论文部分内容阅读
作为一种新型还原剂,二氧化硫脲(TD)同传统还原剂保险粉相比具有还原性强、储存运输安全、用量少、环境友好等优点,在印染、造纸等行业已得到广泛应用。有人将TD应用于高岭土还原漂白领域,但由于TD分解产生次硫酸释放还原性的过程需要在强碱(pH>10)和加热(>70℃)的环境中进行,这一特性极大地限制了TD的应用。 为降低TD释放还原性对加热和强碱性条件的依赖,进一步推广TD在高岭土行业的应用,本论文通过引入陶瓷工业生产中的球磨机对高岭土进行机械活化,使TD在常温(25℃~40℃)弱碱(pH≤8)条件下也可以发挥出较高的还原性。具体研究成果为: (1)使用机械活化强化TD漂白星子高岭土,采用单因素实验法分析了活化时间、TD用量、行星球磨机转速、浆料浓度以及加料方式等因素对高岭土白度和铁含量的影响。当反应条件为:行星球磨机转速为400r/min,浆料的料水比为1:2, TD用量为高岭土干料的0.8%,还原反应时间为2 h时,效果最为明显。在此条件下,星子高岭土的白度可由68.02%提升至77%左右。相较于使用1.4%的保险粉漂白高岭土得到矿样的71.78%和同样TD用量在25℃和85℃环境中传统搅拌法漂白得到矿样的71.98%和74.63%,机械活化强化TD漂白高岭土的方法优势较为明显。 (2)使用得到的机械活化TD漂白高岭土的最佳工艺条件对白度较高的云南高岭土和染色物质较为复杂的湛江高岭土进行漂白,效果同样较为明显。可将云南高岭土的白度由84.83%提升至88.83%,湛江高岭土的白度由61.71%提升至72.68%。 (3)对三种高岭土做单一球磨的空白对照试验,试样白度会有一定的提升,但提升不明显。这说明球磨作用后高岭土细度的降低并不会使高岭土白度的显著提升,机械活化强化TD漂白高岭土取得的较好效果是由于机械活化对 TD漂白高岭土具有促进作用的结果。 (4)对机械活化TD漂白星子高岭土前后试样的检测分析可知:星子高岭土经机械活化后,原本紧密的层状结构被打开,释放出层间赋存的氧化铁,使得TD对铁的还原反应更加高效。机械活化作用使得高岭石发生脱羟基作用,失去部分结构水,四面体的有序性以及四面体和八面体之间的桥梁被破坏。 (5)实验室扩大试验:使用200k g的大型球磨机对市售星子高岭土进行机械活化强化TD漂白的中试试验。试验表明:可通过提高p H值至13,控制活化时间为14h达到更好的高岭土除铁漂白效果。