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论文目录 第一章: 绪论 第二章：试样制备与特征分析 第三章：煅烧增白试验内容 第四章：结论 第一章 绪论 1.1 高岭土简介 1.1.1高岭土矿物组成与性质 1.2 高岭土增白技术 1.2.1 影响高岭土白度的因素 白度是高岭土工艺性能的主要参数之一，白度越高即纯度越高，利用价值就越高。我国现行的高岭土国家标准（GB/T14563—93）中规定，不同的高岭土应用行业中依据高岭土外观质量即白度划分不同的等级，等级越高对白度要求越高（优级白度90以上，中档白度85-90）。高岭土白度降低的主要原因是含有各种染色杂质。自然界中高岭土的成因和种类不同，所含染色物质也各不相同，根据染色杂质产出状态和性质可大致分成以下三类： （1）碳和有机质：碳和有机质是在高岭土的沉积过程中进入，多呈现灰黑色、褐色等。碳质主要为有机碳和碳素物质(煤、碳、石墨)，有机质主要以木质素-腐殖酸的形式存在，其中含有各种有机官能团。碳和有机质在煤系高岭土中较常见，是影响煤系高岭土自然白度的主要原因，高温煅烧即可除去。 （2）铁、钛矿物：铁、钛矿物在各种高岭土矿石中均有分布。铁矿物有黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿等，使高岭土呈现不同程度的灰色、绿色、褐色、粉红色等色调；钛矿物主要以金红石型、锐钛矿或板钛矿型的形式存在，使高岭土常呈现出棕褐色、淡黄色、棕黑色或黑褐色。一般可以通过物理法或化学浸出法除去。 （3）各种暗色矿物，如黑云母、绿泥石等。暗色矿物在高岭土呈色中只居次要地位。 1.2.2 高岭土增白方法简介 3. 微生物法：利用微生物（氧化亚铁硫杆菌 ）来氧化或者还原铁矿物杂质，然后再用其他方法除去杂质的过程，是一种新型、环保、选择性除铁的方法。 4.煅烧法 ：将高岭土置于窑炉中进行锻烧以提高白度的方法，能有效地除去高岭土中的碳和有机质 。 （1）高温氯化焙烧法：在特定的容器中通入流动的氯气，在700℃至950℃的温度下使高岭土中的铁杂质与氯气反应生成气态氯化铁盐，以挥发的方式消除氯化铁盐，从而达到除去杂质目的的方法。 （2）添加增白剂锻烧法： 在高岭土中参入各种煅烧添加剂，在煅烧时铁、钛矿物与添加剂反应，消除其染色效应。 1.3 本论文研究方案 本论文中乌海煤系高岭土属于沉积型高岭土，以煤层中顶底板、夹矸或单独形成矿层独立存在，形成过程中混入一定量的碳和有机质及铁、钛等染色杂质，矿石呈灰色，进行煅烧增白试验研究煅烧过程中各种因素对产品白度的影响，包括以下内容: （1）通过化学成分分析、XRD物相分析和白度测定对乌海煤系高岭土煅烧试样进行分析，以了解其矿物特性； (2) 研究不同的煅烧温度对乌海煤系高岭土煅烧产品白度的影响，以确定最佳煅烧温度，在最佳煅烧温度下研究不同的恒温时间对煅烧产品白度的影响，选择合适的恒温时间； (3) 研究不同添加剂对乌海煤系高岭土煅烧产品白度的影响，从中选择最有效的添加剂，并研究使用最有效的添加剂时用量对煅烧产品白度的影响，以确定最合适的添加剂用量； (4) 研究在煅烧气氛中对乌海煤系高岭土煅烧产品白度的影响。 1.3 研究意义 煤系高岭土是一种极具开采价值的优质高岭土资源，开发利用煤系高岭土对煤炭企业具有重要意义，提高了企业的经济效益，减少了矸石占地引起的环境污染，实现了煤炭资源的综合利用。 乌海煤系高岭土由于含碳和有机质及铁、钛矿物，使其呈灰色，白度低，极大的限制了它的应用。为了适应市场需求，通过煅烧法提高乌海煤系高岭土的白度，可以获得高品质的煅烧高岭土产品，提高了乌海煤系高岭土的经济价值，使煅烧增白后的产品能更好应用到各个领域。 第二章 试样制备与特征分析 2.1 试样制备 原矿粒度为100—200 mm左右，在进行特征分析测试和煅烧增白试验前，必须先必须经破碎（研磨）、过筛、混匀、缩分取样， 所得试样为—200目。 从上面的XRD物相分析图谱中，乌海煤系高岭土与标准高岭石族矿物的X射线衍射图谱对比，可见高岭石的基面反射强衍射峰，还见高岭石的其它特征峰，说明乌海煤系高岭土中主要物相为高岭石族矿物，从而可以确定乌海煤系高岭土是一种高岭石含量高的优质高岭土资源。 （2）脱水后产物的转化阶段：脱水过程中生成的偏高岭石， 980℃时开始生成硅铝尖晶石； 从1100℃开始，硅铝尖晶石转变为似莫来石，1200～1400℃则完全转化为莫来石和方石英。整个过程的反应方程式如下： 2（Al2O3·2SiO2）→ 2Al2O3·3SiO2+ SiO2 偏高岭石 硅铝尖晶石 2Al2O3·3SiO2→