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高嶺土物理和化學(xué)性能






?7?5 高嶺土理論化學(xué)式Al2O3·2SiO2·2H2O。






?7?5 高嶺土的化學(xué)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。






?7?5 從理論上分析，高嶺石的化學(xué)成分應(yīng)為：二氧化硅(SiO2)46.5％，三氧化二鋁（Al2O3）39.5％，水（H2O）14％。






高嶺石屬1:1型二八面體層狀硅酸鹽（圖1），結(jié)構(gòu)單元由一個(gè)SiO4四面體層AlO2(OH)4八面體層連接而成，層間為氫氧鍵連接，起結(jié)構(gòu)單元沿c軸方向重復(fù)堆疊組成高嶺石晶體，相鄰的結(jié)構(gòu)單元層通過鋁氧八面體的OH與相鄰硅氧四面體的O以氫鍵相連，在外力作用下晶體沿（001）方向裂解為小的薄片。電鏡下呈自形六方板狀、半自形或他形片狀晶體，集合體通常呈片狀、鱗片狀、放射狀等。（圖2）


高嶺土的分類






煤系高嶺土 kaolin in the coal seam（coal serial kaolin）






以煤層中夾矸、頂?shù)装寤騿为?dú)礦層形式存在的高嶺土。主要成分為高嶺石，普遍含有有機(jī)炭質(zhì)，呈灰黑色或褐色。






硬質(zhì)高嶺土（高嶺石巖） kaolin


未經(jīng)風(fēng)化的塊狀高嶺石，磨細(xì)后具可塑性。






軟質(zhì)高嶺土 soft kaolin


以土狀高嶺土為主，砂質(zhì)含量小于50%，可塑性較強(qiáng)。






砂質(zhì)高嶺土 sanay kaolin


含有土狀高嶺土，但砂質(zhì)含量在50%以上，可塑性較弱。






偏高嶺土 metakaolin


以高嶺土為原料，在適當(dāng)溫度下（600℃-900℃）煅燒脫去結(jié)構(gòu)水后形成的產(chǎn)物。






水洗高嶺土 washed kaolin






軟質(zhì)或砂質(zhì)高嶺土在水中分散，除去其伴生的砂質(zhì)礦物后所得的產(chǎn)物。






煅燒高嶺土 calcined kaolin






以高嶺土為原料，經(jīng)900℃以上高溫煅燒后形成的產(chǎn)物。






精細(xì)高嶺土 fine kaolin clay






精細(xì)高嶺土是指高嶺土經(jīng)提純、超細(xì)、鍛燒、改性、復(fù)合等工藝加工制備的高嶺土深加工產(chǎn)品。






自然產(chǎn)出的高嶺土礦石根據(jù)其成因、質(zhì)量、可塑性和砂質(zhì)（石英、長石、云母等礦物粒徑>50um）的含量劃分為硬質(zhì)高嶺土(巖)、軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土三種工業(yè)類型。


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 高嶺土是什么?高嶺土是一種非金屬礦產(chǎn)，白色又細(xì)膩，又被稱為白云土，礦物成分主要由高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長石等礦物組成。高嶺土的用途非常的廣泛，用于造紙、涂料、陶瓷、耐火材料、塑料、顏料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織、石油、化工等多個(gè)領(lǐng)域。


 
高嶺石的晶體化學(xué)式為2SiO2●Al2O3●2H2O，其理論化學(xué)組成為46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高嶺土類礦物屬于1:1型層狀硅酸鹽，晶體主要由硅氧四面體和紹氫氧八面體組成，其中硅氧四面體以共用頂角的方式沿著二維方向連結(jié)形成六方排列的網(wǎng)格層，各個(gè)硅氧四面體未公用的尖頂氧均朝向一邊；由硅氧四面體層和招氧八面體層公用硅氧四面體層的尖頂氧組成了1:1型的單位層高嶺土是自然界常見的、非常重要的一種粘土礦物，是在缺少堿金屬和堿土金屬的酸性介質(zhì)中，由火成巖和變質(zhì)巖中的長石或其他硅酸鹽礦物經(jīng)風(fēng)化作用形成。
 
 
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 一、高嶺土的加工工藝
 
 
 高嶺土的選礦加工分為干法和濕法兩種工藝。
 
 
 1、干法
 
 
 一般是將采出的原礦經(jīng)過破碎機(jī)破碎至25mm左右，給入籠式破碎機(jī)中，使粒度減小至6mm左右。吹入到籠式破碎機(jī)內(nèi)的熱空氣將高嶺土的水分由采出時(shí)的20%左右降到10%左右。 碎后的礦石再經(jīng)配有離心分離機(jī)與旋風(fēng)除塵器的吹氣式雷蒙磨進(jìn)一步磨細(xì)。該工藝可將大部分砂石除去，適用于加工那些原礦白度高、砂石的含量低、粒度分布適宜的礦石。干法加工生產(chǎn)的成本低，產(chǎn)品通常用在橡膠、塑料及造紙等工業(yè)的低價(jià)填料。
 
 
 2、濕法
 
 
 濕法加工工藝包括泥料的分散、分級(jí)、雜質(zhì)分選和產(chǎn)品處理等幾個(gè)階段。
 
 
 一般原則流程為：原礦、破碎、搗漿、除砂、旋流器分級(jí)、剝片、離心機(jī)分級(jí)、磁選(或漂白)、濃縮、干燥、壓濾、陶瓷級(jí)或者造紙涂料級(jí)產(chǎn)品。
 
 
 煤系(硬質(zhì))高嶺土加工的一般原則流程為：原礦、粉碎、搗漿、旋流器分級(jí)、剝片、離心分級(jí)、濃縮、壓濾、內(nèi)蒸干燥、煅燒、解聚、填料級(jí)或者造紙涂料級(jí)高嶺土。
 
 
 高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、涂料化工、醫(yī)藥與國防等幾十個(gè)行業(yè)所必需的礦物原料。
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 二、高嶺土用途
 
 
 1、高嶺土的可塑性、粘結(jié)性、一定干燥強(qiáng)度、燒結(jié)性及燒后白度等特殊性能，使其成為陶瓷生產(chǎn)的主要原料，用于制作日用陶瓷、建筑以及電瓷、化工耐腐蝕陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、工藝美術(shù)陶瓷及特種陶瓷等。
 
 
 2、潔白、柔軟、高度分散性、吸附性及化學(xué)隨性等優(yōu)良工藝性能，使其在造紙工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用。用于紙張的填料和涂料，提高紙張的密度、白度與平滑度，改善印刷性能，降低造紙成本。
 
 
 3、耐火度高于或等于1770℃的純凈高嶺土可以制熔煉光學(xué)玻璃和玻璃纖維用的坩堝及實(shí)驗(yàn)室用坩堝，低品位高嶺土可制耐火磚、耐火泥、匣缽、出鐵泥塞及燒制白水泥等。
 
 
 4、用作補(bǔ)強(qiáng)劑和填充劑，可提高橡膠的機(jī)械強(qiáng)度及耐酸性能，改善制品性能，降低成本。
 
 
 5、制高效能吸附劑，代替人工合成化工用分子篩，用作石油裂解催化劑。
 
 
 6、作為醫(yī)藥的涂層，吸附層、添加劑、漂白劑、制作去垢劑、化妝品、鉛筆、顏料、油漆的填料。
 
 
 7、用作化肥、農(nóng)藥、殺蟲劑的載體。
 
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 8、含鐵低的高嶺土用于玻璃纖維制造業(yè)，主要作用是提供鋁和硅的來源，還能使其光澤黯淡。
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