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1、 金埃谱科技 Lead You to Particles World Better 高 岭 土 高 岭 土 高岭土的用途 高岭土的用途 高岭土 高岭土：纯净的黏土，主要成分是铝和硅的氧化物。白色或灰白色粉末，熔点约 1750，是陶瓷工业和其他化学工业的原料。 因为我国江西景德镇高龄所产的质量最好， 所以叫高岭土。 质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。有报道称， 日本还有将高岭土用于代替钢铁制
2、造切削刀具、 车床钻头和内燃机外壳等方面应用。特别是最近几年，现代科学技术飞速发展，使得高岭土的应用领域更加广泛，一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料， 甚至原子反应堆、 航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成。 目前，全球高岭土总产量约为 4000 万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加，其中没有统计原矿的贸易量，包含较多的重复计算)，其中精制土约为 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 咨询公司提供的数据， 2000年全球纸和纸板总产量约为 31900 万吨，全球造纸涂料用高岭土总用量为约 136
3、0 万吨。 高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。对于一般文化纸，填料量占纸重量的10-20%。对于涂布纸和纸板(主要包括轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板)，除了需要填料外，还需要颜料，填、颜料用的高岭土所占比重为纸重的 20-35%。高岭土应用于造纸，能够给予纸张良好的覆盖性能和良好的涂布光泽性能，还能增加纸张的白度、不透明度，光滑度及印刷适性，极大改善纸张的质量。 高岭土的工艺特性高岭土的工艺特性 1白度和亮度 白度是高岭土工艺性能的主要参数之一，纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。对
4、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http:/www.app- 北京市海淀区知春路56号中航科技大厦8层 100098 Tel: (8610)-88099138/39 82133318 金埃谱科技北京市海淀区知春路56号中航科技大厦8层 100098 Tel: (8610)-88099138/39 82133318 http:/www.app- Lead You to Particles World Better 工艺规定烘干 105为自然白度的分级标准，煅烧 1300为煅烧白度的分级标准。白度可用白度计测定。白度计是测量对 38007000 ?波长光的反射率的装
5、置。在白度计中，将待测样与标准样(如 BaSO4、MgO 等)的反射率进行对比，即白度值(如白度 90 即表示相当于标准样反射率的 90%)。 亮度是与白度类似的工艺性质，相当于 4570 ?波长光照射下的白度。 高岭土的颜色主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，降低了高岭土的自然白度，其中铁、钛矿物还会影响煅烧白度，使瓷器出现色斑或熔疤。 2粒度分布 粒度分布是指天然高岭土中的颗粒，在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(
6、以百分含量表示)。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义，其颗粒大小，对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。高岭土矿都需要进行技术加工处理，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标准之一。各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。如美国对用作涂料的高岭土要求小于 2m的含量占 9095%，造纸填料小于 2m的占7880%。 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，仍能保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基础，也是主要的工艺技术指标。通常用可塑性指数和可塑
7、性指标来表示可塑性的大小。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，以百分数表示，即 W 塑性指数=100(W 液性限度-W 塑性限度)。可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能，用可塑仪直接测定泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得，以kgcm 表示，往往可塑性指标越高，其成型性能越好。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指标 强可塑性153.6 中可塑性 7152.53.6 弱可塑性 172.5 非可塑性1 4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一定干燥强度的性能。结合能金埃谱科技北京市海淀区知春路56号中航科技大厦8层 100098 Tel: (
8、8610)-88099138/39 82133318 http:/www.app- Lead You to Particles World Better 力的测定，是在高岭土中加入标准石英砂(其质量组成 0.250.15 粒级占 70%，0.150.09mm粒级占 30%)。以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低，掺入的砂越多，则说明这种高岭土结合能力就越强。通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。 5粘性和触变性 粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征，以粘度来表示其大小(作用于 1 单位面积的内摩擦力)，单位是 Pas。粘度的测定，一般采用旋转粘度计
9、，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。据资料表明，国外用高岭土作涂料，在低速涂布时要求粘度约 0.5Pas，高速涂布时要求小于 1.5Pas。 触变性指已经稠化成凝胶状不再流动的泥浆受力后变为流体，静止后又逐渐稠化成原状的特性。以厚化系数表示其大小，采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物成分，粒度及阳离子类型有关，一般，蒙脱石含量多的，颗粒细的，交换性阳离子以钠为主的，其粘度和厚化系数高。因此工艺上常用添加可塑性强的粘土、提高细度等方法提高其粘性和触变性，用增加稀释电解质和水分等方
10、法降低之。 6干燥性能 干燥性能指高岭土泥料在干燥过程中的性能。包括干燥收缩、干燥强度和干燥灵敏度等。 干燥收缩指高岭土泥料在失水干燥后产生的收缩。 高岭土泥料一般在 4060至多不超过110温度下就发生脱水而干燥，因水分排出，颗粒距离缩短，试样的长度和体积就要发生收缩。干燥收缩分线收缩和体收缩，以高岭土泥料干燥至恒重后长度及体积变化的百分数表示。高岭土的干燥线收缩一般在 310%。粒度越细，比表面积越大，可塑性越好，干燥收缩越大。高岭土比表面积研究是非常重要的，高岭土比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。
11、目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。北京金埃谱科技有限公司F-Sorb 2400 比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法） ，更重要的北京
12、金埃谱科技有限公司F-Sorb 2400 比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其金埃谱科技北京市海淀区知春路56号中航科技大厦8层 100098 Tel: (8610)-88099138/39 82133318 http:/www.app- Lead You to Particles World Better 测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。同一类型的高岭土，因掺合水的不同，其收缩也不同，多者，收缩大。在陶瓷工艺中，干燥收缩过大，坯体容易发生变形或开裂。 干燥强度指泥为干燥至恒重后的抗折强度。 干燥灵敏度指坯体干燥时
13、，可能产生变形和开裂倾向的难易程度。灵敏度大，在干燥过程中容易变形和开裂。 一般干燥灵敏度高的高岭土(干燥灵敏度系数 K2)容易形成缺陷； 低者(干燥灵敏度系数 K1)在干燥中比较安全。 7烧结性 烧结性是指将成型的固体粉状高岭土坯体加热至接近其熔点(一般超过 1000)时， 物质自发地充填粒间隙而致密化的性能。气孔率下降到最低值，密度达到最大值的状态，称为烧结状态，相应的温度称为烧结温度。继续加热时，试样中的液相不断增加，试样开始变形，此时温度即称转化温度。烧结温度与转化温度的间隔称烧结范围。烧结温度和烧结范围在陶瓷工业中是决定坯料配方、选择窑炉类型的重要参数。试料以烧结温度低、烧结范围宽(
14、100150)为宜，工艺上可以用掺配助熔原料及将不同类型的高岭土按比例掺配的方法控制烧结温度及烧结范围。 8烧成收缩 烧成收缩性是指已干燥的高岭土坯料在烧成过程中，发生一系列物理化学变化(脱水作用、分解作用、生成莫来石，易熔杂质熔化生成玻璃相充填于质点间的空隙等)，而导致制品收缩的性能，也分为线收缩和体收缩两种。同干燥收缩一样，烧成收缩太大，容易导致坯体开裂。另外，焙烧时，坯料中若混有大量的石英，它将发生晶型转化(三方六方)，使其体积膨胀，也会产生反收缩。 9耐火性 耐火性是指高岭土抵抗高温不致熔化的能力。在高温作业下发生软化并开始熔融时温度称耐火度。其可采用标准测温锥或高温显微直接测定，也可
15、用 MA别兹别洛道夫经验公式进行计算。 耐火度 t()=360+Al2O3-R2O/0.228 式中：Al2O3 为 SiO2 和 Al2O3 分析结果之和为 100 时其中 Al2O3 所占的质量百分比；R2O为 SiO2 和 Al2O3 分析结果之和为 100 时其它氧化物所占的质量百分比。 通过此公式计算耐火度的误差在 50以内。 耐火度与高岭土的化学组成有关，纯的高岭土的耐火度一般在 1700左右，当水云母、长金埃谱科技北京市海淀区知春路56号中航科技大厦8层 100098 Tel: (8610)-88099138/39 82133318 http:/www.app- Lead You
16、 to Particles World Better 石含量多，钾、钠、铁含量高时，耐火度降低，高岭土的耐火度最低不小于 1500。工业部门规定耐火材料的 R2O 含量小于 1.52%，Fe2O3 小于 3%。 10悬浮性和分散性 悬浮性和分散性指高岭土分散于水中难于沉淀的性能。又称反絮凝性。一般粒度越细小，悬浮性就越好。用于搪瓷工业的高岭土要求有良好的悬浮性。一般据分散于水中的样品经一定时间的沉降速度来确定其悬浮性能的好坏。 11可选性 可选性是指高岭土矿石经手工挑选，机械加工和化学处理，以除去有害杂质，使质量达到工业要求的性能。高岭土的可选性取决于有害杂质的矿物成分、赋存状态、颗粒大小等。石英、长石、云母、铁、钛矿物等均属有害杂质。
