粘土矿是重要的无机非金属矿产资源,储量丰富,类型多样。以伊利石为主要矿物的粘土矿是其中的主要类型之一。大多数伊利石型粘土矿组成复杂、纯度低,难以直接利用。伊利石型粘土矿作为白炭黑及聚合硫酸铝产品原料研究匮乏。本文以伊利石型粘土矿为原料,通过对其提纯加工,利用其提纯产物制备白炭黑和聚合硫酸铝,白炭黑可用于油漆涂料填充剂、橡胶补强剂、塑料增粘剂和触变剂、合成润滑脂硅脂的稠化剂等领域,聚合硫酸铝可用于进行污水处理。本文对伊利石型粘土矿的材料化利用既考虑了实验产物的综合与循环利用、也考虑了该型矿产的经济社会效益,开拓了伊利石型粘土矿的利用途径。本文选用内蒙石跎山伊利石型粘土矿为原料,经过煅烧、酸浸、过滤等环节除杂预处理制得硅渣,将硅渣碱溶制得白炭黑;对预处理后的滤液经蒸发、结晶、过滤等过程纯化后再经过聚合、乳化、熟化、过滤等步骤制得聚合硫酸铝。对200目伊利石型粘土矿粉进行煅烧实验发现,加入一定比例量的碳酸钠与其共混高温煅烧比将其直接煅烧时粘土矿物晶体结构中的铝更易浸出。将伊利石型粘土矿粉碱熔煅烧后用H2SO4酸浸除杂。分析了煅烧温度、煅烧时间、碱矿比、酸浸反应温度、酸浸反应时间、硫酸浓度、液固比等7个因素对原料中铝浸出率的影响,通过单因素及正交试验得出了各个因素对其影响顺序以及最佳实验条件是:煅烧温度850℃、煅烧时间90 min、碱矿比2:5、酸浸反应温度90 ℃、酸浸反应时间1.5 h、硫酸浓度30%、液固比8:1,在此条件下,氧化铝浸出率达到85.38%,最佳条件下滤渣中二氧化硅含量为82.7%,氧化铝含量为4.22%。以酸浸滤渣为原料,通过碱溶工艺制备出了性能良好的白炭黑。通过单因素及正交试验对比得到的白炭黑最佳实验条件为:液固比12:1,NaOH溶液浓度12%,反应温度90 ℃,反应时间1.5 h。以酸浸滤液为原料制备了聚合硫酸铝,综合分析了盐基度、反应温度、反应时间等因素对产品以产品浊度去除率等主要参数的影响,得到了其最佳制备条件是:盐基度控制在40%,反应时间为100 min,反应温度为90 ℃。同时探究了温度、pH值、絮凝剂用量对煤泥水絮凝效果的影响,制备出来的产品达到了行业标准,具有广阔的应用前景。