煅燒高嶺土

　　涂料·油漆·膠粘劑·電線電纜

　　分子式:Al2H4O9Si2分子量258 顏色:白色軟泥狀

　　中文別名:白陶土,瓷土;絹云母;滑石、白云土、觀音土、陶土、閣土粉

　　莫氏硬度為6

　　主要應用領(lǐng)域

　　造紙涂料可替代部分昂貴的鈦白粉;

　　油漆,水性乳膠涂料;

　　橡膠及特種電纜補強劑,工業(yè)塑料功能填料,油墨,食品,藥品,化妝品填料;

　　高白度高級瓷器及特種陶瓷原料.

　　主要物理指標Typical physical properties

　　物化性質(zhì)

　　性狀:多無光澤，質(zhì)純時顏白細膩，如含雜質(zhì)時可帶有灰、黃、褐等色。外觀依成因不同可呈松散的土塊狀及致密狀態(tài)巖塊狀。

　　外觀:純白或淡灰色黏土，多數(shù)為致密或松散的土塊狀。

　　密度: 2.54～2.60g/cm3

　　熔點: 1785℃

　　可塑性:良好

　　白度:高

　　質(zhì)地:軟

　　粘結(jié)性:高

　　電絕緣性能:優(yōu)良

　　耐火性:較好

　　具有可塑性，濕土能塑成各種形狀而不致破碎，并能長期保持不變。

　　化學性質(zhì) 容易分散于水或其他液體中，良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量

　　性能參數(shù)

　　白度:高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度。煅燒白度越高則質(zhì)量越好。白度計是測量對3800—7000?(即埃，1埃=0.1納米)波長光的反射率的裝置。在白度計中，將待測樣與標準樣(如BaSO4、MgO等)的反射率進行對比，即白度值(如白度90即表示相當于標準樣反射率的90%)

　　亮度:亮度是與白度類似的工藝性質(zhì)，相當于4570?(埃)波長光照射下的白度。嶺土的顏色主要與其所含的金屬氧化物或有機質(zhì)有關(guān)。一般含F(xiàn)e2O3呈玫瑰紅、褐黃色;含F(xiàn)e2+呈淡藍、淡綠色;含MnO2呈淡褐色;含有機質(zhì)則呈淡黃、灰、青、黑等色。這些雜質(zhì)存在，降低了高嶺土的自然白度，其中鐵、鈦礦物還會影響煅燒白度，使瓷器出現(xiàn)色斑或熔疤。

　　粒度分布:粒度分布是指天然高嶺土中的顆粒，在給定的連續(xù)的不同粒級(以毫米或微米篩孔的網(wǎng)目表示)范圍內(nèi)所占的比例(以百分含量表示)。高嶺土的粒度分布特征對礦石的可選性及工藝應用具有重要意義，其顆粒大小，對其可塑性、泥漿粘度、離子交換量、成型性能、干燥性能、燒成性能均有很大影響。各工業(yè)部門對不同用途的高嶺土都有具體的粒度和細度要求。如美國對用作涂料的高嶺土要求小于2μm的含量占90—95%，造紙?zhí)盍闲∮?μm的占78—80%。

　　可塑性:高嶺土與水結(jié)合形成的泥料，在外力作用下能夠變形，外力除去后，仍能保持這種形變的性質(zhì)即為可塑性。可塑性是高嶺土在陶瓷坯體中成型工藝的基礎，也是主要的工藝技術(shù)指標。通常用可塑性指數(shù)和可塑性指標來表示可塑性的大小。可塑性指數(shù)是指高嶺土泥料的液限含水率減去塑限含水率，以百分數(shù)表示，即W塑性指數(shù)=100(W液性限度-W塑性限度)。可塑性指標代表高嶺土泥料的成型性能，用可塑儀直接測定泥球受壓破碎時的荷重及變形大小可得，以kg/cm表示，往往可塑性指標越高，其成型性能越好。

　　煅燒高嶺土應用領(lǐng)域

　　高嶺土在不同溫度下煅燒產(chǎn)品，具有各種不同的物理性能。在煅燒高嶺土時應根據(jù)產(chǎn)品的不同用途，選擇不同的煅燒工藝。

　　（1）PVC電纜料的填料

　　低溫煅燒脫羥基的高嶺土是PVC電纜料中不可缺少的電絕緣填料，可大大提高PVC體積電阻率。不同化學組成的煅燒高嶺土對電纜的電性能亦會產(chǎn)生不同的影響。這是因為煅燒高嶺土的化學組成主要是Si和Al，因而可以認為影響電纜料電性能的上要因素是由硅、鋁的含量決定的。高嶺土的硅鋁比越高，即Al2O3的含量越高，則煅燒后的高嶺土越能提高電纜料的電絕緣性能。

　　（2）造紙?zhí)盍虾屯苛?/p>

　　高嶺土脫羥以后，在950℃左右進一步煅燒的產(chǎn)品，比脫羥高嶺土要白、更亮，能部分或全部取代鈦白粉，用作紙張的填料，既降低了成本，又具有較好的性能。

　　（3）涂料填料

　　由于煅燒高嶺土晶體中的結(jié)構(gòu)水被逸出，因此，顆粒與顆粒之間產(chǎn)生了大量孔隙，以致于改變了晶體結(jié)構(gòu)，使得高嶺土顆粒變硬，并造成外形不規(guī)則，且內(nèi)部不易緊密堆積。由于孔隙中充滿了空氣，因而，導致涂層具有較高的不透明性。

　　（4）合成4A沸石

　　4A沸石可作為合成洗滌劑中的洗滌助劑，替代三聚磷酸鈉，生產(chǎn)無磷洗滌劑，以減少磷對環(huán)境的污染。4A沸石最大的優(yōu)點是:原料來源廣泛，成本低廉，價格便宜，生產(chǎn)工藝易控制，產(chǎn)品的性能穩(wěn)定。

　　（5）制造結(jié)晶氯化鋁和聚合氯化鋁

　　氯化鋁主要用作有機合成石油工業(yè)的催化劑，并用來處理潤滑油和制造蔥醌等，聚合氯化鋁是一種新型的水凈化劑，主要用來凈化飲用水，也可用作各種工業(yè)廢水的處理劑，具有絮凝快、不溶物少、凈化效果好、用量少、成本低等優(yōu)點。

　　（6）耐火材料

　　經(jīng)高溫煅燒（1300-1525℃）的高嶺土，其組分中生成新的莫來石的物相。它的結(jié)構(gòu)隨溫度升高而發(fā)生轉(zhuǎn)變，孔隙不斷閉合，變得十分致密堅硬，是一種極好的耐火材料。耐火度達到7-8，被廣泛應用于耐火材料中的填料、玻璃鋼中的增強填料、各種陶瓷窖具金額高級陶瓷胚料的配料，以及在鑄造工業(yè)中的渦輪葉片等精密鑄件的模型等。煅燒高嶺土耐火度與其中的含量有關(guān)、Al2O3含量越高，Al2O3/SiO2的比值越大，耐火度就越高。

　　制備方法

　　工藝流程:超細煅燒高嶺土生產(chǎn)工藝流程主要包括四個部分:

　　（1）原料的預先干燥，達到進行超細粉碎的水份要求；

　　（2）高嶺土的超細粉碎與分級，達到煅燒要求粒度；

　　（3）高溫煅燒處理成要求純度和白度；

　　（4）煅燒后的打散解聚，達到最終成品要求細度。

　　油漆涂料、塑料橡膠級產(chǎn)品主要有800目、1250目、2000目、3000目。 造紙涂料級:

　　造紙涂料級產(chǎn)品主要有1250目、2000目、3000目、2um>70%、2um>80%及部分2um>90%

　　高嶺土加熱過程中的變化階段

　　高嶺土是一種無機非金屬的混合物，煅燒高嶺土就是將高嶺土在煅燒爐中燒結(jié)到一定的溫度和時間，使其的物理化學性能產(chǎn)生一定的變化，以滿足一定的要求。

　　高嶺土在加熱過程中發(fā)生脫水分解析出新物相等物化變化，較為復雜，一般認為高嶺土在加熱過程中的變化，包括兩個階段:脫水階段和脫水后產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化階段。

　　A． 脫水階段

　　100-110℃，濕存水與自由水脫除；110-140℃，其他礦物雜質(zhì)帶入的水脫除；400-450℃，晶格水開始緩慢排除；450-550℃，晶格水快速排除；500-800℃，脫水緩慢進行；800-1000℃，殘余水排除完畢。此過程的兩個方程式如下:

　　Al2O3.2SiO2?2H2O ----------- Al2O3.2SiO2+2H2O

　　高嶺土 550-700℃ 偏高領(lǐng)土

　　B． 脫水后產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化階段

　　脫水后產(chǎn)物接著轉(zhuǎn)化的起始溫度是925℃，形成新的鋁尖晶石結(jié)構(gòu)。反應式為:

　　2（Al2O3?2SiO2）----------- 2Al2O3.3SiO2+SiO2 （925℃）

　　偏高領(lǐng)土 鋁尖晶石

　　1050-1100℃ 開始轉(zhuǎn)化為似莫來石，反應式如下:

　　2Al2O3.3SiO2----------2（Al2O3.SiO2）+ SiO2（1100℃）

　　1200-1400℃生成莫來石，反應方式如下:

　　3（Al2O3.SiO2）----------3Al2O3.2SiO2+ SiO2（1400℃）

　　分類

　　按地質(zhì)成因高嶺土分為兩種類型:

　　1、原生高嶺:是指巖石風化后未經(jīng)自然力搬運而與母巖殘留在一起的高嶺土。中國南方地區(qū)所產(chǎn)高嶺土主要屬這種類型。

　　2、沉積高嶺:是指經(jīng)自然力搬運而沉積下來，同時在搬運和沉積過程中又混入各種雜質(zhì)的高嶺土。中國北方地區(qū)的高嶺土大都屬于這種類型。

　　高嶺土的形成是古老地球億萬年前江河湖沉積巖，經(jīng)過造山運動露出地面后，又經(jīng)過原始地球運動，經(jīng)過完全風化之后，生成高嶺石、石英和可溶性鹽類；再隨雨水、河川漂流轉(zhuǎn)于它處并再次沉積，這時石英和可溶性鹽類已分離，即可得高嶺土，其中的K2O、Na2O為水溶性成分，大部分被水帶走。

　　如風化不完全，則部分長石會形成白云母，也有部分母巖因深藏地下而未能風化，仍以長石形式存在。有些沉積高嶺在形成過程中會與某些雜質(zhì)同時沉積下來。

　　高嶺土主要由小于2個微米的微小片狀、管狀、疊片狀等高嶺石簇礦物（高嶺石、地開石、珍珠石、埃洛石等）組成，理想的化學式為Al2O3-2SiO2-2H2O，其主要礦物成分是高嶺石和多水高嶺石，除高嶺石簇礦物外，還有蒙脫石、伊利石、葉臘石、石英和長石等其他礦物伴生。

　　高嶺土的化學成分中含有大量的Al2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。從理論上分析，高嶺石的化學成分應為:二氧化硅(SiO2)46.5％，三氧化二鋁（Al2O3）39.5％，水（H2O）14％。

　　煅燒高嶺土跟水洗高嶺土的區(qū)別

　　納米高嶺土的意思是將高嶺土的粒度加工到納米級的程度，一個納米等於千分之一微米。

　　水洗高嶺土就是將高嶺土原礦通過水流淘洗，將粗砂與雜質(zhì)去除，通常粒度達到325目以上，325目的粒度大約是43微米，也就是43000納米。

　　煅燒高嶺土是將純度夠的高嶺土，經(jīng)過高溫燒成出來再經(jīng)研磨的高嶺土，目的在提純與提高白度，燒成溫度依客戶的產(chǎn)品要求不同而不同，從900度到1300度都有