高嶺土廣泛地應(yīng)用于陶瓷工業(yè)、造紙工業(yè)、橡膠塑料工業(yè)、建材工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、油漆工業(yè)等許多部門(mén)。根據(jù)其用途的不用，對(duì)高嶺土的白度有著不同的要求。但是自然界中產(chǎn)出的高嶺土中，往往因含有一些著色雜質(zhì)而影響其自然白度。采用常規(guī)的物理選礦方法，雖可除去部分雜色礦物，但因染色物質(zhì)粒度極細(xì)且共生復(fù)雜而難以奏效。因此，尋求非傳統(tǒng)的高嶺土除鐵新方法，使高嶺土中雜質(zhì)鐵含量大大降低，實(shí)現(xiàn)了高嶺土的深加工和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的提高。以下介紹去除高嶺土中鐵雜質(zhì)，增加其白度的幾種方法。
1 高嶺土化學(xué)除鐵增白法
所謂化學(xué)除鐵就是用化學(xué)藥劑選擇性溶解物料中含鐵礦物，然后去除的方法。
色素離子的類(lèi)型不同，所用的試劑、方法也就各異：經(jīng)提純后的高嶺石表面吸附的色素離子為Fe3+，即鐵以Fe2O3形式存在時(shí)，采用Na2S2O4與其反應(yīng)將Fe3+還原成二價(jià)鐵鹽，經(jīng)過(guò)漂洗，過(guò)濾除去；當(dāng)吸附離子為Fe2+時(shí)，即鐵以FeS2形式存在時(shí)，應(yīng)采用氧化劑與其反應(yīng)將其氧化成可溶性硫酸亞鐵和硫酸鐵，使其變成易被洗去的無(wú)色氧化物；大部份礦樣同時(shí)含有Fe3+和Fe2+，采用氧化一還原聯(lián)合漂白法，先用氧化劑氧化Fe2+成為Fe3+再用還原劑將其還原為Fe2+。經(jīng)過(guò)漂洗，過(guò)濾除去。
1．1 高嶺土還原法
1，1．1 高嶺土保險(xiǎn)粉還原法
連二亞硫酸鈉除鐵的基本反應(yīng)如下：
Fe203+Na2S204+2H2SO4≒2NaHS03+2FeSO4+H20
由試驗(yàn)知，漂白效果不好的原因之一是保險(xiǎn)粉極易分解而使其還原能力降低。反應(yīng)如下：
2[S2O42-]+4H+=3SO2+S+H2O
3[S2042-]+6H+=5SO2+H2S+H2O
So2與H2S進(jìn)一步反應(yīng)生成S↓：
2H2S+SO2＝3S↓+2H20，這些副反應(yīng)，既浪費(fèi)了藥劑，又影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外漂白后的高嶺土如果不能得到及時(shí)洗滌，就會(huì)造成產(chǎn)品返黃。可見(jiàn)保險(xiǎn)粉還原法對(duì)條件要求非?？量?，要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，必須解決兩個(gè)難題：1)嚴(yán)格控制酸度、溫度等；2)如何使產(chǎn)品盡快、充分地得到洗滌。針對(duì)保除粉漂白的高嶺土易返黃的弱點(diǎn)，在漂白過(guò)程中添加適量的熬合劑，如草酸，它與鐵離子形成無(wú)色含水的雙草酸絡(luò)鐵熬合離子：
該熬合離子溶于水，在高嶺土鐵漂白后隨濾液排除。漂白后的礦漿要立即進(jìn)行清洗，將礦漿加入5～l0倍的清水稀釋?zhuān)@樣清洗3～4次，最后濃縮干燥即成最終產(chǎn)品。
2，1，2 酸高嶺土溶氫氣還原法
為了使高嶺土中的雜質(zhì)Fe2O3更易轉(zhuǎn)化為無(wú)色易溶狀態(tài)，酸溶時(shí)加入還原劑是必要的。在鹽酸、硫酸、草酸等介質(zhì)中使用鋅粉或鋁粉作還原劑，通過(guò)活潑金屬置換出酸溶劑中的氫，利用不斷生成的氫氣將高嶺土中有色不溶的Fe3+變?yōu)榭扇艿腇e2+隨濾液被除去。其中酸的作用有兩個(gè):1）作溶劑如鹽酸與Fe2O3發(fā)生置換反應(yīng)，將不溶的Fe2O3，變?yōu)榭扇艿腇e3+，反應(yīng)式為6HC1+Fe2O3→2FeC13+3H2O；2)與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)，生成氫氣，以鋁作還原劑為例，反應(yīng)如下：
6HC1+2A1＝2A1Cl3十3H2↑
3H2SO4＋2A1=A12(S04)3+3H2↑
3H2C2O4十2A1＝Al2(C2O4)3+3H2↑
新生成的氫氣將有色的Fe3+還原為無(wú)色易溶的Fe2+隨濾液除去。與此同時(shí)，氫氣還有可能直接與未被酸溶解的Fe2O3，發(fā)生反應(yīng)
2Fe3++H2=2Fe2++2H+
對(duì)于含鐵多(大于2.10%)、白度低(70度以下)的煤系高嶺土，只有采取酸溶氫氣還原法除鐵，煅燒法除碳的方式，才能最大限度地提高產(chǎn)品的白度。
2 高嶺土氧化法
高嶺土中含有黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)時(shí)，常使礦物呈灰色。這些物質(zhì)采用酸洗和還原漂白均難以除去。這就需要采用氧化法進(jìn)行漂白。
氧化漂白法是用強(qiáng)氧化劑，在水介質(zhì)中將處于還原狀態(tài)的黃鐵礦等，氧化成可溶于水的亞鐵離子；同時(shí)，將深色有機(jī)質(zhì)氧化，使其成為能被水洗去的無(wú)色氧化物。氧化漂白中所用的氧化劑有次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、高錳酸鉀、氯氣、臭氧等。
以次氯酸鈉為例，黃鐵礦被其氧化的反應(yīng)如下：
FeS2+8NaOCl→Fe2++8Na++S042-+8C1-
在較強(qiáng)的酸性介質(zhì)中，亞鐵離子是穩(wěn)定的。但當(dāng)pH值較高時(shí)，亞鐵則可能變成難溶的三價(jià)鐵、失去其可溶性。除pH值的影響外，氧化漂白過(guò)程還受到礦石特性、溫度、藥劑用量、礦漿濃度、漂白時(shí)間等因素的影響。
3 高嶺土微生物除鐵增白法
礦物的微生物加工技術(shù)是一門(mén)新興的礦物加工技術(shù)。其顯著特點(diǎn)是投資少、成本低、能耗小、環(huán)境污染程度輕。礦物的微生物加工技術(shù)包括微生物浸出技術(shù)和微生物浮選技術(shù)。礦物的微生物浸出技術(shù)研究較早，研究最多，發(fā)展較快。它是利用微生物與礦物之間的深度作用，使礦物晶格破壞，從而使有用組分溶解出來(lái)的一門(mén)提取技術(shù)。
3，1 微生物(T．f．菌)氧化增白法
許多非金屬礦石中均含有有害雜質(zhì)黃鐵礦。目前采礦現(xiàn)場(chǎng)采用的是化學(xué)增白法