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1、高岭土的工艺特性及主要用途中国耐材之窗网 耐火原料 2006年3 月20日（一）、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。 陶瓷工艺规定烘干105C为自然白度的分级标准，煅烧1300C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 A波长光的反射率的装置。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
2、A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（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
3、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2pm的含量占90-95%，造纸填料小 于 2pm 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=100（W 液性限度-W塑性限度）。可塑性指塑性指数液性限度 塑性限度标代表高岭土泥料
4、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，见 表 7 。表 7 高岭土可塑性等级可塑性强度强可塑性中可塑性弱可塑性可塑性指数1571517可塑性指标3.62.53.62.5非可塑性2）容易形成缺陷； 低者（干燥灵敏度系数KV1）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 r）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
5、， 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 （100-150C）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
6、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，也可用M. A.别兹别洛道夫经验 公式进行计算。耐火度 t（C ）=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50C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1700r左右，当水云母、 长石含量多，钾、钠、铁含量高时
7、，耐火度降低，高岭土的耐火度最低不小于1500 C。工 业部门规定耐火材料的R2O含量小于1.5-2%, 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。高岭土选矿主要包括除砂、除铁、除硫等
8、 项目。12 离子吸附性及交换性高岭土具有从周围介质中吸附各种离子及杂质的性能，并且在溶液中具较弱的离子交换性质。这些性能的优劣主要取决于高岭土的主要矿物成分，见表8。表 8 不同类型高岭土的阳离子交换容量矿物成份特点高岭石为主埃洛石为主含有机质（球土）阳离子交换容量25mg/100g13mg/100g10120mg/100g13化学稳定性高岭土具有强的耐酸性能，但其耐碱性能差。利用这一性质可用它合成分子筛。14电绝缘性优质高岭土具有良好的电绝缘性，利用这一性质可用之制作高频瓷、无线电瓷。电绝 缘性能的高低可以用它的抗电击穿能力来衡量。（二）、主要用途：见表 9。表 9 高岭土的主要用途应用领
9、域主要用途陶瓷工业陶瓷工业的主要原料，用于制作日用陶瓷、建筑及卫生陶瓷、电瓷、化工耐腐蚀陶瓷、工艺美术陶瓷及特种陶瓷等造纸工业用于纸张的填料和涂料，提高纸张的密度、白度和平滑度，改善印刷性能，降低造纸成本耐火材料及水泥工业橡胶工业耐火度高于或等于1770 C的纯净高岭土可制熔炼光学玻璃和玻璃纤维用的坩埚及实验室用坩埚，低品位高岭土可制耐火砖、匣钵、耐火泥、出铁泥塞及烧制白水泥等制作补强和填充剂，可提高橡胶的机械强度及耐酸性能，改善制品性能，降低成本石油、化工工业制高效能吸附剂，代替人工合成化工用分子筛,用作石油裂解催化剂医药、轻纺工业作为医药的涂层，吸附剂，添加剂、漂白剂、制作去垢剂、化妆品、铅笔、颜料、油漆的填料农业用作化肥、农药、杀虫剂的载体国防尖端技术原子反应堆、喷气式飞机、火箭燃料室及喷嘴等都需要优质高岭土
