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高岭土资源的高附加值利用途径与加工技术!

 打虎将 2019-02-13

我国高岭土矿储量丰富、品质优良,但产品一般以中、低档为主,优质产品相当少。在国内对优质高岭土需求日益增长的情况下,大力发展选矿提纯、超细化、表面改性、纳米复合等高附加值利用与加工技术就成了当务之急。



1、选矿提纯


白度是衡量高岭土产品质量的重要指标之一,为了去除高岭土原矿中的铁、钛矿物及有机质等着色物,提高其白度,必须要对其进行选矿提纯。


物理法主要有磁选法、浮选法、选择性絮凝等方法;化学法有氧化法、还原法、氧化-还原联合法、酸浸法、螯合剂剂强化处理法、微生物浸出法等。


2、超细化


高新技术领域的应用一般要求高岭土颗粒的粒度特别小甚至达到纳米级范围。近几年,国内、外对高档次尤其是“双90”高岭土产品(白度≥90%、细度-2um含量≥90%)的超细技术基本上趋于成熟。


高岭土超微细化的方法主要有干法超细化、湿法超细化、干湿混合法与纳米化法四种。


其中,高岭土纳米化技术是通过插层、剥片及表面处理等工艺制备的高岭石晶片厚度在1-100nm范围内的粉体材料,其晶片厚度是指分散后相互分离的单个高岭石晶体薄片的厚度,而插层法是目前最有希望也是最有效的制备纳米级高岭土的技术


3、表面改性


高岭土粉体经过表面改性后,能达到疏水、降低表面能、改善其分散性和与高聚物基料的兼容性,以提高塑料、橡胶等高聚物基复合材料综合性能。


常用的表面改性剂主要有硅烷偶联剂、有机硅(油)或硅树脂、表面活性剂及有机酸等,其中硅烷偶联剂是高岭土填料最常用和最有效的表面改性剂。表面化学改性主要是采用预处理法,工艺方法一般有3种:湿法、半干法和干法。


4、纳米复合


纳米复合材料是指分散相尺寸有一维在纳米量级(1-100nm)的复合材料。层状硅酸盐本身就是“天然的纳米”结构,这种层状结构是设计制备聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料(PLS)的基础,由此得到的纳米复合材料性能比基体高分子大大提高。


目前报道的利用高岭土进行插层聚合的有环氧树脂-高岭土纳米粘土复合材料、聚烯烃-高岭土纳米复合材料和丁苯橡胶-高岭土纳米复合材料等,并取得了许多新的进展。


除此之外,高岭土还有其他高附加值利用途径吗?是否还有其他研究开发热点?

如果想了解和对接更多技术成果,欢迎2018年8月9-11日来江苏盱眙,参加“2018年中国非金属矿产业技术高峰论坛”,听中国矿业大学(北京)刘钦甫教授作“高岭土资源的高附加值利用途径与加工技术”专题报告!



刘钦甫,中国矿业大学(北京)教授/博士生导师,中国非金属矿协会粘土矿物专业委员会副理事长,中国矿物岩石地球化学学会矿物物理矿物结构、矿物岩石材料专业委员会委员,中国硅酸盐学会矿物材料分会专家委员会委员。

主要从事煤系共伴生矿资源地质学研究与开发、非金属矿开发、应用粘土矿物学、纳米粘土材料的开发、煤油气地质的教学与科研工作。承担国家自然基金重点项目(高岭石径厚比的控制及其对橡胶纳米复合材料性能的影响)、国家“863”计划项目(利用煤系高岭土制备功能性阻隔粘土材料)、国家科技支撑项目等40余项。

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