21
Cũng nh− kaolin, độ trắng là một tiêu chuẩn cơ bản để đánh giá chất l−ợng sản phẩm. Có thể phân loại ra 3 mức độ trắng cơ bản: độ trắng nhỏ hơn 80%, lớn hơn 80% nh−ng nhỏ hơn 90% và loại độ trắng lớn 90%. Tùy theo sản phẩm có độ trắng đạt tiêu chuẩn nào, sản phẩm có thể đ−ợc sử dụng làm các sản phẩm cao cấp hay không. Tuy nhiên độ trắng lại phụ thuộc vào bản chất tự nhiên của quặng có nhiều hay ít các khoáng tạp gây màu nh− sắt, titan và tạp chất hữu cơ.
Để tách các tạp chất sắt, titan và hữu cơ, có nhiều giải pháp đã đ−ợc áp dụng nghiên cứu và sản suất. Tẩy trắng kaolin đã đ−ợc áp dụng trong nhiều nhà máy tuyển trên thế giới nh− Mỹ, Trung Quốc, Nhật. Để loại tạp chất sắt, titan và chất hữu cơ có thể phân theo 3 giải pháp.
2.1. Giải pháp nung đốt tạp chất hữu cơ
Giải pháp nung này sẽ làm cháy các chất hữu cơ, tạp chất hữu cơ sẽ bị đốt chấy ở nhiệt độ 800-900 0C trong khoảng thời gian 1h đến 2 h. Tùy theo tạp chất hữu cơ nhiều hay ít, độ trắng sản phẩm sau khi nung có thể tăng từ 6 đến 10%. Ph−ơng pháp này áp dụng với loại hình sét kaolin nhiều chất hữu cơ.
Việc nghiên cứu nung sẽ đ−ợc xem xét tiến hành trong quá trình nghiên cứu thực nghiệm đề tàị
2.2. Giải pháp tuyển
Thông th−ờng các khoáng chứa sắt dạng sắt từ có thể áp dụng tuyển từ từ tr−ờng cao là có thể tuyển tách đ−ợc. Có thể thiêu nung quặng để chuyển hóa khoáng vật sắt từ khi nghiên cứu với đối t−ợng quặng có chứa sắt dạng từ tính thấp. Thiết bị tuyển từ −ớt phù hợp th−ờng có c−ờng độ từ tr−ờng 12000 - 20000 gauss. Các khoáng vật sắt có từ tính cao nh− magnetite, hematite, ilmenite dễ tuyển bằng tuyển từ. Các khoáng vật sắt dạng goethite, limonite rất khó tuyển vì chúng có tính thấp. Việc nung từ hóa quặng cũng có thể áp dụng nh−ng không khả thi vì đầu t− cao, giá thành sản phẩm lớn.
Nếu có khoáng vật titan dạng ilmenite hoặc anatase [6], [10], [13] cũng có thể áp dụng các giải pháp tuyển nổi hoặc phân tán - kết bông - lắng để loại ra khỏi quặng. Tuyển nổi sử dụng thuốc tập hợp hydroxamate có thể tách hiệu quả
22
khoáng vật anatasẹ Khoáng vật anatase hấp phụ thuốc tập hợp alkyl hydroxamate lên bề mặt làm giảm tính hấp phụ n−ớc hay tăng tính kỵ n−ớc của khoáng. Khi đó khoáng anatase sẽ nổi theo bóng khí trong quá trình tuyển nổị Với ph−ơng pháp phân tán - lắng - kết bông, sự khác biệt về tỷ trọng của các khoáng kaolin - sericite với khoáng vật anatase là cơ sở khoa học rất quan trọng trong nghiên cứu tuyển. Ng−ời ta sử dụng chất phân tán (ví dụ sodium hexametaphosphate) phân tán kaolin và khoáng anatasẹ Sau khi khoáng anatase lắng, sử dụng chất kết bông để kết bông kaolin và thu hồi chúng. Ph−ơng pháp này đã đ−ợc nghiên cứu và áp dụng đối với kaolin Georgia của Mỹ, hàm l−ợng TiO2 giảm xuống từ 1,64% xuống 0,8%.
Tuy nhiên trong định h−ớng nghiên cứu, thử nghiệm tuyển sẽ đ−ợc thực hiện trên máy tuyển từ đa h−ớng c−ờng độ từ tr−ờng 7000 - 8000 gauss.
2.3. Giải pháp hoá học
Việc hoà tách sắt và titan đ−ợc áp dụng là để làm tăng độ trắng sản phẩm trong khi các ph−ơng pháp tuyển khoáng thông th−ờng không xử lý triệt để. Để lựa chọn đ−ợc giải pháp hòa tách thích hợp, chúng ta nhận thấy: Sắt và titan đều có thể hòa tan bằng axit hoặc kiềm hoặc khí clo ở nhiệt độ caọ D−ới đây là một số giải pháp hòa tách sắt và titan.
2.3.ạ Phân hủy kiềm và hòa tách sắt và titan (khoáng ilmenite)[20]
Các phản ứng hóa học xảy ra nh− saụ