高岭土是一种重要的非金属矿产资源, 主要由＜ 2μm 的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物( 高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等) 组成[1]。因具有可塑性、粘结性、分散性、耐火性、绝缘性和化学稳定性等优点，已成为陶瓷、造纸、橡胶、耐火材料及化工行业不可缺少的矿物材料[2]。

我国广东茂名地区的高岭土资源储量十分丰富，该地区高岭土呈砂质特性，可选性较好，高岭土风化完全，高岭石晶体为片状结构，粒度较细，特别适合用作造纸原料[3]。据统计，全国造纸企业使用的高岭土有80% 来自茂名，该地区已成为全国造纸

高岭土最大的生产基地[4]。

目前，茂名高岭土的精选多采用多级水力旋流器分级→卧式螺旋离心机分级→砂磨机剥片工艺。相比水力旋流器，离心机占地面积大，前期投资大，运行成本高[5]。本文通过采用多级水力旋流器分级→砂磨机剥片工艺对茂名某公司的高岭土粗精矿进行精选，研究取消卧式螺旋离心机的可能性，优化精选流程。

1　试验原料

试验地点在中国高岭土有限公司中试车间和剥片车间，试验原料为茂名某公司的φ250mm 水力旋流器溢流粗精矿，粗精矿的主要理化指标见表1。

2　试验过程

2.1 试验设备与仪器

捣浆机、泵、水力旋流器、流量计、砂磨机、沉降粒度仪、浓度瓶。

2.2 试验流程

首先将粗精矿化浆，矿浆浓度控制在16% 左右，然后依次采用φ150mm、φ75mm、φ25mm 水力旋流器分选，压滤出φ25mm 溢流干矿。接着对其进行化浆，加入适量分散剂，矿浆浓度控制在45% 左右，最后采用砂磨机进行剥片，试验流程见图1。

实际生产中，φ25mm 溢流剥片前需要除铁，除铁后的产品需要压滤洗涤，然后再化浆进行剥片，本文的研究不涉及除铁，故而未在图1 中标明。

2.3 水力旋流器工作参数水力旋流器作为一种高效的细微粒矿物分级、脱泥、浓缩设备，广泛用于有色金属选矿、陶瓷、非金属矿选矿等领域，它具有结构简单，产能大，占地小，效率高，运行成本低的优点[6]。本次试验采用的旋流器工作参数见表2。

2.4 砂磨机工作参数

砂磨机是目前物料适应性最广、最为先进、效率最高的湿法研磨设备，根据使用性能大体可分为卧式砂磨机、篮式砂磨机、立式砂磨机等[7]。砂磨机与球磨机、辊磨机、胶体磨等研磨设备相比较，具有生产效率高、连续性强、成本低、产品细度高等优点。本次试验采用的卧式砂磨机工作参数见表3，采用氧化锆球做研磨介质。

3　试验数据与分析

3.1 旋流器分选数据与分析

在表2 的工作参数下，旋流器分选数据见表4。分析表4 可知：φ150mm、φ75mm、φ25mm 水力旋流器对粗精矿起到了很好的分选作用，铝含量从33.67% 提升到了38.37%，-2μm 粒度从68.80%提升到了85.01%。

3.2 砂磨机剥片粒度数据与分析

在表3 的工作参数下，砂磨机剥片粒度数据见表5。分析表5 可知：卧式砂磨机的剥片效果较好，可以将φ25 溢流-2μm 粒度从85.01% 提升到93%。

3.3 流程优化前后对比分析

茂名某公司的高岭土粗精矿精选采用的是水力旋流器(φ150mm、φ75mm、φ25mm) 分级→ 卧式螺旋离心机分级→砂磨机剥片工艺，根据该公司提供的生产数据可知：卧式螺旋离心机溢流的产率( 相对原矿) 在8% 左右，离心机溢流剥片后的-2μm 粒度在93% 左右。本文通过采用水力旋流器(φ150mm、 φ75mm、φ25mm) 分级→砂磨机剥片工艺对高岭土粗精矿进行精选。由表4 可知，φ25 溢流的产率( 相对原矿) 在9%，比离心机的产率高1%。由表5 可知，剥片后的-2μm 粒度同样可提升到93%，达到了造纸用一级土( 代号ZT-0A)-2μm 粒度≥ 92% 的要求[8]。另外， 笔者对φ25 溢流进行了除铁试验( 超导磁选联合保险粉漂白)，结果可满足造纸用一级土白度≥ 88 的要求[8]。

4　结论

(1) 采用水力旋流器和砂磨机处理茂名某公司高岭土粗精矿，可使最终产品的-2μm 粒度提升到93%，达到了造纸用一级土-2μm 粒度≥ 92% 的要求。

(2) 与茂名某公司高岭土粗精矿的精选流程( 多级水力旋流器分级→卧式螺旋离心机分级→砂磨机剥片工艺) 相比，本文采用的多级水力旋流器分级→砂磨机剥片工艺，产率提高了1%，减少了一道卧式螺旋离心机分级工序，具有投资少、运行成本低的优势，具备可行性，值得大力推广均符合建筑石料用要求，多数指标可达到优质石料要求。

5　结论

研究区石灰岩矿质纯，化学组分CaO 含量达49.61% ～ 55.74%；K2O 含量为0.04% ～ 0.28%；Na2O 含量为0.01% ～ 0.033%；SO3 含量为0.02% ～0.60%；MgO 含量0.39% ～ 3.04%；SiO2 含量为

0.25% ～ 5.68%；TFe2O3 含量为0.046% ～ 0.48%；Al2O3 含量为0.06% ～ 0.99%。石灰岩物理力学性质： 单轴饱和抗压强度51.3 ～ 70.4MPa，平均值60.65MPa；坚固性1% ～2%，平均值2%；压碎指标值8.1% ～ 9.4%，平均值8.6%。

中三叠统天井山组石灰岩资源量丰富，可广泛运用于水泥、溶剂、制碱等各个领域，通过本次评价，可有效提高资源利用效率，具有较好的社会经济效益。对江油二郎庙及周边地区矿产资源的保护、合理开发和利用具有参考和指示意义。