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1、非金属材料概论论文学 院 化学化工学院 专 业 化学工程与工艺 年 级 姓 名 论文题目 国内外高岭土的发展现状及存在问题 指导教师 职称 成 绩 2013 年 12 月 1 日1国内外高岭土的发展现状及存在问题摘要：阐述了国内外高领土的储量和生产概括与发展现状以及应用范围等情况，指出了世界高岭土行业在发展，我国的高岭土要重点发展深加工，开发新产品,尽快改变目前产品结构不合理的状况，从传统的应用领域转向高科技、新技术、高效益领域，把我国高岭土工业办成既满足国内需要、又力争多出口创汇的产业。关键词：高岭土 国内外 发展现状 应用范围 存在问题 展望1 国内外高岭土的储量和生产概况世界上高岭土资源
2、极为丰富，五大洲 60 多个国家和地区均有分布，但主要集中在欧洲、北美洲、亚洲和大洋洲。目前全世界高岭土的探明储量约 242.3 亿吨。储量较大的地区有美国佐治亚州、巴西的亚马逊盆地、英国的康沃尔和德文郡、中国的广东、福建、广西、江西和江苏等；此外,还有独联体国家、捷克、德国和韩国等，上述国家总储量约占世界总储量的 68%。美国高岭土矿产资源十分丰富，居世界首位，主要来自佐治亚州、南卡罗来纳州，亚拉巴马州、阿肯色州、加里福尼亚州，佛罗里达州、北卡罗来纳州及得克萨斯州等 130 多个矿山。佐治亚州高岭土矿床是世界最大的高岭土矿床，储量达 79亿吨。巴西高岭土矿床主要分布在亚马孙盆地，据报道，已查
3、明资源量达 13 亿吨以上，在世界高岭土矿物储量方面，将取代英国的地位。矿床大多为残积型，产于风化的花岗岩、伟晶岩及其他结晶岩中，有价值的矿床是沿帕腊河(亚马逊河支流)的费利佩高岭土矿，矿床产于上新世巴雷拉斯统，后来在沿雅里河地区又发现大规模的次生矿床，绵延几公里，储量较大。主要用于造纸及陶瓷工业。我国非煤建造型高岭土，资源储量居世界第五位。截至 2003 年底，对我国 21个省市 232 处产地统计，基础储量为 5.46 亿吨。而我国含煤建造沉积型高岭土资源储量占世界首位，探明远景储量及推算储量 180.5 亿吨，主要分布在东北、西北和石炭-二叠纪煤系中，以煤层中夹矸、顶底板或单独形成矿层独
4、立存在，其中以内蒙古准格尔煤田的资源最为丰富，达 8.1 亿吨.2 高岭土的发展现状及应用现状目前世界上有 60 多个国家和地区生产高岭土。美国和欧洲以及巴西曾是世界高2岭土主要生产国家，其中，巴西高岭土生产增加速度很快。目前，根据 USGS 的统计，美国、英国、巴西、独联体和中国等是世界上最主要的高岭土生产国，其产量占世界总产量 78%。美国有 21 家公司在 10 个州开采 78 个矿点，2006 年美国全年生产高岭土 774 万吨，与 2005 年有所减少，幅度不大。在 2006 年高岭土的产量中，其中有 426 万吨是水洗土，155 万吨是煅烧土，107 万吨是分离剥片的，18.5 万
5、吨未经加工。在煅烧高岭土中，有 82.6 万吨是颜料级高岭土，其他高岭土为耐火级。巴西有三家公司生产高岭土，其中一家为 Imerys 所控制，其他为 CVRD 和其伙伴公司所有。巴西高岭土的生产增长速度较快，从 19902002 年每年平均增加10.1%。日本高岭土矿床在全岛普遍分布，主要在木宫、柿野、御作等矿区，大部分用于国内陶瓷、耐火材料和填料、涂料。我国主要高岭土矿区有广东茂名、福建龙岩、江西贵溪、江苏苏州和湖南醴陵等。据 2004 年资料，中国主要的生产厂家有：(1)广东茂名高岭土科技有限公司：1997 年建成投产，以生产造纸涂料、油漆涂陶瓷釉料三大系列产品为主,目前深加工企业的年生产
6、能力已达到 90 万吨，实际生产25 万吨。茂名高岭土是当前造纸涂布的理想材料，全国造纸企业使用的高岭土有 80%来自茂名市茂南矿区，该区已成为全国造纸涂料高岭土最大的生产供应基地和亚洲超细粉体高岭土产品的最大供应基地，并形成一批享誉国内外的品牌，高岭土产品正进入国际市场，也是某些精细化工产品、高级耐火材料、特种陶瓷、建筑新材料、橡胶和塑料的填料，石油催化剂、日用化工品及化妆品的主要原料，在电子信息、国防军工、医疗、新一代功能材料、纳米材料等方面也有广阔的应用前景。2004 年10 月，联合国工业发展组织与广东茂名市签订了开发合作备忘录，共同开发茂名高岭土资源。(2) 江苏苏州中国高岭土公司，
7、位于苏州阳山，1975 年建成投产，年生产能力 25万吨, 2006 年实际产量 20 万吨，其中部分为水洗土。(3) 福建龙岩高岭土有限公司，年产高岭土原矿 60 万吨，精矿 50 多万吨；主要生产优质陶瓷原料。经加工改性后，还可用于造纸、橡胶、油漆、涂料等。(4) 广西兖矿北海高岭土有限公司，大型国有矿山企业，2001 年建成，年生产能力55 万吨, 2006 年实际产量约 30 万吨，主要用于陶瓷生产国内高岭土应用现状。3国内市场随着工农业和科学技术的发展,高岭土应用范围也日益扩大。市场覆盖面从单一日用、建筑、陶瓷、电瓷、耐火材料,发展到造纸、石油化工、橡胶、塑料、涂料等几十个行业。高岭
8、土和碳酸钙是造纸工业中使用量最大的原料,主要作纸张的涂料和填充料,它们的功能除可取代钛白粉降低成本外,还可提高纸张的白度、不透明度、光滑度、光泽度及可印刷性,极大地改善纸张的质量。对这类原料的基本要求是,白度高、不透明度达标、粒度分布和颗粒形状合适、磨耗及粘度低。目前,我国造纸工业用填涂料(含高岭土、碳酸钙、滑石等)的总量在每年 150 万吨左右。到 2010 年,国内纸和纸板的消费量若能达到预测的 6000-7000 万吨的话，相应的填料用量将达到 300-400 万吨;在涂料、颜料方面，如已实施和正在实施的年产 120 万吨的轻量涂布纸都能达到，仅此一项可用填涂料 20 万吨;近 5 年内
9、，预计铜版纸产量将达到 100 万吨，年耗填涂料将为 30 万吨以上；再加上正在稳定发展的白板纸，到 2005 年为 150 万吨，填涂料的年需求将达到 70 吨 80 万吨。预计造纸级高岭土的年需求量仍在 35-40 万吨。但值得一提的是，随着造纸企业规模的大型化，填涂料的后加工也将逐步趋于和纸厂一体化。在塑料、橡胶、胶粘剂、高压电缆、电线等现代高分子材料中添加高岭土、碳酸钙、滑石等非金属矿填料,不仅可降低塑料等高分子材料的成本,更重要的是能够提高材料的刚性、尺寸稳定性，并赋予材料某些特殊的物化性能，如抗压、抗冲击、耐腐蚀、阻燃、绝缘等。1996 年,我国塑料制品(塑料编织袋、编织布、打包带
10、、塑料地板、地板革、人造革、钙型瓦楞箱、管材、异形材、聚乙烯薄膜、汽车、家用电器配套件、电线电缆、绝缘材料等)产量为 716.9 万吨,需使用各种非金属矿填料 80 万吨左右,消费量最大是细磨重质、轻质碳酸钙约 70 万吨,高岭土 0.5-0.6 万吨。到 2000 年,预计该行业高岭土的消费量,填料为 1.9-2.0 万吨,表面活性填料 2.5 万吨。3 高岭土的应用范围与贸易市场质纯的高岭土具有白度和亮度高,质软(硬度 12.5),强吸水性,易于分散悬浮于水中,良好的可塑性和高的粘接性,优良的电绝缘性,良好的抗酸碱性,强的离子吸附性和弱的阳离子交换性质以及良好的烧结性和较高的耐火度(约 1
11、800)等性能.高岭土的可塑性、粘结性、一定的干燥强度、烧结性及烧成白度等特殊性能,使其成为陶瓷生产的主要原料;洁白、柔软、高度分散性、吸附性及化学惰性,使其在造纸、橡胶、塑料等工业部门广泛应用.高岭土还广泛应用于耐火材料、石油油精制、农业、国防尖端技术等领域.此外,高档化妆品粉料、洗涤剂助剂和污水净化剂的材料亦可4由高岭土产品中开发出来。我国煅烧高岭土主要应用于:(1)造纸工业。造纸用煅烧高岭土仍将以进口产品为主,造纸涂布用高岭土的市场需求量已达到 35 万吨，而国内只能生产 25 万吨，一般是用来满足中低档纸品的要求。从 2000 年开始,我国从国外每年进口造纸涂布用高岭土 10 万吨。(
12、2)涂料工业。据专家分析预测，涂料行业的需求增势仍将继续扩大，煅烧高岭土的市场需求也将得到拉动。据预测,今明两年高档煅烧高岭土部分取代钛白粉的现状不会改变。涂料对煅烧高岭土的消费需求领域变化会随着涂料生产重心的变化而变化。(3)塑料工业农膜。我国目前国内农膜耗用量已达 70 万吨，农膜覆盖面积在 1400 万 hm2 以上。2010 年，全国园艺设施面积将增加到 253 万 hm2左右，占适宜推广面积的 50%以上，耐候功能膜的年需求量将增加到 30 万吨左右，约占棚膜年销量的 40%，棚膜的年需求量保持在 70 万吨左右的水平上；地膜覆盖栽培面积将扩大到 2000 万 hm2，推广普及率达到
13、 41.3%，地膜的年耗用量将增加到 78万吨左右。(4)电缆。生产高绝缘性能电缆无疑需要超量加入电性能改良剂。高岭土作为唯一能制成电性能改良剂的产品,自然前景看好,趋势很好。在要求电绝缘性能较高的塑料电缆及绝缘材料中，需填充改性煅烧高岭土。(5)橡胶工业。我国橡胶工业中使用的补强剂是炭黑，浅色橡胶中使用的是白炭黑。以高岭土制作的硅铝炭黑，随着研究和开发的不断提高，在功能上尤其是在价格上，将具有极大的竞争优势。国产炭黑:4300 元/吨,国产白炭黑:7200 元/吨。 (6)其它。搪瓷用粘土主要还依赖进口，供应国是美国、德国、日本，国内约有 10000 t/a 的市场。催化剂用高岭土，国内已有
14、较多的研究。粘浓度大于 68%，白度大于 88%，粒度、磨耗符合要求的高岭土产品，国内市场供不应求。世界高岭土产量约 4000 万吨，但精制高岭土不到 50%，其中 30%由美、英、巴西、澳大利亚等国生产。进入国际市场的正是这些精制高岭土。美国:是世界高岭土消耗量、出口量最大的国家。其产量的 1/3 约 350 万吨用于出口，主要销往欧洲(挪威、意大利、比利时、芬兰、瑞典)、亚洲(日本、台湾、韩国、印尼)、加拿大和墨西哥。出口中 80%是造纸涂料级，少量为填料级和陶瓷级。英国:是欧洲最大的高岭土生产商和出口商，出口的 95%进入欧洲市场。随着美国和巴西的进入，英国的出口量逐年减少，产量也逐渐下
15、降。巴西:1997 年出口 90 万吨，全是精制土。主要出口欧洲、日本、台湾、韩国,有少量进入美国市场。澳大利亚:共生产 18 万吨精制土，70%出口到日本，其余到印尼、韩国、新西兰和芬兰。综上5所述，上述四国是精制高岭土的主要输出国。精制土的市场除美、英外，欧洲有芬、挪、意、比和瑞典,亚洲主要有日本、韩国、台湾和印尼。各国也对中国市场给予了高度关注。4我国高岭土产业发展趋势高岭土深加工是指在一定物化条件下，对高岭土进行全部破坏，并使之变成结晶的或无定形的单相或多相新产品，它与基本不改变高岭石的化学成分和结晶结构的粉化、分解、改性的精加工不同。（1）利用优质高岭土生产硫酸铝、碱式聚合铝、铵明矾、氧化铝等生产硫酸铝(用于造纸和水处理絮凝剂)Al2O32SiO22H2O+3H2SO4Al 2(SO4)318H2O+2SiO4生生产氢氧化铝和铵明矾Al2(SO4)318H2O+6NH4HCO3A
