本发明属于非金属矿物加工领域，特别涉及砂质高岭土提纯技术领域，具体涉及一种高铁低品级高岭土的提纯方法。
背景技术：
高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，其矿物成分为高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等。质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性。高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
国内六大高岭土矿产地为：湖南省衡阳县界牌镇高岭土、茂名地区高岭土、龙岩高岭土、苏州阳山高岭土、广西合浦高岭土和北方煤系高岭土，各地出产的高岭土的矿物成分及化学组成略有差异，因此加工纯化的方法也不尽相同。广西合浦地区分布有大量的高铁低品级高岭土，在广西远景储量基本与ⅲ级品高岭土矿相当，资源量近亿吨，虽然其组分含量指标均达边界工业指标，但由于fe2o3和tio2含量高，fe2o3+tio2＞2.5％，目前尚未能规模利用，因此潜在经济价值巨大。如果能有效降低广西合浦高岭土中的有害杂质fe2o3和tio2含量，将使其大规模的工业应用成为可能，这将大大缓解国内矿物资源的压力，也将拉动当地经济发展。因此，有必要探索一种高铁低品级高岭土的提纯方法，为高铁低品级高岭土寻找一种可利用途径。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高铁低品级高岭土的提纯方法，本发明的方法包括捣浆、精细分级、高梯度磁选、沉降分离、分阶段加温和漂白等步骤，得到的漂白精土产品fe2o3含量低于1.1％，fe2o3+tio2＜1.5％，al2o3的含量高于35.0％，白度大于83％，组分含量指标均达到了工业上多领域应用的要求。
本发明通过以下技术方案实现：
一种高铁低品级高岭土的提纯方法，具体包括以下步骤：
(1)捣浆：将高铁低品级高岭土原矿投入浆池中进行捣浆，得到浓度为15-25％的原矿浆；
(2)精细分级：将原矿浆先后经过
(3)高梯度磁选：先将-0.045mm粒级的初级精土调成浓度为21-25％的初级精土浆，然后将初级精土浆以0.8-1.0cm/s的给料流速投入高梯度磁选机中进行高梯度磁选，选出精矿，备用；
(4)沉降分离：先将精矿调成浓度为21-28％的精矿浆，然后往精矿浆中加碱调节ph为8-9，再加入由六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠组成的混合分散剂并充分搅拌10-25min，然后沉降分离处理30-60min，分离出中级精土，备用；
(5)分阶段控温漂白：先将中级精土调成浓度为15-19％的中级精土浆，加入酸调节ph值为3-4，然后加入组合漂白剂进行分阶段控温漂白60-90min，得到漂白精土产品。
本发明的高铁低品级高岭土原矿的主要化学成分为：sio272-75％，al2o315-18％，fe2o32-4％，tio20.1-0.3％。
作为技术方案的优选，所述-0.045mm粒级的初级精土的主要化学成分为：sio248-52％，al2o330-32％，fe2o34-5％，tio20.1-0.3％。
作为技术方案的优选，所述高梯度磁选机所用场强强度为1.2-1.3t。
作为技术方案的优选，所述碱为氢氧化钠，纯度为99％，用量为3.5-5.0kg/吨矿石。
作为技术方案的优选，所述混合分散剂中六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠的质量比为3-5:3:3，用量为2.5-5.0kg/t矿石。
作为技术方案的优选，所述酸为由纯度为96％的草酸和质量分数为33-35％的盐酸以3-4:2的质量比均匀混合得到的，用量为5.5-8.5kg/t矿石。
作为技术方案的优选，所述组合漂白剂为连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠按照质量比为3-5:2均匀混合得到的，用量为6.0-9.0kg/吨矿石。
作为技术方案的优选，所述分阶段控温漂白具体为：在中级精土浆的温度为50℃以下时，加入酸调节ph值为3-4，并以0.5-2℃/min的速率升温，当温度升温至50℃以上时，每隔15-30min加入等量的组合漂白剂，控制中级精土浆的温度为60-75℃。
作为技术方案的优选，所述漂白精土产品中al2o3的含量为35.3-37.0％，fe2o3的含量为0.9-1.01％，白度为84-85％。
本发明作业的各流程废水依次返回沉降分离环节循环利用，漂白废液通过静置和石灰乳水溶液处理，达到排放标准。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
(1)本发明的高铁低品级高岭土的提纯方法，以广西合浦地区的高铁低品级高岭土为原料，通过捣浆、精细分级、高梯度磁选、沉降分离、分阶段控温漂白等步骤，简单易实现，适合高铁低品级高岭土原矿的加工纯化，适合推广应用。
(2)本发明采用的分散剂为由六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠组成的混合分散剂，采用的酸为由草酸和盐酸组成的混合酸，采用的漂白剂为由连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠组成的组合漂白剂，混合药剂各组分相互协同作用，不仅使得混合药剂的作用效果更好，反应时间更短，而且用量也较单一药剂的用量少，成本更低。
(3)本发明对中级精土进行调浆后进行分阶段控温漂白，这样相比于直接升温和漂白，更有效减少药剂快速分解造成的消耗，提高漂白效果。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种高铁低品级高岭土的提纯方法，具体包括以下步骤：
(1)捣浆：将含有74％sio2、17％al2o3、3％fe2o3、0.2％tio2的高铁低品级高岭土原矿投入浆池中进行捣浆，得到浓度为20％的原矿浆；
(2)精细分级：将原矿浆先后经过
(3)高梯度磁选：先将-0.045mm粒级的初级精土调成浓度为23％的初级精土浆，然后将初级精土浆以0.9cm/s的给料流速投入场强强度为1.3t的高梯度磁选机中进行高梯度磁选，选出精矿，备用；
(4)沉降分离：先将精矿调成浓度为25％的精矿浆，然后往精矿浆中按照4.2kg/吨矿石的用量加入纯度为99％的氢氧化钠调节ph为8.5，再按照3.8kg/t矿石的用量加入质量比为4:3:3的六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠组成的混合分散剂并充分搅拌18min，然后沉降分离处理50min，分离出中级精土，备用；
(5)分阶段控温漂白：先将中级精土调成浓度为17％的中级精土浆，在中级精土浆的温度为40℃时，按照7kg/t矿石的用量加入由纯度为96％的草酸和质量分数为34％的盐酸以2:1的质量比均匀混合得到的酸调节ph值为3.5，并以1.0℃/min的速率升温，当温度升温至55℃时，每隔25min按照2.8kg/吨矿石的用量加入由连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠按照质量比为2:1均匀混合得到的的组合漂白剂，控制中级精土浆的温度为65℃，持续75min，得到漂白精土产品。
本实施例的漂白精土产品中al2o3的含量为37.0％，fe2o3的含量为0.9％，白度为85％。
实施例2
一种高铁低品级高岭土的提纯方法，具体包括以下步骤：
(1)捣浆：将含有73％sio2、16％al2o3、2.5％fe2o3、0.2％tio2的高铁低品级高岭土原矿投入浆池中进行捣浆，得到浓度为17％的原矿浆；
(2)精细分级：将原矿浆先后经过
(3)高梯度磁选：先将-0.045mm粒级的初级精土调成浓度为22％的初级精土浆，然后将初级精土浆以0.9cm/s的给料流速投入场强强度为1.3t的高梯度磁选机中进行高梯度磁选，选出精矿，备用；
(4)沉降分离：先将精矿调成浓度为23％的精矿浆，然后往精矿浆中按照3.8kg/吨矿石的用量加入纯度为99％的氢氧化钠调节ph为8.2，再按照3.2kg/t矿石的用量加入质量比为4:3:3的六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠组成的混合分散剂并充分搅拌20min，然后沉降分离处理45min，分离出中级精土，备用；
(5)分阶段控温漂白：先将中级精土调成浓度为16％的中级精土浆，在中级精土浆的温度为45℃时，按照6kg/t矿石的用量加入由纯度为96％的草酸和质量分数为34％的盐酸以3:2的质量比均匀混合得到的酸调节ph值为3.8，并以0.8℃/min的速率升温，当温度升温至52℃时，每隔20min按照1.8kg/吨矿石的用量加入由连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠按照质量比为2:1均匀混合得到的的组合漂白剂，控制中级精土浆的温度为68℃，持续80min，得到漂白精土产品。
本实施例的漂白精土产品中al2o3的含量为36.6％，fe2o3的含量为0.92％，白度为84.7％。
实施例3
一种高铁低品级高岭土的提纯方法，具体包括以下步骤：
(1)捣浆：将含有73.5％sio2、16.5％al2o3、3.5％fe2o3、0.2％tio2的高铁低品级高岭土原矿投入浆池中进行捣浆，得到浓度为23％的原矿浆；
(2)精细分级：将原矿浆先后经过
(3)高梯度磁选：先将-0.045mm粒级的初级精土调成浓度为24％的初级精土浆，然后将初级精土浆以0.9cm/s的给料流速投入场强强度为1.3t的高梯度磁选机中进行高梯度磁选，选出精矿，备用；
(4)沉降分离：先将精矿调成浓度为22％的精矿浆，然后往精矿浆中按照4.5kg/吨矿石的用量加入纯度为99％的氢氧化钠调节ph为8.8，再按照4.5kg/t矿石的用量加入质量比为4:3:3的六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠组成的混合分散剂并充分搅拌15min，然后沉降分离处理40min，分离出中级精土，备用；
(5)分阶段控温漂白：先将中级精土调成浓度为18％的中级精土浆，在中级精土浆的温度为35℃时，按照8kg/t矿石的用量加入由纯度为96％的草酸和质量分数为33％的盐酸以2:1的质量比均匀混合得到的酸调节ph值为3.3，并以1.8℃/min的速率升温，当温度升温至55℃时，每隔22min按照2kg/吨矿石的用量加入由连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠按照质量比为5:2均匀混合得到的的组合漂白剂，控制中级精土浆的温度为73℃，持续88min，得到漂白精土产品。
本实施例的漂白精土产品中al2o3的含量为36.2％，fe2o3的含量为0.95％，白度为84.5％。
实施例4
一种高铁低品级高岭土的提纯方法，具体包括以下步骤：
(1)捣浆：将含有75％sio2、18％al2o3、4％fe2o3、0.3％tio2的高铁低品级高岭土原矿投入浆池中进行捣浆，得到浓度为25％的原矿浆；
(2)精细分级：将原矿浆先后经过
(3)高梯度磁选：先将-0.045mm粒级的初级精土调成浓度为25％的初级精土浆，然后将初级精土浆以1.0cm/s的给料流速投入场强强度为1.2t的高梯度磁选机中进行高梯度磁选，选出精矿，备用；
(4)沉降分离：先将精矿调成浓度为28％的精矿浆，然后往精矿浆中按照3.5kg/吨矿石的用量加入纯度为99％的氢氧化钠调节ph为8，再按照5.0kg/t矿石的用量加入质量比为5:3:3的六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠组成的混合分散剂并充分搅拌25min，然后沉降分离处理60min，分离出中级精土，备用；
(5)分阶段控温漂白：先将中级精土调成浓度为19％的中级精土浆，在中级精土浆的温度为40℃时，按照5.5kg/t矿石的用量加入由纯度为96％的草酸和质量分数为35％的盐酸以3:2的质量比均匀混合得到的酸调节ph值为4，并以0.5℃/min的速率升温，当温度升温至51℃时，每隔15min按照1.5kg/吨矿石的用量加入由连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠按照质量比为5:2均匀混合得到的的组合漂白剂，控制中级精土浆的温度为60℃，持续60min，得到漂白精土产品。
本实施例的漂白精土产品中al2o3的含量为35.7％，fe2o3的含量为0.98％，白度为84.2％。
实施例5
一种高铁低品级高岭土的提纯方法，具体包括以下步骤：
(1)捣浆：将含有72％sio2、15％al2o3、2％fe2o3、0.1％tio2的高铁低品级高岭土原矿投入浆池中进行捣浆，得到浓度为15％的原矿浆；
(2)精细分级：将原矿浆先后经过
(3)高梯度磁选：先将-0.045mm粒级的初级精土调成浓度为21％的初级精土浆，然后将初级精土浆以0.8cm/s的给料流速投入场强强度为1.2t的高梯度磁选机中进行高梯度磁选，选出精矿，备用；
(4)沉降分离：先将精矿调成浓度为21％的精矿浆，然后往精矿浆中按照5.0kg/吨矿石的用量加入纯度为99％的氢氧化钠调节ph为9，再按照2.5kg/t矿石的用量加入质量比为1:1:1的六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵和硅酸钠组成的混合分散剂并充分搅拌10min，然后沉降分离处理30min，分离出中级精土，备用；
(5)分阶段控温漂白：先将中级精土调成浓度为15％的中级精土浆，在中级精土浆的温度为49℃时，按照8.5kg/t矿石的用量加入由纯度为96％的草酸和质量分数为33％的盐酸以2:1的质量比均匀混合得到的酸调节ph值为3，并以2℃/min的速率升温，当温度升温至60℃时，每隔30min按照3kg/吨矿石的用量加入由连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠按照质量比为3:2均匀混合得到的的组合漂白剂，控制中级精土浆的温度为75℃，持续90min，得到漂白精土产品。
本实施例的漂白精土产品中al2o3的含量为35.3％，fe2o3的含量为1.01％，白度为84％。