高岭土的介绍

发布时间:2017-11-16      点击:

       高岭土(又称观音土、白鳝泥、膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥)是一种含铝的硅酸盐矿藏,呈白色软泥状,颗粒细腻,状似面粉。其化学成分适当安稳,被誉为“全能石”。为制作瓷器和陶器的首要原料。
   
日本还有将高岭土用于代替钢铁制作切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面使用。高岭土特别是最近几年,现代科学技术飞速发展,使得高岭土的使用领域愈加广泛,一些高新技术领域开端大量运用高岭土作为新材料,乃至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件,也用高岭土制成。 现在,全球高岭土总产值约为4000万吨(该数据归于简略的国与国产值的相加,其间没有核算原矿的贸易量,包含较多的重复核算),其间精制土约为2350万吨。造纸工业是精制高岭土最大的消费部门,约占高岭土总消费量的60%。
  据加拿大Temanex咨询公司供给的数据,2000年全球纸和纸板总产值约为31900万吨,全球造纸涂料用高岭土总用量为约1360万吨。关于一般文明纸,填料量占纸分量的10-20%。关于涂布纸和纸板(首要包含轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板),除了需求填料外,还需求颜料,填、颜料用的高岭土所占比重为纸重的20-35%。高岭土使用于造纸,能够给予纸张杰出的覆盖功能和杰出的涂布光泽功能,还能添加纸张的白度、不透明度,润滑度及印刷适性,极大改进纸张的质量。
现在我高岭土国高岭土矿点有700多处,对200处矿点探明储量为30亿吨,矿点较为涣散。其间煤系高岭土16.7亿吨,首要散布在我国北方的东北、西北的石炭一二叠纪煤系中,以煤层中夹矸、顶底板或独自矿层方式存在。
  我国是产煤大国,基本上大型煤矿都伴生有煤系高岭土,因而煤系高岭土储量非常丰富。非煤系高岭土1996年探明工业储量14.32亿吨。
  与其它非金属资源比较,高岭土不归于我国的优势资源,如按人均算则更为缺少。并且我国高岭土资源的散布比较涣散,档次不高,大多数为煤系高岭土(国外很少),需求通过煅烧或改性,用于造纸涂布有天然的局限性。
  并且煤系高岭土因为归于煤的伴生矿,难以大规模开采使用。在我国,非煤系高岭土与煤系高岭土储量适当,但绝大多数为管状高岭土,粘度大,不能用于造纸涂布。
  据现在所了解材料,只有广东、广西、安徽`河北沙河的高岭土资源能够开发用于造纸涂料,因而资源非常宝贵。河北沙河在90年代中后期曾在国内造纸涂料商场与茂名高岭土有过激烈竞赛,但现在现已因为资源缺乏,逐步萎缩。
  
3 工艺特性 修改本段

 
3.1 白度和亮度

  白度是高岭土工艺功能的首要参数之一,纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分天然白度和煅烧后的白度。对陶瓷原料来说,煅烧后的白度更为重要,煅烧白度越高则质量越好。陶瓷工艺规则烘干105℃为天然白度的分级规范,煅烧1300℃为煅烧白度的分级规范。白度可用白度计测定。白度计是丈量对3800—7000Å(即埃,1埃=0.1纳米)波长光的反射率的装置。在白度计中,将待测样与规范样(如BaSO4、MgO等)的反射率进行比照,即白度值(如白度90即表明适当于规范样反射率的90%)。
  亮度是与白度相似的工艺性质,适当于4570Å;(埃)波长光照射下的白度。
  高岭土的色彩首要与其所含的金属氧化物或有机质有关。一般含Fe2O3呈玫瑰红、褐黄色;含Fe2+呈淡蓝、淡绿色;含MnO2呈淡褐色;含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。这些杂质存在,下降了高岭土的天然白度,其间铁、钛矿藏还会影响煅烧白度,使瓷器呈现色斑或熔疤。
3.2 粒度散布

  粒度散布是指天然高岭土中的颗粒,在给定的接连的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表明)范围内所占的比例(以百分含量表明)。高岭土的粒度散布特征对矿石的可选性及工艺使用具有重要意义,其颗粒巨细,对其可塑性、泥浆粘度、离子交流量、成型功能、枯燥功能、烧成功能均有很大影响。高岭土矿都需求进行技术加工处理,是否易于加工到工艺所要求的细度,已成为评价矿石质量的规范之一。各工业部门对不同用处的高岭土都有详细的粒度和细度要求。如美国对用作涂料的高岭土要求小于2μm的含量占90—95%,造纸填料小于2μm的占78—80%。
3.3 可塑性

  高岭土与水结合形成的泥料,在外力作用下能够变形,外力除去后,仍能坚持这种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的根底,也是首要的工艺技术目标。一般用可塑性指数和可塑性目标来表明可塑性的巨细。可塑性指数是指高岭土泥料的液限含水率减去塑限含水率,以百分数表明,即W塑性指数=100(W液性极限-W塑性极限)。可塑性目标代表高岭土泥料的成型功能,用可塑仪直接测定泥球受压破碎时的荷重及变形巨细可得,以kg·cm表明,往往可塑性目标越高,其成型功能越好。高岭土的可塑性可分为四级。
  可塑性强度可塑性指数可塑性目标
  强可塑性>153.6
  中可塑性7—152.5—3.6
  弱可塑性1—7<2.5
  非可塑性<1
   
4 化学式

  Al2O3-2SiO2-2H2O
3.5 结合性

  结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有必定枯燥强度的功能。结合才能的测定,是在高岭土中加入规范石英砂(其质量组成0.25—0.15粒级占70%,0.15—0.09mm粒级占30%)。以其仍能坚持可塑泥团时的最高含砂量及枯燥后的抗折强度来判别其凹凸,掺入的砂越多,则说明这种高岭土结合才能就越强。一般凡可塑性强的高岭土结合才能也强。
3.6 粘性和触变性

  粘性是指流体内部因为内摩擦作用而阻止其相对活动的一种特征,以粘度来表明其巨细(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa·s。粘度的测定,一般选用旋转粘度计,以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。在生产工艺中,粘度具有重要意义,它不仅是陶瓷工业的重要参数,对造纸工业影响也很大。据材料表明,国外用高岭土作涂料,在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s,高速涂布时要求小于1.5Pa·s。
  触变性指现已稠化成凝胶状不再活动的泥浆受力后变为流体,停止后又逐步稠化成原状的特性。以厚化系数表明其巨细,选用流出粘度计和毛细管粘度计测定。
  粘性和触变性与泥浆中矿藏成分,粒度及阳离子类型有关,一般,蒙脱石含量多的,颗粒细的,交流性阳离子以钠为主的,其粘度和厚化系数高。因而工艺上常用添加可塑性强的粘土、进步细度等办法进步其粘性和触变性,用添加稀释电解质和水分等办法下降之。
3.7 枯燥功能

  枯燥功能指高岭土泥料在枯燥过程中的功能。包含枯燥缩短、枯燥强度和枯燥灵敏度等。
枯燥缩短指高岭土泥料在失水枯燥后发作的缩短。高岭土泥料一般在40—60℃至多不超过110℃温度下就发作脱水而枯燥,因水分排出,颗粒间隔缩短,试样的长度和体积就要发作缩短。枯燥缩短分线缩短和体缩短,以高岭土泥料枯燥至恒重后长度及体积改变的百分数表明。高岭土的枯燥线缩短一般在3—10%。粒度越细,比表面积越大,可塑性越好,枯燥缩短越大。同一类型的高岭土,因掺合水的不同,其缩短也不同,多者,缩短大。在陶瓷工艺中,枯燥缩短过大,坯体简单发作变形或开裂。
  枯燥强度指泥为枯燥至恒重后的抗折强度。
  枯燥灵敏度指坯体枯燥时,可能发作变形和开裂倾向的难易程度。灵敏度大,在枯燥过程中简单变形和开裂。一般枯燥灵敏度高的高岭土(枯燥灵敏度系数K>2)简单形成缺点;低者(枯燥灵敏度系数K<1)在枯燥中比较安全。

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