高岭土中铁物质染色特性及除铁手段解析

高岭土色泽受铁物质影响显著，其含铁矿物以赤铁矿、菱铁矿、锐铁矿、黄铁矿等多种形态存在。多数呈胶状褐铁矿形式，部分为针状或不规则形态的针铁矿与赤铁矿。游离态褐铁矿中的 Fe⁺常呈薄膜状，而 Fe₂O₃则呈玫瑰色。因含铁矿物在煅烧时变色，故需提前采取除铁措施以保障高岭土白度。

物理除铁法

磁选法：高岭土普遍含弱磁性铁矿物，可通过磁选去除。普通磁选对含钛铁矿等强磁性物质有吸附作用。对于弱磁性铁矿物，可采用焙烧后磁选或高梯度磁选。焙烧法是将弱磁铁矿物氧化为强磁性氧化铁后再磁选分离；高梯度磁选对微粒去除效果显著。但目前设备技术受限，磁选除铁效果欠佳，难以满足全部需求。

浮选法：将固体浓度为 40％-60％ 的高岭土浆擦洗并以钙离子活化。擦洗可清洁矿物表面污染层。窄梯浮选法通过加入石灰粉吸附二氧化铁，将其带入含铁载体泡沫产品，实现高岭土与二氧化铁分离。

化学除铁法

化学除铁是利用化学药剂选择性溶解高岭土中的含铁矿物。依据色素离子差异，选择不同方法。

简单的酸浸法：用酸溶液处理高岭土，使不溶化合物溶解。温酸浸法通过氢离子置换铁离子，生成可溶性铁化合物除铁。

氧化法浸出：利用强氧化剂将不溶二价铁氧化为亚铁离子。常见氧化剂有过氧化氢、臭氧等。酸性条件下亚铁离子稳定，但易生成难溶三价铁，且受 pH 值、温度、药剂用量等因素影响。

还原法浸出：将不溶三价铁还原为可溶二价铁后过滤。包括保险粉还原法、酸溶氢气还原法和硼氢化钠还原法，依铁物质含量不同选择相应方法。

氧化 - 还原联合漂白法：针对同时含不溶三价铁和可溶二价铁的矿样，先用氧化剂将二价铁转为三价铁，再还原为亚铁离子，经洗涤过滤除铁。该法应用广泛。