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浅谈滑石的作用及其加工增白方式
来源 : 陶卫网     阅读 : 8130    作者 : 王明华    2018-05-21

高品位的烧滑石这几年在市场上是供不应求。一方面是广西优质滑石开采量减少,另一方面江西广丰的滑石目前已停产。这样的结果造成了市场上的滑石短缺,滑石价格也是一路上涨,白度90以上的高镁低钙烧滑石已经从3年前的到厂1100元/吨涨到了1600元/吨以上,连白度只有80左右的滑石价格也是一路猛涨,三年内由到厂600多元/吨涨到了900元/吨左右。同时,烧滑石的质量也有一定下降。

这样的情况下,通过适当的方法提高滑石的品位就存在了一定的获利空间。本文简单描述滑石在陶瓷中的作用及其加工增白方式。

 

1、滑石在陶瓷中的作用

滑石在陶瓷中主要起助熔作用。滑石的主要成分是MgO,通过少量引入滑石,可以促使陶瓷体系的烧成温度有一定幅度的下降,同时可以增加陶瓷的烧成温度范围。但如果滑石的含量提高到镁质瓷的程度,陶瓷的烧成温度范围反而会变得比长石瓷烧成温度范围要窄。

由于MgO在滑石中存在形式是以3MgO•4SiO2的形式存在,因此滑石中的MgO元素的熔化温度点比菱镁矿中的MgO要高,在烧成周期较短的建陶产品生产过程中,滑石的始熔温度相对比菱镁矿的始熔温度点要高。相对而言,滑石对稳定生产更加有利。同时,菱镁矿的烧失量较大,而滑石尤其是烧滑石的烧失很小,所以在陶瓷行业,企业比较倾向于用滑石来引入镁元素。

 

2、滑石的产地及产品简介

中国是滑石大国,在多个省份地区都有滑石矿的存在。比较知名的品位高的有辽宁海城滑石、广西玉林滑石及江西广丰滑石。其他地区如山东、湖南、广东、福建等省也有一些滑石产品出现,但相对无论是量还是质方面都不如辽宁、广西及江西等地区有名。

辽宁海城地区范围的所产滑石为红滑石,主要是滑石及菱镁矿伴生的矿种。其高品位红滑石主要用来做化妆品或应用于医药行业。随着高品位烧滑石的需求增加,有出现企业利用当地品位较差的滑石甚至用菱镁矿配石英来煅烧滑石的情况。丰富的滑石供给渠道,因配矿出来的“滑石”性能与真正的滑石性能存在一定的差异,给陶瓷生产企业带来一定的技术挑战。

广西玉林滑石产品与辽宁滑石类似。

江西广丰滑石是一个在陶瓷行业非常知名的地区品牌。以其烧滑石白度高,钙低质量稳定而畅销国内乃至国外,其生滑石(黑滑石)则因具有一定塑性成形性能好、质量稳定而在特陶和日用瓷行业大受欢迎。目前,广丰滑石因方正公司的一些违规操作而暂停了向市场供货,导致市场上滑石的价格大涨。江西其它地区也有滑石产品,如赣州、吉安、萍乡、新余、宜春、九江、乐平、景德镇等地,但相对来说,滑石的品位较广丰地区要差,且质量不一。

湖南滑石。湖南的隆回、衡阳、株洲等地区有一些红滑石、白滑石及镁质土产品。湖南地区的滑石相对而言钙含量较高。

山东滑石。山东滑石以栖霞及营口滑石居多。多是白滑石产品。

 

3、滑石增白加工方式

3.1 原矿分选加工

这种方式适合于小碎矿居多的镁质土产品。通过对镁质土原矿进行筛分操作,将细度低、含铁高的土筛选除去,留下细度较高的小滑石碎粒,可以在一定程度上增加滑石的品位。这种选矿方式适用于含钙量不高的含滑石碎粒多的矿。

 

3.2 磁选增白

本试验选用的萍乡市某矿业黑滑石。考虑到滑石矿物结晶体为层片状矿物,风化滑石容易将含铁物质吸附在微细矿物上,导致除铁困难,因此,在试验前对原矿进行水洗处理。将矿物中的泥性物质洗去。水洗选矿率为85%。


萍乡某矿业黑滑石组成

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水洗前后黑滑石的白度

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一般来说,细度越小,白度会对应有所提高。但在实际生产,球磨细度高会导致磨细的时间延长,从而导致引入机械铁的几率提高。

将水洗后的原矿进行破碎处理破碎或球磨至120目左右。

磁选分为干法磁选和湿法磁选。干法磁选机选用佛山市高明区星源机械有限公司的XYDC-Z10-22K-F全自动粉料电磁磁选机。湿法磁选机选用佛山市高明区星源机械有限公司的XYDC-B8-15K半自动浆料电磁磁选机。


磁洗前后黑滑石的白度

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相对而言,干法的选矿效率较低,而湿法磁选由于矿物分散同时物料在溶液中迁移效率较可,因此磁选效果会较好。但由于铁质矿物在滑石中的存在形式,不论干法还是湿法磁选,白度的提高都是较差的。

 

3.3 煅烧增白

在陶瓷使用的天然矿物原料中,铁的存在方式多样,有FeS、Fe2O3、FeO、Fe3O4等一些列铁的化合物以及在机械加工过程中残生的金属铁屑。其中,Fe和Fe3O4可以通过磁选的方式除去,而其他铁的化合物磁选方式无法排除。通过在滑石矿中,通过合理的方式,加入少量的氯化钠,可以在一定程度上,煅烧除铁铁矿物。


Fe2O3+6NaCl——2FeCl3+3Na2O

      

这种方式的除铁,对空气的流通和混矿及压制矿砖有一定要求。否则会出现煅烧后,白度反而下降发黄的情况。对钠含量有严格要求的陶瓷企业,这种方法生产出来的滑石,需要注意。


氯化钠的添加量对试样白度的影响

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氯化钠的加入量是需要实验验证的。同时,氯化钠的加入会引入钠元素,过高引入氯化钠从而会降低试样的白度同时增加产品的烧结程度。

 

煅烧温度对3%氯化钠添加量对试样白度的影响

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3.4 配矿增白

配矿增白通过在高镁高钙铁高的产品中加入一些低铁矿,从而增加滑石的烧白度。这一种做法在白度较差如80度左右白度产品的生产中效果显著。通过配矿的方式,将铁含量从0.6降低到0.4或0.5的样子,可以将滑石的白度提高十度甚至更高。从经济效益上来说,70白度到80白度烧滑石的产品价格,这样的做法是可取的,主要是利用了中白度烧滑石产品对铁不敏感。但对高白如85度以上产品而言,这种做法是不可取的。

 

4、结 语

滑石产品这几年的价格涨幅,吸引了诸多原料加工企业的注意力。因而也出现了很多种情况的加工方式。从技术角度出发,需要注意滑石产品里镁的存在形式,保障滑石产品的供应稳定性,以避免滑石产品的替换对生产造成影响。

(责任编辑/唐永谊)

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