一种高岭土除铁增白的工艺方法

高岭土是以高岭石族矿物为主要成分的黏土岩类矿产，它是一种1∶1型层状硅酸盐，主要成分是SiO2和Al2O3，还含有少量的Fe2O3，TiO2，MgO等成分。具有可塑性、粘结性、耐火性、绝缘性和化学稳定性等。它是一种性能优良的工业矿物，广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料、建材、油漆、石油化工等方面。纯净的高岭土呈现高岭石矿物本身的白色，引起高岭土白度降低的主要因素是有机碳、色素元素(如Fe、Ti、V、Cr、Cu、Mn等)和黑云母、绿泥石等暗色矿物。其中铁和钛是影响高岭土白度的主要因素，在很大程度上影响了其物理性能以及深加工后所得产品的质量，限制了产品的应用范围，已成为高岭土加工业调整产品结构、拓展市场的主要障碍。因此，高白度高岭土的生产方法已成为国内外研究的热点和难点。目前高岭土除铁增白的方法主要有物理法和化学法，化学法中常用的方法主要为酸浸-还原过程联合，一般以保险粉(连二亚硫酸钠)作为还原剂，将三价铁还原成可溶的二价铁去除，连二亚硫酸钠除铁的基本反应如下：

Fe2O3+Na2S2O4+2H2SO4→2NaHSO4+2FeSO4+H2O

但在还原过程中会同时伴有如下副反应：

2[S2O42-]+4H+→3SO2+S+H2O

3[S2O42-]+6H+→5SO2+H2S+H2O

SO2+2H2S→3S+2H2O

这些副反应使得连二亚硫酸钠的还原能力下降，并且在反应过程中伴有SO2和H2S的生成。SO2和H2S都属于有害有毒气体，造成高岭土的增白操作环境差，存在人员伤害危险及环境污染问题。另外，连二亚硫酸钠性质活泼极不稳定，暴露在空气中易吸收氧气而氧化，也易吸收潮气发热而变质，并且具有自燃性，遇水或酸易燃，对运输和保管的条件要求很高。与连二亚硫酸钠相比，有机物中带有醛基的物质(以甲醛为例)同样具有较强的还原性质，以其替代保险粉作为高岭土的还原增白剂具有如下优势：1、甲醛是最简单的醛，通常把它归为饱和一元醛，但它左右对称，相当于二元醛，在与弱氧化剂的反应中，每摩尔HCHO最多可还原出4mol的Ag或2mol的氧化亚铜，这都是乙醛还原能力的两倍。

HCHO+4[Ag(NH3)2]OH→4Ag+8NH3+CO2+3H2O

HCHO+4Cu(OH)2→CO2+2Cu2O+5H2O

2、甲醛作为还原剂，还原产物为羧酸或者二氧化碳与水，易于处理，易于实现环保无污染。3、甲醛在常温阴凉处存放即可，只有暴露在空气中才会缓慢氧化成甲酸。对存储、运输的条件要求不高。

4、以1吨高岭土计算，约需使用25kg保险粉，甲醛的理论用量仅2.16kg，而且甲醛的市场价格比保险粉低得多，因此，理论上对1吨高岭土进行增白处理，使用甲醛的还原成本仅为使用保险粉的10％左右，相比之下，其价格优势十分明显。经上述理论分析，若能以甲醛为还原剂，不论是还原能力，还是处理成本以及还原产物的环境友好性方面，都具有诸多优势。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种高岭土除铁增白的工艺方法，该技术与已有技术相比该技术的优点在于：1、该技术方法中，选用有机还原剂代保险粉作为增白剂对高岭土进行增白处理，增白过程中不产生硫污染，还原产物易于处理；2、该技术方法中，有机还原剂的还原能力相对较强，并且用量相对较少，例如使用甲醛的增白成本仅为使用保险粉的10％左右，降低了高岭土的增白处理成本；3、该技术方法的优点还在于，在同等的反应条件下，使用有机还原剂对高岭土的增白效果优于保险粉，现将该一种高岭土除铁增白的工艺方法及技术方案实施例介绍如下供研究交流参考：（611541  323328）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。