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高岭土的成分,用途,分类,都在这里了!

 打虎将 2019-02-13

什么叫高岭土

高岭土(Kaolin)一词源于江西景德镇高岭村产的一种可以制瓷的白色粘土而得名。

高岭土矿是高岭石亚族粘土矿物达到可利用含量的粘土或粘土岩。

高岭土物理和化学性能

▷ 高岭土理论化学式Al2O3·2SiO2·2H2O。

▷ 高岭土的化学成分中含有大量的Al2O3、SiO2、H2O和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。

▷ 从理论上分析,高岭石的化学成分应为:二氧化硅(SiO2)46.5%,三氧化二铝(Al2O3)39.5%,水(H2O)14%。

高岭石属1:1型二八面体层状硅酸盐(图1),结构单元由一个SiO4四面体层AlO2(OH)4八面体层连接而成,层间为氢氧键连接,起结构单元沿c轴方向重复堆叠组成高岭石晶体,相邻的结构单元层通过铝氧八面体的OH与相邻硅氧四面体的O以氢键相连,在外力作用下晶体沿(001)方向裂解为小的薄片。电镜下呈自形六方板状、半自形或他形片状晶体,集合体通常呈片状、鳞片状、放射状等。(图2)

图1

图2

高岭土的分类

煤系高岭土 kaolin in the coal seam(coal serial kaolin)

以煤层中夹矸、顶底板或单独矿层形式存在的高岭土。主要成分为高岭石,普遍含有有机炭质,呈灰黑色或褐色。

硬质高岭土(高岭石岩) kaolin

未经风化的块状高岭石,磨细后具可塑性。

软质高岭土 soft kaolin

以土状高岭土为主,砂质含量小于50%,可塑性较强。

砂质高岭土 sanay kaolin

含有土状高岭土,但砂质含量在50%以上,可塑性较弱。

偏高岭土 metakaolin

以高岭土为原料,在适当温度下(600℃-900℃)煅烧脱去结构水后形成的产物。

水洗高岭土 washed kaolin

软质或砂质高岭土在水中分散,除去其伴生的砂质矿物后所得的产物。

煅烧高岭土 calcined kaolin

以高岭土为原料,经900℃以上高温煅烧后形成的产物。

精细高岭土 fine kaolin clay

精细高岭土是指高岭土经提纯、超细、锻烧、改性、复合等工艺加工制备的高岭土深加工产品。

自然产出的高岭土矿石根据其成因、质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50um)的含量划分为硬质高岭土(岩)、软质高岭土和砂质高岭土三种工业类型。

表一|高岭土矿石类型及特征

类  型

矿  石  特  征

硬质高岭土(高岭岩)

质硬(莫氏硬度3~4),无可塑性,粉碎细磨后才有可塑性

软质高岭土(土状高岭土)

质软,可塑性一般较强,砂质含量<50%

砂质高岭土

质松软,可塑性一般较弱,除砂后可塑性较强,砂质含量≥50%

硬质高岭(岩)土包括大量以煤层的顶板、底板、夹矸形式产出或赋存于距煤层较近的所谓煤系高岭(岩)土。这种高岭(岩)土由于含有有机质及杂质而呈黑灰色、褐色、浅绿色、灰绿色等颜色,致密块状或砂状,瓷状断口或似贝壳状断口,无光泽至蜡状光泽,条痕灰色至白色,莫氏硬度在3左右。

表二|高岭土的理化性能

项   目

指        标

物理

性能

颜色

白色或近于白色,最高白度>95%

莫氏硬度

1~2,有时可达3~4

可塑性

良好的成型、干燥和烧结性能

分散性

易分散、悬浮

电绝缘性

200℃时电阻率>1010Ω·cm,频率50Hz时击穿电压>25KV/mm

化学

性能

化学稳定性

抗酸溶性好

阳离子交换容量

一般3~5mg/100g

耐火度

1770~1790℃

高岭土的用途

质纯的高岭土具有诸多优异性能,如较高的白度和亮度、强吸水性、良好的可塑性、优良的电绝缘性、良好的抗酸碱性、弱的阳离子交换性和强离子吸附性、良好的烧结性和较高的耐火粘土等性能。

高岭土在应用的过程中可增大材料的体积、提高塑料、橡胶等产品的绝缘强度;除此之外,可提高对红外线阻隔效果等,广泛应用于耐火材料、橡胶、塑料、水泥、汽车、陶瓷、纺织、环保、涂料、电缆、造纸、油漆、石油化工、搪瓷、农业、国防尖端技术等领域。高岭土还被用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面。

水洗高岭土   主要应用于油漆、催化剂、填料、墨水颜料、橡胶、塑料等行业。

煅烧高岭土  主要应用造纸、油漆、橡胶、陶瓷、涂料、模具、塑料、电缆、水泥行业。

表三|高岭土行业应用

应用领域

主   要   用   途

陶瓷工业

日用瓷、建筑陶瓷、电瓷、耐腐蚀陶瓷、工艺美术瓷、特种陶瓷等

造纸工业

纸张填料、铜版纸、涂布白纸板、涂布纸等的涂料或颜料

涂料工业

涂料的填料和颜料

耐火材料及水泥

光学玻璃和玻纤用坩埚、耐火砖、匣钵、耐火泥、白水泥等

塑料、橡胶、电缆

塑料、橡胶的填料,电缆的绝缘填料

石油、化工

石油裂解催化剂载体、分子筛、吸附剂

医药、轻工

吸附剂、医药涂层、添加剂、漂白剂、化妆品、铅笔、颜料等

农业

化肥、农药、杀虫剂等载体


来源:网络

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