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高岭土是一种重要的粘土矿物,因其本身具有的优良性能,被广泛应用于陶瓷、造纸等多个行业中。这些行业对高岭土的白度都有一定的要求。高岭土增白方法中,保险粉漂白法和添加氯化铵煅烧增白法是目前研究中最经济有效的方法,但是涉及的增白机理尚不完全清楚。研究高岭土的增白机理,可为高岭土的加工工艺和提高产品质量提供理论指导。本文基于高岭土中不同种类的铁铝含量测试方法的研究,探讨化学漂白、煅烧温度及增白剂种类和添加量对高岭土矿物特征、白度和铁铝的影响规律,系统分析其增白机理。主要研究结果如下:
1、采用分光光度法测得龙岩铁染高岭土的总铁含量为0.726％±0.016％,可溶铁含量为0.161％±0.012％;总氧化铝含量为34.071％,活性氧化铝含量为1.199％。本测试方法的相对标准偏差小于4％,加样回收率与理论回收率相差5％以内。高岭土中其他元素对铁铝的测定均不产生干扰,铁含量的检测极限为1.06×10-4％。
2、龙岩和漳州铁染高岭土经漂白后,白度分别提高到82.22％和83.70％,可溶铁含量分别降低到0.073％和0.068％。高岭土的白度值与可溶铁含量明显负相关。漂白只除去高岭土中的可溶铁,通过对高岭土中的可溶铁进行定量分析,可得知漂白工艺中可除去的最大铁含量。化学漂白会导致高岭土中氧化铝的流失,流失量在2％以内,流失部分为活性氧化铝。
3、漳州铁染高岭土在600℃煅烧H寸转变成偏高岭土,其活性氧化铝和可溶铁含量最高,白度只有45.25％。在1200℃以上煅烧时莫来石相形成,此时几乎不含活性氧化铝和可溶铁,白度达76.18％。NH4Cl的增白效果比NaCI好,其中添加5％NH4Cl煅烧的高岭土白度可达83.54％。经质量校正后,添加增白剂煅烧-的高岭土总氧化铝含量略微下降,总铁含量几乎不变,但非可溶铁含量提高。挥发去除说法与屏蔽说法都不能解释本实验的增白机理。在高岭土中加入NH4Cl或NaCl于980℃煅烧,会促进铝硅尖晶石与含铁矿物形成固溶体,自由铁转变为结构铁,从而使高岭上的白度提高。