但通常情況下，高嶺土原礦含有少量的含鐵礦物質影響了高嶺土的白度。深入研究高嶺土中鐵、鈦物相的賦存狀態對于深化高嶺土的礦物學研究和高嶺土的開發利用具有重要理論意義和指導意義。
所分析樣品來源為兗礦北海高嶺土公司提供的高嶺土產品。
（1）化學成分
北海高嶺土中鈦含量較少，主要染色元素為鐵。
（2）礦物組成
X射線衍射圖譜分析：北海高嶺土中最主要的礦物成分為高嶺石、白云母和石英。
高嶺石：無色或淡黃褐色，以細小鱗片狀為主，呈集合體分布。伴有石英存在。高嶺石之間有大顆粒及細粒石英集合體。
白云母：礦物組成除高嶺石外，可見粒徑1.0～1.5μm的白云母。白云母是高嶺土樣品中的主要的脈石礦物，在鏡下多為隱晶質結構，可見有因重結晶而晶粒變為板條狀的白云母，大者可見其大小為0.15mm×0.4mm。
石英：石英也是北海高嶺土中主要的脈石礦物，顆粒的磨圓度較差，具有棱角，其大小主要為0.001～0.6mm、粒徑0.05μm左右的碎屑狀石英。
（3）巖相分析
△a為高嶺土樣品的低倍率掃描電鏡照片，b為放大10000倍的掃描電鏡照片
北海高嶺土為球形顆粒，且顆粒大小不均勻，粒徑約在100μm以下。樣品是由片狀晶體構成的晶粒組成，晶粒之間分散較好。
（4）粒度
北海高嶺土樣品的粒度分布較集中，分布范圍較窄。顆粒粒徑大多集中在2～15μm范圍內，粒度較細，通過普通物理分級方法很難脫除其中的雜質。
普遍認為鐵在高嶺土中或以結構鐵存在或以自由鐵（包括細微粒晶質鐵、表面鐵和非晶質鐵）存在。經分析，北海高嶺土中的鐵元素主要以下面兩種形式存在：
（1）結構鐵
結構鐵是指通過類質同象取代的方式進入高嶺土晶格中的Fe元素。根據SEM和偏光顯微觀察分析，北海高嶺石呈假六方片狀，偏光顯微觀察表明，北海高嶺土中可見到浸染狀的鐵，這說明高嶺石晶格中存在Fe的類質同象取代，而且結構鐵比結構鈦更普遍些。
（2）含鐵礦物
赤鐵礦（Fe2O3）是北海高嶺土中主要存在的鐵礦物，屬三方晶系，以粒狀、粉末狀為主，多呈不規則粒狀集合體存在，粒徑約0.2～0.4μm。據其晶形，容易辨認赤鐵礦的存在。
鐵還以菱鐵礦的形式存在，菱鐵礦中間部分色淺，邊緣淺褐色，菱形平行排列，不均勻分布。多呈不規則狀，成團集中分布或呈細小分散狀分布。
此外，褐鐵礦也是北海高嶺土中存在的重要染色礦物，褐鐵礦一種含水氧化鐵混合物的總稱，主要成分是針鐵礦和纖鐵礦，同時還混入細粒石英及高嶺石等粘土礦物。因此，它的成分中不僅含有吸附水，還有Si、Al、Ca等，褐鐵礦主要為隱晶質的針鐵礦和纖鐵礦，它們均屬斜方晶系，一般無特定形態，薄片中不透明或半透明，細而薄的顆粒能透光，顯褐色、紅褐色、黃褐色，反光下呈褐色。
北海高嶺土礦物主要成分為高嶺石、白云母和石英，高嶺土中的鐵一部分以結構鐵的形式存在，其余以赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等伴生礦物的形式存在，所以，結構鐵和氧化鐵礦物是北海高嶺土中主要的雜質礦物，它是高嶺土進一步提純除雜的主要對象。
通過以上分析可以得出，在經過簡單的除砂和分級提純處理后，進行除鐵增白是進一步提升北海高嶺土品質的關鍵，但因北海高嶺土粒度較細，浮選方法效果不明顯，且北海高嶺土屬于砂質高嶺土，用磁選除鐵的方法效果也不好，并且使用磁選設備成本較高。因此，采用化學漂白法對北海高嶺土進行除鐵增白是比較經濟可行的方法。
礦物化學漂白方法有還原漂白和氧化漂白兩種。還原漂白主要是用還原劑對礦物漂白，常用亞硫酸鹽、連二亞硫酸鹽、氫硼化物等，如Na2S2O3、Na2S2O4、ZnS2O4、NH4HSO4、Na2SO3等，其中以Na2S2O4、ZnS2O4效果最好，其他亦有鹽酸、草酸、草酸鹽等。
氧化漂白是以氧化劑對礦物進行漂白處理。常用過氧化物、次氯酸鹽、過醋酸、臭氧、高錳酸鉀等。在工業應用中氧化漂白和還原漂白可單獨使用，也可分段聯合使用。
水洗軟質高嶺土的化學漂白，在國內外生產中應用得較多，亦是提高高嶺土白度的關鍵作業。因天然的高嶺土受鐵、鈦、硫礦物的污染自然白度較低，即使經過磁選白度提高也有限，通過化學漂白后白度可提高到85度以上。對水洗軟質土的化學漂白大多采用保險粉（連二亞硫酸鈉）的還原漂白。
（1）礦漿濃度
漂白過程一般在低濃度條件下進行，如某高嶺土漂白試驗的最佳液固比為4：1，濃度20%。濃度過低，水中含有的氧可足以使還原劑氧化而失效；濃度過高，一是pH值不好控制，二是黏度過高易夾帶空氣，使還原劑部分氧化。
（2）漂白劑用量
漂白劑用量是高嶺土漂白白度重要影響因素之一。在一定的Na2S2O4的用量范圍內（0.5%-1%），漂白劑用量增加，白度、亮度及白色度均提高，且效果明顯，以1%為最好。漂白劑用量過大，漂白效果下降，主要原因在于過多的Na2S2O4來不及與Fe2O3反應，自身發生歧化反應生成單質硫混人產品中，使其白度下降。
漂白劑的用量與原礦性質、雜質被氧化的程度、反應速度等均有關，可依不同礦石性質不同對待。
（3）介質pH值
礦漿pH值是影響漂白效果的重要參數之一。pH值的大小，影響產品的漂白指標，亦影響設備的抗腐蝕性及生產成本，合適的pH值選擇非常重要。
一般來講，在pH值為2-4范圍內可得比較理想的漂白效果，以pH值為2時最好，pH值為1時，Na2S2O4很快分解，失去漂白作用，pH值較高時，Na2S2O4的還原能力下降。
連二亞硫酸鈉的漂白過程屬于復雜和不穩定的化學體系，其漂白反應的結果生成酸性基團，可自身導致pH值迅速下降。如增加一定的pH值緩沖劑時，連二亞硫酸鈉的最佳pH值范圍會有所提高，在4-5之間。
（4）漂白劑的添加次數
還原漂白劑Na2S2O4劑在溶液中分解速度較快，尤其在高溫和酸性條件下，一次性添加Na2S2O4利劑，在因受還原反應速度的限制，部分漂白劑來不及反應而分解失效，導致Na2S2O4利用率下降。分批添加可較好地解決上述問題。
分次添加（用量相同時）漂白劑，顯著改善利用率，提高漂白產品指標。對于分批添加漂白劑，在生產上可由連續加藥來實現，且效果較好。
（5）溫度
溫度對漂白也有一定影響，適當增加溫度，漂白效果也有改善，以40℃左右為好。溫度過高，不僅增大能源消耗，又使藥劑過快分解造成浪費。實際生產一般在常溫進行。
（6）漂白時間
工業生產一般在3h內漂白白度改善較大，時間過長無明顯效果，且影響生產能力，實際生產中漂白時間視條件而定，一般在2h左右為好。
（7）添加劑
添加劑與漂白劑聯合使用可改善漂白效果。如Na2S2O4中加人鰲合劑，可使白度提高2-4度。這里的添加劑，主要包括分散劑、緩沖劑、鰲合劑等。
分散劑使礦漿充分分散，不產生團聚，降低黏度，增加流動性，常用六偏磷酸鈉或水玻璃等。
鰲合劑可降低金屬離子對連二亞硫酸鈉的漂白影響。最有效的鰲合劑有胺基竣酸鹽（乙二胺四聚磷酸鈉、EDTA等）、NTA及三聚磷酸鈉（SPT）等。
來源：北海高嶺土礦物特征及鐵賦存狀態的研究，作者：夏光華、李曉鳴、趙曉東；
非金屬礦加工技術與應用手冊，作者：鄭水林，袁繼祖；
編輯整理：粉體技術網
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