中國粉體網訊 選礦、提純技術是高嶺土產業的“價值轉換器”，它打通了“低品位資源→高端原料→高附加值產品”的發展道路。既解決了我國高嶺土 “資源量大但優質礦少”的矛盾，又支撐了下游高端制造產業的自主化，同時實現了資源利用與環境保護的平衡，是推動高嶺土產業從 “低端資源型”向“高端技術型”轉型的核心驅動力。
此外，還有比較容易忽略的一點，準確了解高嶺土選礦、提純技術現狀，還會對企業發展或重要決策起到積極影響。
1、高嶺土提純技術研究現狀
（1）重選
重選是一種基于礦物密度差異的物理分離方法。通過重選工藝，能有效去除密度較大的雜質如石英、長石、有機質等。常用的重選設備包括螺旋選礦機、離心分離機等，適用于去除粒度較粗的砂質雜質，尤其是含量較高的鐵質和鈦質雜質顆粒。重選提純對高嶺土質中的有機質、鐵雜質、石英均有不同程度的提純效果，但難以獲得高純度、高產率的高嶺土。生產實踐證明，高嶺土重選是一個典型的聯合流程，多種設備配合使用才能達到最佳效果。
（2）磁選
磁選主要用于去除高嶺土中的磁性鐵礦物雜質，如赤鐵礦、磁鐵礦和針鐵礦等。磁選提純設備在提升高嶺土品質中發揮了關鍵作用，而新型磁選設備更加節能高效。
磁選提純設備的應用與推廣需綜合考慮市場需求（如高白度、高純度高嶺土產品在造紙和電子工業中的應用）、資源條件（不同地區高嶺土資源的礦物組成和雜質含量不同）、工藝整合（磁選通常與其他提純工藝如浮選、脫硅、焙燒等聯用）及經濟可行性（如磁選設備的初始投資成本和維護費用）等因素。
（3）浮選
高嶺土顆粒表面疏水性較弱，而雜質礦物（如石英、長石、有機碳等）容易通過添加捕收劑變為表面疏水而上浮至礦漿表面，因而高嶺土的浮選提純主要為反浮選。高嶺土浮選提純能有效去除石英、長石、有機碳和含鐵雜質，提升高嶺土純度。浮選工藝適用性廣，能夠靈活適應不同雜質的分離需求，且通過調整磨礦細度、pH、浮選次數等參數，提升工藝的可控性。
浮選法的不足是：高嶺土顆粒疏水性較弱，分離難度較大，藥劑用量較多，提純成本較高；此外，藥劑組合和用量的優化較復雜，不同礦石中的雜質成分多樣，且部分工藝的回收率和雜質控制仍有提升空間。
未來的研究方向包括：優化環保藥劑組合以降低成本，改進流程參數，提升浮選效率；探索浮選與磁選、酸洗等方法的聯合應用；加強對礦物表面化學性質的研究，以開發更高效的浮選技術。
（4）焙燒
焙燒高嶺土除雜是一種利用高溫條件分解含鐵、鈦等雜質，從而提升高嶺土的白度和純度的工藝。該工藝相對簡單，適合與其他方法（如酸浸、磁選）聯合使用，提純效果顯著。通過優化焙燒溫度和焙燒氣氛，可以顯著提升高嶺土的白度和純度。
焙燒提純技術雖然提純效果顯著，但仍存在一些問題亟待解決：①高溫條件（通常為900℃以上）導致能耗和環境成本較高，尤其在還原氣氛焙燒中，燃料需求和二氧化碳等氣體排放增加了運行成本和環境負擔。②該技工藝對原料中的雜質類型和含量的適應性有限，不同鐵雜質（如赤鐵礦或黃鐵礦）需要特定的焙燒條件，增大了工藝復雜性。③部分焙燒添加劑（如硼酸、NaHCO3）可能引入新的雜質，存在二次污染風險。④焙燒提純的產業化面臨成本高、設備投資大、工藝復雜以及配套設施要求高等限制。
未來的發展方向包括：開發低溫焙燒技術與優化環保型添加劑，聯合酸浸、磁選等技術以提高提純效率，應用智能化與節能設計優化焙燒過程，開發綠色環保和廢氣廢水處理技術，并通過中試與設備優化提升工藝穩定性和經濟性。
（5）酸浸漂白
酸浸漂白法除雜是一種通過酸浸漂白去除高嶺土中鐵、鈦等有色雜質的技術，其原理是利用酸（如鹽酸、硫酸、硝酸、草酸等）溶解雜質礦物，將其從高嶺土中分離，從而提高產品的白度和純度。
酸浸漂白法工藝操作簡單且提純效果顯著，但是酸耗高、廢液處理難度大以及對晶體結構的潛在破壞限制了其大規模產業化應用。
未來的發展方向包括：開發綠色環保試劑、優化廢液處理與金屬資源回收技術、聯合焙燒與磁選等工藝提升適用性、引入智能化控制技術降低能耗并提升效率，以及開展規模化試驗驗證工藝的經濟性和可行性。
（6）生物法
生物絮凝提純法通常基于微生物或其代謝產物的絮凝特性，使特定礦物的沉降速率出現差異，從而達到提純的目的。相較于傳統的物理或化學絮凝方法，生物絮凝法具有環保、低毒性和高選擇性等優點。
生物絮凝提純法、微生物法和植物酸提取物法作為新興的高嶺土除雜技術，具有環保、低毒、無形態破壞等有點，但存在處理時間較長、效率提升空間有限和成本較高等問題。
未來的發展方向包括：優化微生物和植物酸提取物的分離效率、縮短處理周期，以及開發低成本、高效率的工業規模生產設備。
高嶺土主要提純技術對比匯總表
2、提純工藝展望
隨著高嶺土需求量的增長，提純工藝將朝著高效、環保、智能化方向發展：
a.技術優化與聯合。基于重選、磁選、浮選、焙燒、酸洗和生物法的優勢與劣勢，通過聯合提升提純效果。同時，開發低溫焙燒技術、環保藥劑和綠色溶劑將有助于進一步降低能耗和環境影響。
b.裝備升級與智能化。提純設備將朝高效、智能化方向發展，如自動化磁選設備、節能型焙燒爐和智能浮選機。這些裝備將通過實時監控與優化操作提升工作效率，同時降低能耗和成本。
c.綠色環保技術應用。進一步優化生物法、植物酸提取物法等綠色技術，在實現高效去除雜質的同時減少污染。微生物和環保藥劑的使用將推動產業向低碳環保方向發展。
d.區域定制化。針對不同地區的高嶺土雜質特性，開發定制化的提純工藝，提升資源利用效率和經濟效益。
結語
從產業發展現狀來看，高嶺土提選礦、純技術依然是決定高嶺土企業市場競爭力和盈利能力的關鍵，而明確技術發展水平和發展方向是企業在市場中洞察機遇和挑戰的準確途徑之一。
參考文獻：
張濤：高嶺土提純工藝及高值化利用研究進展，中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所
Lu,Y.,&Wang,J.(2022).Recent advances in high-gradient magnetic separation for kaolin purification.
Liu,C.,Zhang,Y.,& Mei,G.(2021). Flotation separation of kaolinite and anatase using a new Gemini surfactant as collector.
Zhang,L.,et al.(2020).The thermal behavior of kaolinite intercalation compounds and the transformation pathway to mullite: An in-situ XRD and FTIR study.
Li,H.,et al.(2023).Enhanced bleaching of kaolin by acid leaching with ultrasonic assistance: Mechanism and kinetics study.
He,X.,et al.(2024).A novel bioreductor by one-step cultivation of Shewanella oneidensis MR-1 for efficient iron removal from kaolin.
Santos,L.R.M.,et al.(2023).Kaolin:Processing, properties and applications–A systematic review.
(中國粉體網編輯整理/昧光)
注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！
