大同地区煤矸石制取高级造纸涂料研究.pdfVIP

1998专刊 目外金■矿选矿 大同地区煤矸石制取高级造纸涂料的研究 张银年张鸿源张友珍卫敏 (地矿部郑州矿产综备利用研究所郑州450007) 摘翼本文利用大同地区的煤矸石进行了制取高级造纸涂料的试验研究，成功地制取了白度 大于90“、细度大予90％一2一m煅烧高岭土造纸涂料，为我目煤矸石的综合利用开辟了一条新 途径． 关键谪煤矸石造纸涂料途径 1 前言 煤系高岭岩系指赋存于煤层顶底板及煤层夹矸。煤层夹矸通常称之为煤矸石，是煤炭的 杂质，所以出笼煤矿采用手选或洗煤厂把它分出。山西省是我国著名的产煤区，尤其是大同 地区的煤炭资源更是闻名国内外。同样山西大同地区的煤系高岭岩储量在全国最大，目前主 要以工业废渣煤矸石的形式产出。但是，长期以来这一巨大的资源只有极少一部分用于耐火 材料和建筑材料，没有广泛的开发和应用。尤其是在造纸行业的应用，在大同地区还是空白。 大同地区煤矸石质量最好，大部分煤矸石中高岭石含量大干95％，铁、钛杂质含量很低，均 小于o．3，是优质的高岭石原料。其粗粒结晶的煤矸石早已用于陶瓷工业出口日本，驰名中 外。大同地区的煤矸石中的高岭石均以鳞片状存在，是开发造纸涂料的天然优质原料。笔者 为了开发这一优势资源在造纸行业作为高{!!i煅烧高岭石造纸涂聿}，对大同地区某矿区的煤 矸石进行了深入细致的研究，成功地制取丁白度：赶于90％、细度大于90％一2pm煅烧高岭 土造纸涂料，为煤矸石的疲用开辟了新途径。 2试样的性质与试样的制备 试样的化学多项结果呢表l。 衰l原矿化学多项分析结果 成分 A1203 蜀02 n粕，fTiOz Koo{NaloCao Mgo 烧失 音量(％) 37．78 44．9 0．t8 0．28 0．046 0．05l 0．12 O．03 16．04 试样经显微镜下观察与x衍射及扫描电镜分析表明：高岭石以鳞片状的结晶形态存 在，高蛉石矿物总量为98％左右+其中品质高岭石占70％左右，隐晶质高岭石占30％．铁质 (包括褐铁矿)为l～2％有机质及其它杂质含量较少。该样品为优质高岭岩。 试样经颚式破碎机至一60ram，然后经锤式破碎机碎至～20ram，最后用风能粉碎机碎 至一3ZO日进入下一作业。 国外金属矿选矿 1998专刊 3试验研究 煤矸石为块状，硬度较丈。由于受有机质的污染外观为灰黑色。利用煤矸石研制高档 “双90”造纸涂料级产品，其关键技术是提高产品的白度和细度。关于白度问题，经笔者多年 研究，发明了一种增白剂能在煅烧过程中消除铁、钛杂质的影响，大幅度提高产品白度。这与 化学漂白法相比工艺简单、易行。投资叉少。关于细度问题，笔者认为阶段磨矿，阶段分级比 较经济合理。由这两个关键技术的不同组合，形成了煤矸石制取造纸涂料的两个原则工艺流 程；1)超微细磨一分级一煅烧，即先磨后烧工艺}2)煅烧一超微细磨一分级，即先烧后磨工 艺。为便于比较，笔者在半工业试验和工业生产设备上，对两种工艺都进行了试验研究． 3．1先磨后烧工艺流程及试验结果 先磨后烧工艺流程见图l，试验结果见表2、表3。 3．2先烧后磨工艺流程及试验结果 先烧后磨工艺流程见图2，试验结果见表4、表5。 政性填料 造纸染料 图1先磨后烧工艺流程图 图2先烧后磨工艺流程图 表2先磨后烧工艺试验结果 产品 产睾 品 位【“) 细度 白疰 名称 (％) (％一2p．m) (％) AI；03 Fvz03 T；02 造羝豫料 72．9S 4629 0．19 0．32