[科普中國]-白泥

簡介

白泥是一種非金屬礦產(chǎn)，是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖。因呈白色而又細膩，又稱白云土。因江西省景德鎮(zhèn)高嶺村而得名。

其質純的白泥呈潔白細膩、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質。其礦物成分主要由高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長石等礦物組成。白泥用途十分廣泛，主要用于造紙、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡膠填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、顏料、砂輪、鉛筆、日用化妝品、肥皂、農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織、石油、化工、建材、國防等工業(yè)部門。

白泥的原礦價格相差較大，例如：蘇州中國白泥原礦價為230元/t，福建龍巖白泥公司原礦價為90元/t，吳縣青山白泥礦原礦價為203.5元/t，原礦售價影響采礦方法和開采工藝的選擇。廣東茂名白泥為砂性白泥，水采水運，主要生產(chǎn)造紙涂料級白泥，不存在原礦出售問題，其低檔產(chǎn)品作陶瓷用、填料用。

白泥礦的開采方法有露天開采和地下開采。風化殘積型白泥礦多露天開采，如茂名的砂性白泥。其他熱液蝕變型和沉積型礦床淺部用露天開采，深部用地下開采。

采用露天開采的礦點多，但多數(shù)是中小型礦山，大型的有福建龍巖白泥公司、廣東茂名白泥公司、廣東茂名南方白泥公司。原蘇州中國白泥公司所屬陽西礦區(qū)、陽東礦區(qū)都曾用過露天開采。地下開采規(guī)模較大的有：江蘇蘇州陽西豎井、觀山豎井、陽東的白善嶺礦和吳縣青山白泥礦等。1

組成成分白泥類礦物是由高嶺石、地開石、珍珠石、埃洛石等高嶺石簇礦物組成，主要礦物成分是高嶺石。

高嶺石的晶體化學式為2SiO2●Al2O3●2H2O，其理論化學組成為46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。白泥類礦物屬于1:1型層狀硅酸鹽，晶體主要由硅氧四面體和紹氫氧八面體組成，其中硅氧四面體以共用頂角的方式沿著二維方向連結形成六方排列的網(wǎng)格層，各個硅氧四面體未公用的尖頂氧均朝向一邊；由硅氧四面體層和招氧八面體層公用硅氧四面體層的尖頂氧組成了1:1型的單位層。1

礦床成因高嶺土是自然界常見的、非常重要的一種粘土礦物，是在缺少堿金屬和堿土金屬的酸性介質中，由火成巖和變質巖中的長石或其他硅酸鹽礦物經(jīng)風化作用形成。

土質分類自然界中高嶺土所包含的礦物主要分為粘土礦物和非粘土礦物。其中粘土礦物主要包含高嶺石族礦物和少量的蒙脫石、云母和綠泥石；非粘土礦物主要包含長石、石英和招的水化物，還有一些鐵礦物如赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等、鈦礦物如金紅石等和有機質如植物纖維等。決定高嶺土性能的主要是粘土礦物。1

成因分類以高嶺土礦床成因為基礎，根據(jù)不同成礦作用所體現(xiàn)的成礦地質、地理條件、礦床規(guī)模、礦體形態(tài)和賦存特征、礦石物質組分等方面的差異，《高嶺土礦地質勘探規(guī)范》將中國高嶺土礦床劃分為三種類型、六種亞類型。

1、風化型：又分為風化殘積亞型和風化淋積亞型；

2、熱液蝕變型：又分為熱液蝕變亞型和現(xiàn)代熱泉蝕變亞型；

3、沉積型：又分為沉積和沉積-風化亞型及含煤地層中高嶺石粘土巖亞型。1

工業(yè)類型根據(jù)其質地、可塑性和砂質的質量分數(shù)分為三種類型：

1、硬質高嶺土：質硬，無可塑性，粉碎細磨后具可塑性。

2、軟質高嶺土：質軟，可塑性較強，砂質質量分數(shù)50%。1

綜合利用目前，國內外對白泥的綜合利用已經(jīng)做出了許多工作，主要有利用白泥生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、堿渣磚、抹灰砂漿，利用白泥進行煙氣脫硫、生產(chǎn)鈣鎂肥或土壤改良劑、橡膠材料和制堿渣土及填墊材料等等。另外，2005 年8 月青島堿業(yè)股份有限公司從白泥中提煉出了一種用于養(yǎng)魚、養(yǎng)蝦池內的殺菌增產(chǎn)保健產(chǎn)品。此產(chǎn)品經(jīng)過多次測試，效果也很明顯。目前，該技術已正式投入使用，每年可消耗白泥2萬噸。雖然治理白泥的量有限，但顯著加快了白泥治理工作的進程，這是白泥綜合利用的新突破。2

研究進展在造紙行業(yè)中，堿回收白泥是制漿造紙過程中采用堿回收技術處理后的副產(chǎn)品，其成分與制堿白泥相似，性質也很接近。而目前對制堿白泥生產(chǎn)沉淀碳酸鈣的研究還不多，所以可以借鑒造紙行業(yè)堿回收白泥制備碳酸鈣的研究作為參考。

目前，沉淀碳酸鈣行業(yè)標準要求其白度≥90 度，而市場上某些行業(yè)要求在92 度以上，所以白度是沉淀碳酸鈣中重要指標之一。胡慶福等人在2002 年做了對沉淀碳酸鈣的增白研究。白泥白度下降的原因是其中含有鐵、錳等黑色金屬，以Fe、Mn 離子及氧化物形式存在，使白色碳酸鈣著色而白度降低。
可以通過化學法增白，其方法為：以除Fe 為例，如果在消化過程中，或在碳化過程中，或在熟漿液中，加入還原劑使其與Fe離子及其氧化物起反應，把Fe還原成能溶于水的Fe離子，經(jīng)過濾除去白泥中鐵離子，以達到除鐵增白作用。加入的物質如亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈣、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、水合肼等都是強還原劑。另外，通過選擇不同的還原劑、絡合劑、調節(jié)劑和溫度進行正交試驗，比較其對輕質碳酸鈣白度影響程度的大小，確定了最佳增白效果下還原劑、絡合劑、調節(jié)劑的適宜用量以及最優(yōu)溫度。但是本方法用于白泥的增白，將會帶入新的雜質，可能會降低白泥中碳酸鈣的含量，影響沉淀碳酸鈣產(chǎn)品的質量。2