、阳东矿区都曾用过露天开采。地下开采规模较大的有:江苏苏州阳西竖井、观山竖井、阳东的白善岭矿和吴县青山白泥矿等。

组成成分:

白泥类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成,主要矿物成分是高岭石。

高岭石的晶体化学式为2SiO2●Al2O3●2H2O,其理论化学组成为46.54%的SiO2,39.5%的Al2O3,13.96%的H2O。白泥类矿物属于1:1型层状硅酸盐,晶体主要由硅氧四面体和绍氢氧八面体组成,其中硅氧四面体以共用顶角的方式沿着二维方向连结形成六方排列的网格层,各个硅氧四面体未公用的尖顶氧均朝向一边;由硅氧四面体层和招氧八面体层公用硅氧四面体层的尖顶氧组成了1:1型的单位层。

矿床成因:

高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物,是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中,由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成。


土质分类

自然界中高岭土所包含的矿物主要分为粘土矿物和非粘土矿物。其中粘土矿物主要包含高岭石族矿物和少量的蒙脱石、云母和绿泥石;非粘土矿物主要包含长石、石英和招的水化物,还有一些铁矿物如赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等、钛矿物如金红石等和有机质如植物纤维等。决定高岭土性能的主要是粘土矿物。 


成因分类

以高岭土矿床成因为基础,根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异,《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。

1、风化型:又分为风化残积亚型和风化淋积亚型;

2、热液蚀变型:又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型;

3、沉积型:又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型。 


工业类型

根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型:

1、硬质高岭土:质硬,无可塑性,粉碎细磨后具可塑性。

2、软质高岭土:质软,可塑性较强,砂质质量分数<50%;

3、砂质高岭土:质松软,可塑性较弱,砂质质量分数>50%。


综合利用:

目前,国内外对白泥的综合利用已经做出了许多工作,主

白泥粉

要有利用白泥生产普通硅酸盐水泥、碱渣砖、抹灰砂浆,利用白泥进行烟气脱硫、生产钙镁肥或土壤改良剂、橡胶材料和制碱渣土及填垫材料等等。另外,2005 年8 月青岛碱业股份有限公司从白泥中提炼出了一种用于养鱼、养虾池内的杀菌增产保健产品。此产品经过多次测试,效果也很明显。目前,该技术已正式投入使用,每年可消耗白泥2万吨。虽然治理白泥的量有限,但显著加快了白泥治理工作的进程,这是白泥综合利用的新突破。


研究进展:

在造纸行业中,碱回收白泥是制浆造纸过程中采用碱回收技术处理后的副产品,其成分与制碱白泥相似,性质也很接近。而目前对制碱白泥生产沉淀碳酸钙的研究还不多,所以可以借鉴造纸行业碱回收白泥制备碳酸钙的研究作为参考。

目前,沉淀碳酸钙行业标准要求其白度≥90 度,而市场上某些行业要求在92 度以上,所以白度是沉淀碳酸钙中重要指标之一。胡庆福等人在2002 年做了对沉淀碳酸钙的增白研究。白泥白度下降的原因是其中含有铁、锰等黑色金属,以Fe、Mn 离子及氧化物形式存在,使白色碳酸钙着色而白度降低。
  可以通过化学法增白,其方法为:以除Fe 为例,如果在消化过程中,或在碳化过程中,或在熟浆液中,加入还原剂使其与Fe离子及其氧化物起反应,把Fe还原成能溶于水的Fe离子,经过滤除去白泥中铁离子,以达到除铁增白作用。加入的物质如亚硫酸氢钠、亚硫酸钙、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠、水合肼等都是强还原剂。另外,通过选择不同的还原剂、络合剂、调节剂和温度进行正交试验,比较其对轻质碳酸钙白度影响程度的大小,确定了最佳增白效果下还原剂、络合剂、调节剂的适宜用量以及最优温度。但是本方法用于白泥的增白,将会带入新的杂质,可能会降低白泥中碳酸钙的含量,影响沉淀碳酸钙产品的质量。

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