江西黑滑石增白试验的研究

    李济　王明华

    

    

    

    摘 要：本文分析了江西黑滑石中的铁对陶瓷白度的影响，并从混矿、加入NaCl、改变不同烧制工艺及磁选等方面分析对滑石增白的影响。

    关键词：黑滑石；增白；影响

    1 前言

    对于江西省内众多黑滑石投资者来说，面对逐年上升的烧滑石的价格和基本平稳的黑滑石价格（广丰滑石不在其内），如何提升自己矿山品质，进入烧滑石市场，是非常值得关注的事情。而对于此，提升矿山本身的镁含量及降低铁含量就成了关键所在。笔者在与数处矿山与黑滑石投资人进行交流后，进行了相关实验，分析了黑滑石中铁含量及烧白工艺对陶瓷白度的影响，得到一些实验数据，希望能给大家提供一些参考。

    2 铁含量对黑滑石增白的影响

    铁在很多的陶瓷产品里一直以来是一种有害物质。它会降低陶瓷产品的白度，导致色差，影响陶瓷的外观美感。在江西的众多黑滑石中，不同矿区的黑滑石中的铁含量也不一致。几种黑滑石中主要成份的含量及白度如表1所示。

    由表1可知，新余黑滑石1#和萍乡黑滑石2#样品数据中铁含量相差了0.2%，但白度却差别不大。为了进一步说明此问题，笔者专门从萍乡世红矿业公司中取了黑滑石的样品，并对产品进行了成份分析，其具体数据表2所示。

    由表2我们可以看到，1#和5#样品，铁含量相差约0.27%时，白度仅有6.5的差异。毫无疑问，铁对黑滑石的白度是有一定的影响。在近乎无铁含量时（广丰样品），江西黑滑石的白度值为99.1，此时白度最高。但在铁含量较高（如：0.3%～0.7%）的中档江西黑滑石中，铁对滑石白度的影响不是非常显著的。这也与广丰一些烧滑石的技术人员所说的“会不会烧滑石，怎么烧滑石”的说法对应起来。也就是说，对于同一品质黑滑石而言，不同的烧成制度将会导致不同的白度。

    3 提高烧滑石白度的方法

    目前，江西黑滑石增白的方法有：混矿烧制、加入NaCl、改变烧成工艺、磁选等四种。

    3.1 混矿烧制增白法

    混矿烧制法是将几种不同产地的滑石进行混合，以达到提高产品白度的目的。如：江西某地烧滑石厂采取80%广丰黑滑石+20%当地滑石加以混合烧制，成功获得白度为90，镁含量为30%的一级陶瓷用烧滑石产品。

    3.2 加入NaCl除铁法

    当原料中添加NaCl，氧化铁与氯化钠在温度为950 ℃条件下会发生反应，其反应方程式如下：

    Fe2O3+6NaCl→2FeCl3↑+3Na2O（1）

    从（1）式可知，生成的FeCl3为气体易从原料中挥发掉，从而达到了降低了滑石中的铁含量的目的。本文分析了添加不同NaCl量对烧滑石白度的影响，如表3所示，其具体分析如图1所示。

    由图1可知，NaCl的加入对于烧滑石白度的提升是有一定的作用。不过如果混料不均匀，容易导致烧滑石出现黄白不均，从而导致烧滑石外观品质很差。同时，也有许多厂家拒绝使用含钠元素的烧滑石，这也使得产品增白后其使用范围受到了限制。

    3.3 采用适当的烧制工艺以提高黑滑石的品质

    笔者在实验室对世红矿业公司的样品采用不同的烧制工艺，发现可以得到不同的效果。不同烧制工艺对黑滑石白度的影响如表4所示。不同保温时间对烧滑石白度的影响如图2所示。

    由图2可知，保温时间对白度的提升是有一定的作用。但当保温时间达到4 h之后，白度并没有随着保温时间的增加而增加。实验证明，在保温期间，当扇入空气，也使得产品的白度有一定的提升。通过分析，发现其应与江西黑滑石制品中的碳含量有关。也就是说，碳的燃尽，对于黑滑石的制品的外观质量是有利的。这也是为什么烧滑石厂的烧滑石的白度比实验室烧白度要高的原因。

    3.4 磁选法

    磁选法除铁即在烧制滑石制品之前，安装一条除铁线，以期尽可能的将滑石制品中的磁性铁去除。不过对于干法除铁而言，除铁效果不佳。笔者去做干法磁选试验时，发现铁含量的降低是有限的。而且，将强磁干法除铁后的样品混于水后进行搅拌，同时，将磁铁棒放入，发现磁铁棒上有大量磁性物质存在。因此，在烧滑石之前加装强磁除铁线，虽可除去部分机械铁，但总体而言，除铁效果不佳。

    4 结论

    （1） 混矿可以将少量次矿混于好矿之中，同样可以提升滑石的白度。

    （2） 加入NaCl可以提升黑滑石的白度。在其制备过程中，需要注意在950 ℃附近进行保温，以降低铁含量。但由于市场对烧滑石中的Na元素的认识及抵制，此提升白度的方法前景不好。

    （3） 适当的烧制工艺可以提高烧滑石的白度。

    （4） 磁选除铁可以降低黑滑石中的铁含量，但干法除铁效率较低，不易推广。