高岭土是一种重要的矿物资源,广泛用于日用陶瓷、造纸、油漆、涂料、塑料、橡胶、填料等许多工业领域。由于高岭土中含有的铁杂质降低了高岭土的白度,影响了其工业应用价值。因此,除铁增白已成为高岭土应用行业的首要任务。本文以龙岩高岭土有限公司提供的高岭土矿为研究对象,探讨几种过渡金属氧化物对高岭土白度的影响规律,并采用单因素和正交实验进行漂白工艺研究,重点讨论了保险粉用量、pH值、固液比及反应时间等因素对高岭土白度的影响。通过研究得到如下实验结果:1.八种过渡金属氧化物都会不同程度地降低高岭土的白度,特别是烧结白度。其中,TiO₂和ZnO的影响相对较小;Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃等其它五种氧化物的影响较显著;Fe₂O₃对高岭土的白度有较大影响,且烧结白度的降低幅度与自然白度几乎相同。分析结果表明,Fe₂O₃以独立氧化物形式存在于高岭土颗粒中或吸附于高岭土颗粒表面,从而使高岭土的白度降低。2.单因素实验得到漂白各影响因素的适宜取值范围,分别为:保险粉用量为2%～3%,pH值为2～3,固液比为1:3～1:6,反应时间小于等于1.5小时。正交实验得到最佳的工艺条件为:保险粉用量3%,pH值为2,固液比1:3,反应时间45min,在最优化条件下,高岭土白度可由原土的69.93%提高到漂白后的81.31%。在这四个因素中,保险粉用量为影响漂白白度的主要因素,pH值次之,保险粉用量、pH值和固液比三者间具有不可忽略的交互作用。3.运用实验所得的最佳实验条件对漳州铁染高岭土进行中试化漂白生产实践,结果表明,漂白后高岭土白度明显提高,最大提高了21.7个百分点;铁含量可降低到0.5wt%以下,铝含量基本保持不变。在化学漂白工艺实验研究和中试放大实验的基础上,完成了“年产2万吨化学漂白高岭土的工艺设计”项目。