[科普中国]-漂白黏土

造纸用粘土化学漂白。

以高岭土为研究对象，在确定染色杂质的种类和赋存状态的基础上，采用还原漂白法、氧化漂白法、氧化—还原联合漂白法三种方法对其进行增白实验，并研究了影响漂白效果的诸因素: 试样矿物组成、药剂用量、pH值、矿浆浓度、反应温度、反应时间、加药制度。在中性偏碱的环境中可得到较好的漂白效果，同时避免了酸性介质腐蚀生产设备，具有现实经济意义。

简介利用我国高岭土分布广、层位稳定、质量高和储量大的优势。通过研究出经济可行的加工工艺，生产出高档造纸涂料，以提高我国原材料的科技含量，增加产品附加值。众所周知，用作填料和涂料的粘土，如高岭土、膨润土、叶蜡石，其使用价值与其白度和亮度有直接关系，而各种工业以及生产工艺所要求粘土原料的质量不尽相同。在造纸工业中。对涂布级粘土来说，其白度有着严格的要求，一般要求白度在82%～90%。

粘土类矿物中最常见的染色物质是铁、钛及锰等的氧化物，因此要提高粘土白度，就要除去铁等的氧化物质。当然，有些粘土矿床由于成因不同，其中所含染色物质也不相同，如大同土，属硬质高岭土，除含有铁等的氧化物外，还含有大量的碳、有机物，这些杂质对原土的自然白度均有影响。目前对粘土进行除杂增白的改性研究，主要采用物理和化学方法，单纯物理方法仅只能从粘土中分离出暗色矿物和有机质（煅烧），对提高白度有限；化学方法则利用粘土本身的分散性及色素离子的物化特性，用特定的化学试剂与其反应，通过漂洗、过滤、除去色素离子，以提高产品白度。

目前国内外此类产品的制备方法主要为还原漂白法、氧化漂白法和氧化—还原联合法。主要化学药品有两大类，一是双氧水等氧化性漂白剂，另一种是保险粉（学名连二亚硫酸钠）等还原性漂白剂。双氧水漂白虽可部分消除有机着色物质，提高亮度，但产品的白度不佳，不能满足高档造纸所需。保险粉漂白虽具有漂白效果良好且成本相对较低等优点而广泛被欧美所采用，但其在普通的漂白介质中分解严重，这不仅造成其利用率低下，而且其分解所产生的臭气还会污染环境。同时现在所用的漂白剂和漂白介质都属于强酸强碱，不可避免地腐蚀生产设备，从而限制了其在大规模生产中的应用。当前国内外的研究机构和学者都开始探索一种现实可行的高岭土漂白技术和加工工艺。研究的重点在于开发出能在中性环境中对高岭土实施漂白的技术和工艺来大规模地生产造纸用高档高岭土涂料。1

漂白方法实验过程实验流程: 粉磨→制浆→调pH值→漂白→洗滤、烘干→测白度

实验方法1、还原漂白法

试样按指定浓度配成矿浆，加pH调节剂调至一定酸度，加入还原剂连二亚硫酸钠和复合络合剂，恒温搅拌，再洗滤、烘干、测白度。药剂的加入量，pH值，反应时间，反应温度和矿浆浓度对白度均有影响。

2、氧化漂白法

一定浓度的矿浆中，加入不同氧化剂（H2O2、NaOCl），恒温搅拌，洗滤，烘干，测白度。固定工艺条件：料∶水 =1∶8，反应温度 80℃，反应时间1h 。改变氧化剂的加入量对漂白效果有不同的影响。

3、氧化—还原联合漂白法

在一定浓度的矿浆中，加入氧化剂，恒温搅拌到一定时间后，再加入还原剂和复合络合剂，继续搅拌，然后洗滤、烘干、测白度。固定反应条件：温度为 80℃，氧化时间 1h，还原时间 1h。不同的工艺条件和药剂加入量对漂白效果有影响。1

结论(1) 酸、碱度是影响漂白效果的主要因素，在中性偏碱（7～9）的环境中，保险粉的漂白效果较好。

(2) 漂白效果随温度的升高、漂白时间的增长而增加。

(3) 试样中的氧化态铁质应选择还原法除去，还原态铁质应选择氧化法除去，二者共存时采用氧化—还原联合法。

(4) 次氯酸钠的漂白效果好于双氧水，最佳用量在 0.25mL/g 左右。

(5) 实验过程中应避免和铁质容器等接触，防止污染试样，降低漂白效果。1

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学