高岭土作为一种重要的工业矿物，在造纸、陶瓷、橡胶、塑料等多个领域有着广泛的应用。优异的可塑性、粘结性、烧结性和耐火性使得高岭土在工业上具有极高的价值。然而，由于高岭土原矿中含有多种杂质，因此需要通过不同的选矿工艺进行提纯。为了提升高岭土的纯度和质量，满足不同行业的需求，高岭土的选矿工艺显得尤为重要。高岭土选矿工艺的各个环节，包括破碎、筛分、研磨、分级、浮选、磁选、脱水、化学处理以及干燥和煅烧等步骤。

高岭土选矿工艺的类型

 一、干法选矿工艺

 干法工艺是一种简单经济的加工工艺，适用于硬质高岭土。采出的原矿经过锤式破碎机碎至25.4mm后，给入笼式破碎机，使粒度减小到6.35mm，笼式破碎机内的热空气将高岭土的水分由采出的20%降至10%左右。碎后的矿石则经配有离心分离机和旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细。该工艺可将大部分砂石除去，产品通常用于橡胶、塑料及造纸工业的低价填料。用于造纸工业时，该产品可作为填料层灰分含量小于10%或12%处的填料，此时产品的亮度要求不高。

 当干法对产品的白度等要求较高时，必须对雷蒙磨产出的产品进行干式除铁。干法工艺的优点是可省掉产品脱水和干操过程，减少灰粉流失，工艺流程短，生产成本低，适宜于干旱和缺水地区。但要得到高纯优质高岭土还得靠湿法工艺。

 其步骤主要包括：

 1. 破碎：采出的原矿首先经过锤式破碎机碎至25.4mm，然后送入笼式破碎机，使粒度减小到6.35mm。

 2. 脱水：笼式破碎机内的热空气将高岭土的水分由20%降至10%左右。

 3. 磨细：碎后的矿石通过配有离心分离机和旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细，除去大部分砂石。

 干法工艺的优点在于可省去产品脱水和干燥过程，减少灰粉流失，工艺流程短，生产成本低，特别适宜于干旱和缺水地区。然而，这种工艺对于产品的白度要求较高时，需进行干式除铁。

 二、湿法选矿工艺

 湿法工艺适用于软质高岭土，包括矿石准备、选矿加工和产品处理三个阶段。

 主要处理的三个阶段：

 1.准备阶段：包括配料、破碎和捣浆等作业。捣浆是将高岭土原矿与水、分散剂混合在捣浆机内制浆，捣浆作业可使原矿分散，为选别作业制备适当细度的高岭土矿浆，并同时去掉大粒的砂石。

 2. 选矿加工：可能包括水力分级、浮选、选择性絮凝、磁选和化学处理（漂白）等作业，以去除不同的杂质。

 3. 产品处理：准备好的矿浆先经耙式洗箱、浮槽分级机或旋流器除砂，然后用连续式离心机、水力旋流器、水力分选器或振动细筛(325目)将其分为粗细两个粒级。分级机的细粒级送入HGMS(高梯度磁选机)除去铁钛杂质，产品经搅拌擦洗剥离后进行氧化铁浸出，对亮度已足够高并具有良好涂层性能的粘土可不经磁选和剥离而直接送至浸出作业。浸出后，在矿浆中添加明矾使粘土矿物凝聚而便于脱水。漂白的粘土用高速离心机，旋转式真空过滤机或压滤机脱水。过滤机或压滤机脱水。滤饼经再分散成55%～65%固体的矿浆，然后喷雾干燥制成松散的干品。部分干品被混入到分散的矿浆中制成70%固体，用船运至造纸厂。

 湿法工艺虽然相对复杂，但能够得到高纯度和高亮度的高岭土产品。尤其是通过磁选、浮选和化学处理等方法，可以有效去除铁、钛等杂质，提高产品的白度和质量。

 三、提纯工艺

 高岭土的提纯工艺主要包括重选、磁选、浮选、浸出、化学漂白和焙烧等：

 1. 重选：利用高岭土与脉石矿物之间的密度和粒度差异，去除有机质和高密度杂质。

 2. 磁选：用于去除弱磁性染色杂质，如赤铁矿、菱铁矿等。磁选不需要化学药剂，对环境无污染，且技术发展迅速，能够高效提纯高岭土。

 3. 浮选：可以有效去除含铁、钛和碳的杂质，尤其是通过反浮选，能够实现较好的杂质去除效果。但浮选需要添加化学药剂，成本较高且可能对环境造成污染。

 4. 浸出：通过适当浸出药剂选择性地溶解并去除高岭土中的某些杂质组分，如使用盐酸或硫酸的酸法浸出和微生物浸出法。   

高岭土矿工艺所涉及的各个环节

 一、破碎与筛分

 高岭土矿石在开采后，首先需要进行破碎和筛分。破碎的目的是将大块矿石破碎成小块，以便后续处理。常用的破碎设备包括颚式破碎机、反击式破碎机和圆锥破碎机。筛分则是将破碎后的矿石按粒度大小进行分类，通常采用振动筛进行筛分。这一步骤确保矿石粒度均匀，为后续的研磨和分级工作打下基础。

 二、研磨与分级

 破碎后的高岭土矿石需要进一步磨矿，以达到所需的细度。磨矿设备主要有球磨机和棒磨机。磨矿过程中，矿石与研磨介质在磨机内相互作用，使矿石颗粒逐渐变小。磨矿后的矿浆需要进行分级，常用的分级设备有螺旋分级机和水力旋流器。分级的目的是将矿浆中的粗颗粒和细颗粒分离，以便后续处理。

 三、脱泥与除铁

 高岭土矿石中常含有大量的泥质和铁杂质，这些杂质会影响高岭土的品质。因此，脱泥和除铁是高岭土选矿工艺中必不可少的步骤。脱泥通常采用水力旋流器或螺旋分级机进行，通过水流的作用将泥质杂质分离出去。除铁则常采用磁选法，通过磁选机将矿石中的铁杂质去除。

 四、浮选与重选

 浮选和重选是高岭土选矿工艺中常用的两种物理选矿方法。浮选是利用矿物表面的物理化学性质差异，通过药剂的作用将有用矿物与杂质分离。重选则是利用矿物密度差异，通过重力作用将矿物分离。常用的重选设备有摇床和跳汰机。浮选和重选常被联合使用，以更有效地去除高岭土中的杂质。

 五、化学处理

 为了进一步提高高岭土的纯度，化学处理是必不可少的步骤。常用的化学处理方法有酸浸法和碱浸法。酸浸法是利用酸溶液将矿石中的杂质溶解出去，常用的酸有硫酸和盐酸。碱浸法则是利用碱溶液将矿石中的杂质溶解出去，常用的碱有氢氧化钠和氢氧化钾。化学处理后的矿浆需要进行过滤和洗涤，以去除残留的化学药剂。

 六、脱水与干燥

 经过化学处理后的高岭土矿浆需要进行脱水处理，常用的脱水设备有浓缩机和过滤机。脱水后的高岭土矿物需要进一步干燥，以便于后续的加工和应用。常用的干燥设备有回转干燥机和喷雾干燥机。

 七、煅烧与包装

 煅烧是将干燥后的高岭土在高温下进行热处理，以提高其白度和活性。常用的煅烧设备有回转窑和隧道窑。煅烧后的高岭土产品需要进行包装和储存，以便运输和销售。常用的包装材料有编织袋和纸袋。

 八、其他提纯工艺

 除了上述步骤外，高岭土的提纯工艺还包括磁选、浸出、化学漂白和焙烧等。磁选用于去除高岭土中的弱磁性杂质，如赤铁矿、菱铁矿等。浸出是通过适当浸出药剂来选择性地溶解并去除高岭土中的某些杂质组分。化学漂白则是利用化学药剂进一步去除高岭土中的染色杂质。焙烧则是将高岭土在高温下煅烧，以改善其物理和化学性质。