阅读说明：本技术 一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺 (Coal series kaolin heavy metal lead removal process ) 是由 贾国兴 李昀霞 邢海明 罗训樵 罗一 于 2021-11-03 设计创作，主要内容包括：一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺,属于煤系高岭土脱铅工艺技术领域,解决现有煤系高岭土中铅含量高的技术问题。本发明通过以下技术方案予以实现：一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺,包括以下工艺步骤：1)磨粉处理；2)配浆湿磨；3)分级处理；4)酸溶处理；5)打散煅烧。与现有技术相比,本发明提高了煤系固废物资源综合利用能力,推动国内煅烧高岭土产品向技术含量高和安全环保方向发展。(A process for removing heavy metal lead from coal-series kaolin belongs to the technical field of coal-series kaolin deleading processes, and solves the technical problem of high lead content in the existing coal-series kaolin. The invention is realized by the following technical scheme: a coal series kaolin heavy metal lead removal process comprises the following process steps: 1) grinding; 2) slurry preparation and wet grinding; 3) grading treatment; 4) acid dissolution treatment; 5) scattering and calcining. Compared with the prior art, the invention improves the comprehensive utilization capacity of coal-based solid waste resources and promotes the domestic calcined kaolin product to develop towards high technical content, safety and environmental protection.)

一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺

技术领域

本发明属于煤系高岭土脱铅工艺技术领域，具体涉及一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺。

背景技术

煤系高岭土工业固废中富含Si、Al等元素，主要是硅酸盐和铝酸盐等物质，具有六方片晶结构、高孔隙率和良好的耐酸碱性，广泛用于涂料、造纸、橡塑和化工医疗领域。其中，建筑内外墙乳胶漆和食品用包装纸与人体接触最为频繁。

含铅乳胶漆和食品用纸是人们接触铅的重要来源，铅污染和铅中毒带来的环境污染和公共健康问题，引起国际社会的密切关注。重金属铅、铬、锌等在体内堆积产生毒性，破坏人体神经系统，导致造血系统、消化系统等组织损伤。传统工艺生产的煅烧煤系高岭土产品铅含量高，产品安全性等问题，无法满足高档涂料和化妆品中应用。煤系高岭土工业固废深加工过程中若不进行有效固化和减少重金属的含量，将极大的阻碍国内煤系高岭土产业的可持续发展，无法实现技术革新和领先。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决现有煤系高岭土中铅含量高的技术问题，本发明提供一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺，包括以下工艺步骤：

1)磨粉处理：将破碎的待处理煤系高岭土矿石加入立式辊磨机中，立式辊磨机在7～8Mpa的磨辊压力下对其进行磨粉处理，制得325～400目的煤系高岭土粉料；

2)配浆湿磨：将上述煤系高岭土粉料按照30～35％的重量添加量进行配浆，然后经湿法磨矿设备进行湿磨，制得4000～5000目的浆料；

3)分级处理：对步骤2)制得的煤系高岭土浆料依次进行卧式离心机处理和碟式离心机两次分级处理；

4)酸溶处理：将上述分级得到的泥浆转移至密封可加热的聚氨酯分散搅拌桶内，向聚氨酯分散搅拌桶内加入质量分数为5％的稀硝酸溶液，浆料温度控制在80℃，充分搅拌2～3h后使用耐腐蚀材质板式压滤机进行脱水处理并进行过滤，得到煤系高岭土滤饼；

5)打散煅烧：将过滤后的煤系高岭土滤饼烘干打散，放入回转窑中经动态煅烧后即可得到铅含量低的煤系煅烧高岭土。

进一步，步骤3)中所述卧式离心机处理剔除粗料所占重量比为剔除前重量的30～35％，所述粗料为煤系高岭土和重金属铅杂质结合物；所述碟式离心机剔除的低浓度混合泥浆所占重量比为剔除前重量的3～5％，所述混合泥浆为可溶性重金属铅、煤系高岭土和水的混合溶液。

进一步，步骤4)中添加的所述稀硝酸溶液与泥浆的体积比为0.5：1。

进一步，步骤4)中过滤后的滤液采用碳酸钙进行中和处理。

本发明聚焦煤系高岭石资源综合利用，针对不同煤系高岭土矿物组成以及重金属铅与高岭土本身之间的理化差异关系进行重金属铅脱除。通过立磨增压提效方式，提高矿石破碎效率，提高煤系高岭土有效成分与杂质重金属的分离；采用多级分级工序进行矿物重金属剥离；采用酸溶过滤多种方式的结合，实现物料中铅含量的减少和去除。在保证产品成分不发生改变的情况下，有助于煤系高岭土中重金属铅杂质含量的降低，使本技术方案制得的煤系高岭土产品铅含量降至10～30ppm，是现有煤系高岭土重金属铅含量的10～30％。本发明提高了煤系固废物资源综合利用能力，推动国内煅烧高岭土产品向技术含量高和安全环保方向发展。同时该项目的成功转化，彻底解决了煤矸石固废矿物重金属物质对环境的危害，为煤系煅烧高岭土进军高端化妆品、高端涂料和纸张领域提供了技术可能。

具体实施方式

一种煤系高岭土重金属铅脱除工艺，包括以下工艺步骤：

1)磨粉处理：将破碎的待处理煤系高岭土矿石加入立式辊磨机中，立式辊磨机在7～8Mpa的磨辊压力下对其进行磨粉处理，制得325～400目的煤系高岭土粉料；待处理煤系高岭土矿石中的重金属铅含量大于100ppm。

2)配浆湿磨：将上述煤系高岭土粉料按照30～35％的重量添加量进行配浆，然后经湿法磨矿设备进行湿磨，制得4000～5000目的浆料；浆料中重金属铅含量为73.5～87.6ppm。

3)分级处理：对步骤2)制得的煤系高岭土浆料依次进行卧式离心机处理和碟式离心机两次分级处理；所述卧式离心机处理剔除粗料所占重量比为剔除前重量的30～35％，所述粗料为煤系高岭土和重金属铅杂质结合物；所述碟式离心机剔除的低浓度混合泥浆所占重量比为剔除前重量的3～5％，所述混合泥浆为可溶性重金属铅、煤系高岭土和水的混合溶液。两次分级得到煤系高岭土泥浆中重金属铅含量为52.8ppm。

4)酸溶处理：将上述分级得到的泥浆转移至密封可加热的聚氨酯分散搅拌桶内，向聚氨酯分散搅拌桶内加入质量分数为5％的稀硝酸溶液，浆料温度控制在80℃，充分搅拌2～3h后使用耐腐蚀材质板式压滤机进行脱水处理并进行过滤，得到煤系高岭土滤饼；添加的所述稀硝酸溶液与泥浆的体积比为0.5：1。过滤后的滤液采用碳酸钙进行中和处理。通过酸溶处理后，铅含量为20.3ppm，下降 50％以上。

5)打散煅烧：将过滤后的煤系高岭土滤饼烘干打散，放入回转窑中经动态煅烧后即可得到铅含量低的煤系煅烧高岭土。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。