高岭土煅烧的主要目的是:
(1) 去除有机碳等杂质矿物,提高白度。
(2)除去高岭土中含有的水分和羟基,提高煅烧产物的空隙率和化学反应活性,改善理化性能,满足各种应用要求。
影响高岭土煅烧的主要因素有:进料粒度、煅烧温度、气氛、时间和工艺设备。
1. 入料粒度
高岭土在回转窑内煅烧前如果不进行湿磨剥片,干磨的较小粒度为-10μm≥90%。粒度较大,颗粒的比表面积小,与氧气的接触面积小,不利于炭质物质的快速燃烧,需要较长时间的恒温煅烧,而且颗粒内部的炭质物质不能与氧气充分接触,难以氧化除去,产品会出现黑心现象。煅烧后再剥片,由于夹层的存在,产品的白度受到很大影响。
如果先剥片(-10μm≥90%)再煅烧,粉末颗粒在高温煅烧过程中容易出现团聚现象。
经过大量实验,一致认为应先剥片后入窑,煅烧后再解聚、焙烧。目前,可燃性好的高岭土大多采用干湿结合、先磨后烧的生产工艺。
2.煅烧温度
高岭土的煅烧过程是一个连续加热的过程,由于羟基的脱失和物相转变,升温速率不是一个均匀的上升过程,高岭土在530~650℃时羟基的脱失是一个吸热过程,此阶段加升温率要慢一些,有利于表面羟基和部分四面体片层及八面体层内部羟基的脱除。950 ℃时由非晶质结构转变为晶晶质硅铝尖晶石相,是一个放热过程,加热均匀,升温速率要快,但由于操作时温度要严格控制,应特别注意。温度过高,煅烧产物中生成的莫来石含量高,即增加了产物的硬度,颗粒有一定程度的团聚,从而导致粒度减小。
3.煅烧气氛
高岭土回转窑煅烧气氛主要指炉内保持的氧化气氛或还原气氛。
氧化气氛虽然有利于有机物的氧化,但不利于煅烧对 Fe2O3、TiO2 等染料杂质的作用。通过添加还原剂、控制进入炉内的氧气量或通入适量的 二氧化碳,可以调节高岭土回转窑内保持还原气氛。
4.煅烧时间
煅烧时间对高岭土的活性和白度有很大影响。总的来说,煅烧时间越长,反应越充分,产品的白度越高。
在实际生产中,应寻求煅烧时间和生产效率以及产品性能的优质组合。煤系煅烧高岭土由于脱掉了羟基和碳质,烧失量与原料有关,一般在15%左右。主要化学成分SiO2和Al2O3的相对含量有所提高,其他成分的含量变化不大。
5.煅烧设备
煅烧设备对高岭土的生产也很关键。主要生产设备有高岭土回转窑(燃料可选用柴油、煤气或天然气或电加热)中焦矿机专业回转窑生产厂家,回转窑可以方便地调节气氛,温度可控性好,物料受热均匀,产品白度高且质量稳定,操作简便,了解具体设备详情工艺可联系中焦矿机在线客服。
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