芦溪高岭土增白实验研究＊

王明华 马 岚 张军剑

（江西陶瓷工艺美术职业技术学院 江西 景德镇 333001）

芦溪高岭土增白实验研究＊

王明华 马 岚 张军剑

（江西陶瓷工艺美术职业技术学院 江西 景德镇 333001）

研究了提纯剂（柠檬酸钠和NaOH按一定比例配制）、还原剂（Na2S2O4）和稳定剂（草酸）用量对高岭土增白效果的影响。实验结果表明：当提纯剂用量为0.4%、还原剂用量为0.2%、稳定剂用量为0.3%时，试样的白度达到最高，由原来的74.75°提高到了86.50°。

除铁增白 高岭土 白度

Abstract：In this paper，the purification agent（sodium citrate and NaOH according to certain proportion），reducing agent（Na2S2O4）and stabilizer（oxalic acid）the amount of whitening effect of kaolin.The results show that：when the purification agent is 0.4%，0.2%reducing agent，stabilizer 0.3%the amount of the white sample the highest，from the 74.75°increased to 86.50°.

Key words：Iron removing；Kaolinite；Whiteness

前言

萍乡芦溪地区高岭土蕴藏丰富，储量在10亿t以上。目前芦溪地区的高岭土部分用于本地电瓷生产，部分供应给湘东工业园内陶瓷厂生产用及运往邻近湖南地区。在笔者调查期间，发现萍乡地区的高岭土如长丰、南坑等地的高岭石含量很高。目前大部分高岭土用作建筑卫生陶瓷用原料，产生的附加价值低。如果对原料进行深加工，作为高档日用陶瓷用原料，可以大大增加萍乡芦溪高岭土的使用价值。

目前高岭土的加工工艺主要为水洗，除铁增白。笔者以芦溪高岭土为实验对象，用柠檬酸钠和NaOH为提纯剂、保险粉（Na2S2O4）为还原剂、草酸为稳定剂，对原料进行除铁增白实验，并对其工艺条件进行了探讨。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

1）试剂：碳酸钠、保险粉（Na2S2O4）、盐酸、草酸等，均为分析纯。

2）仪器：恒温磁力搅拌机、电子天平、烘箱、pH计、水浴加热、wsb－2白度计、KYH－V型化学成分快速分析仪。

1.2 原料特征

对原料进行化学全分析实验得到的结果见表1。对其进行计算转换，可得其矿物组成见表2。

表1 实验前高岭土化学成分（质量%）

图1为原料的扫描电镜图。从图1可以看出，原料高岭土为层状结构，层与层之间存在一定空隙，受外力作用容易发生相对位移。

表2 计算后试样矿物组成（质量%）

图1 高岭土的SEM形貌

1.3 实验原理

在提纯的基础上，针对铁的氧化物不溶于水，但能与Na2S2O4发生反应将三价铁还原为二价铁及铁盐的特性，在料浆中加入适量保险粉与其反应，然后再加入草酸生成二价铁的络合物（防止二价铁被氧化成三价铁），然后把能溶于水的二价铁及铁盐经洗涤过滤除去，以达到除铁增白的目的。

铁还原方式：

铁络合：

2 实验流程

2.1 试样制备

将原料放在桶里淘洗，过200目筛后，加水调节成浓度为10%的浆料，备用。

2.2 提纯剂实验用量

提纯剂由柠檬酸钠和NaOH组成，其配比为柠檬酸钠∶NaOH（%）＝2∶1。在制备好的浆料中分别加入0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%（与原料干基比）的提纯剂，搅拌20min后静置10min，取上浮液榨泥，烧结，测白度。

2.3 保险粉实验用量

根据提纯剂实验所得的优化数据，参考文献，分别选取保险粉的用量为1%、2%、3%、4%、5%。实验步骤为加入4%的提纯剂，沉淀去渣。用稀硫酸调整pH值为3.5，搅拌均匀后分三批次加入保险粉进行反应，反应时间为30min。反应结束时立即加入草酸作为稳定剂，搅拌均匀，滤水，压饼，煅烧至1 200℃，测试白度。

图2 高岭土除铁增白工艺流程

3 结果与讨论

3.1 提纯剂对白度的影响

表3 提纯剂对试样白度的影响

表3为提纯剂加入量对试样白度的影响。由表3可以看出：加入提纯剂可以适当地提高试样的白度。当提纯剂加入量为0.4%时，效果最好，白度提高了4.2°。其原因是高岭土颗粒细，有一定的悬浮性，提纯剂中柠檬酸钠对浆料有一定的分散作用，它能增大高岭土的悬浮性，加速高岭土与泥质沉积物的分离，从而除去试样中与高岭石伴生的石英、长石、云母等矿物。

3.2 保险粉用量对白度的影响

保险粉用量对白度的影响如表4所示。由表4可以看出：经处理后的高岭土试样白度有明显提高。据文献表明：适当的保险粉用量可以提高白度，而过少的保险粉用量不足以将Fe3＋最大程度还原成Fe2＋，过多的保险粉用量则会因为自身容易被氧化导致浪费。笔者在实验中发现，当保险粉用量为2%时，所取得的增白效果最佳，达到82.4°。

表4 保险粉用量对白度的影响

表5所示为最佳样化学全分析检测结果，我们可以发现，铁含量有一定的降低。

表5 2＃样实验后试样成分（质量%）

4 结论

1）本实验以萍乡芦溪高岭土为实验对象，原矿白度为65.3°，Fe2O3含量为0.98%。

2）实验过程中发现，在提纯剂用量为0.4%，保险粉用量为2%时，所取得的增白效果最佳，可使样品增白至82.4°，基本达到了生产要求。

1 吴基球，简秀梅，等.高岭土除铁增白技术的研究.中国陶瓷，2006，42（2）：46～48

2 吴细桂，刘卫东，付鹏.河源高岭土增白技术的研究.佛山陶瓷，2006（3）：9～12

3 陈霞，林茂发，王立.煤系高岭土增白技术的研究.煤炭转化，1998，21（4）：95～97

Whiteness Improvement of Luxi Kaolinite

Wang Minghua，Ma Lan，Zhang Junjian （Jiangxi Ceramics and Arts Institute，Jiangxi，Jingdezhen，333001）

TQ174.4

A

1002－2872（2011）04－0014－02

王明华（1983－），讲师，研究方向为日用、建筑陶瓷；wmhua1983＠yahoo.com.cn