煅燒高嶺土 PVC電纜造紙涂料的無機填料

涂料·油漆·膠粘劑·電線電纜

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CAS號：1332-58-7  分子式：Al₂H₄O₉Si₂   分子量258   顏色：白色軟泥狀

中文別名：白陶土,瓷土;絹云母;滑石、白云土,、觀音土、陶土,、閣土粉

莫氏硬度為6

• 主要應(yīng)用領(lǐng)域

• 造紙涂料可替代部分昂貴的鈦白粉;
• 油漆,水性乳膠涂料;
• 橡膠及特種電纜補強劑,工業(yè)塑料功能填料,油墨,食品,藥品,化妝品填料;
• 高白度高級瓷器及特種陶瓷原料.

• 主要物理指標(biāo)Typical physical properties

    物化性質(zhì)

性狀：多無光澤,，質(zhì)純時顏白細膩，如含雜質(zhì)時可帶有灰,、黃,、褐等色。外觀依成因不同可呈松散的土塊狀及致密狀態(tài)巖塊狀,。

外觀：純白或淡灰色黏土,，多數(shù)為致密或松散的土塊狀。

密度： 2.54～2.60g/cm³

熔點： 1785℃

可塑性：良好

白度：高

質(zhì)地：軟

粘結(jié)性：高

電絕緣性能：優(yōu)良

耐火性：較好

具有可塑性,，濕土能塑成各種形狀而不致破碎,，并能*保持不變。

化學(xué)性質(zhì) 容易分散于水或其他液體中,，良好的抗酸溶性,、很低的陽離子交換量

性能參數(shù)

白度：高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度。煅燒白度越高則質(zhì)量越好,。白度計是測量對3800—7000Å(即埃,，1埃=0.1納米)波長光的反射率的裝置。在白度計中,，將待測樣與標(biāo)準樣(如BaSO₄,、MgO等)的反射率進行對比，即白度值(如白度90即表示相當(dāng)于標(biāo)準樣反射率的90%)

亮度：亮度是與白度類似的工藝性質(zhì),，相當(dāng)于4570Å(埃)波長光照射下的白度,。嶺土的顏色主要與其所含的金屬氧化物或有機質(zhì)有關(guān)。一般含F(xiàn)e₂O₃呈玫瑰紅,、褐黃色;含F(xiàn)e²⁺呈淡藍,、淡綠色;含MnO₂呈淡褐色;含有機質(zhì)則呈淡黃、灰,、青,、黑等色。這些雜質(zhì)存在,，降低了高嶺土的自然白度,，其中鐵、鈦礦物還會影響煅燒白度，使瓷器出現(xiàn)色斑或熔疤,。

粒度分布：粒度分布是指天然高嶺土中的顆粒,，在給定的連續(xù)的不同粒級(以毫米或微米篩孔的網(wǎng)目表示)范圍內(nèi)所占的比例(以百分含量表示)。高嶺土的粒度分布特征對礦石的可選性及工藝應(yīng)用具有重要意義,，其顆粒大小,，對其可塑性、泥漿粘度,、離子交換量,、成型性能、干燥性能,、燒成性能均有很大影響,。各工業(yè)部門對不同用途的高嶺土都有具體的粒度和細度要求。如美國對用作涂料的高嶺土要求小于2μm的含量占90—95%,，造紙?zhí)盍闲∮?μm的占78—80%,。

可塑性：高嶺土與水結(jié)合形成的泥料，在外力作用下能夠變形,，外力除去后,，仍能保持這種形變的性質(zhì)即為可塑性?？伤苄允歉邘X土在陶瓷坯體中成型工藝的基礎(chǔ),，也是主要的工藝技術(shù)指標(biāo)。通常用可塑性指數(shù)和可塑性指標(biāo)來表示可塑性的大小,?？伤苄灾笖?shù)是指高嶺土泥料的液限含水率減去塑限含水率，以百分數(shù)表示,，即W塑性指數(shù)=100(W液性限度-W塑性限度),。可塑性指標(biāo)代表高嶺土泥料的成型性能,，用可塑儀直接測定泥球受壓破碎時的荷重及變形大小可得,，以kg/cm表示，往往可塑性指標(biāo)越高,，其成型性能越好,。

煅燒高嶺土應(yīng)用領(lǐng)域 煅燒高嶺土 PVC電纜造紙涂料的無機填料

高嶺土在不同溫度下煅燒產(chǎn)品，具有各種不同的物理性能,。在煅燒高嶺土?xí)r應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的不同用途,，選擇不同的煅燒工藝。

（1）PVC電纜料的填料

低溫煅燒脫羥基的高嶺土是PVC電纜料中*的電絕緣填料,，可大大提高PVC體積電阻率,。不同化學(xué)組成的煅燒高嶺土對電纜的電性能亦會產(chǎn)生不同的影響,。這是因為煅燒高嶺土的化學(xué)組成主要是Si和Al，因而可以認為影響電纜料電性能的上要因素是由硅,、鋁的含量決定的,。高嶺土的硅鋁比越高，即Al₂O₃的含量越高,，則煅燒后的高嶺土越能提高電纜料的電絕緣性能,。

（2）造紙?zhí)盍虾屯苛?/span>

高嶺土脫羥以后，在950℃左右進一步煅燒的產(chǎn)品,，比脫羥高嶺土要白,、更亮，能部分或全部取代鈦白粉,，用作紙張的填料，既降低了成本,，又具有較好的性能,。

（3）涂料填料

由于煅燒高嶺土晶體中的結(jié)構(gòu)水被逸出，因此,，顆粒與顆粒之間產(chǎn)生了大量孔隙,，以致于改變了晶體結(jié)構(gòu)，使得高嶺土顆粒變硬,，并造成外形不規(guī)則,，且內(nèi)部不易緊密堆積。由于孔隙中充滿了空氣,，因而,，導(dǎo)致涂層具有較高的不透明性。

（4）合成4A沸石

4A沸石可作為合成洗滌劑中的洗滌助劑,，替代三聚磷酸鈉,，生產(chǎn)無磷洗滌劑，以減少磷對環(huán)境的污染,。4A沸石大的優(yōu)點是：原料來源廣泛,，成本低廉，價格便宜,，生產(chǎn)工藝易控制,，產(chǎn)品的性能穩(wěn)定。

（5）制造結(jié)晶氯化鋁和聚合氯化鋁

氯化鋁主要用作有機合成石油工業(yè)的催化劑,，并用來處理潤滑油和制造蔥醌等,，聚合氯化鋁是一種新型的水凈化劑，主要用來凈化飲用水,，也可用作各種工業(yè)廢水的處理劑,，具有絮凝快,、不溶物少、凈化效果好,、用量少,、成本低等優(yōu)點。

（6）耐火材料

經(jīng)高溫煅燒（1300-1525℃）的高嶺土,，其組分中生成新的莫來石的物相,。它的結(jié)構(gòu)隨溫度升高而發(fā)生轉(zhuǎn)變，孔隙不斷閉合,，變得十分致密堅硬,，是一種*的耐火材料。耐火度達到7-8,，被廣泛應(yīng)用于耐火材料中的填料,、玻璃鋼中的增強填料、各種陶瓷窖具金額高級陶瓷胚料的配料,，以及在鑄造工業(yè)中的渦輪葉片等精密鑄件的模型等,。煅燒高嶺土耐火度與其中的含量有關(guān)、Al₂O₃含量越高,，Al₂O₃/SiO₂的比值越大,，耐火度就越高。

制備方法

工藝流程：超細煅燒高嶺土生產(chǎn)工藝流程主要包括四個部分：

（1）原料的預(yù)先干燥,，達到進行超細粉碎的水份要求,；

（2）高嶺土的超細粉碎與分級，達到煅燒要求粒度,；

（3）高溫煅燒處理成要求純度和白度,；

（4）煅燒后的打散解聚，達到終成品要求細度,。

油漆涂料,、塑料橡膠級產(chǎn)品主要有800目、1250目,、2000目,、3000目。 造紙涂料級：

造紙涂料級產(chǎn)品主要有1250目,、2000目,、3000目、2um>70%,、2um>80%及部分2um>90%

高嶺土加熱過程中的變化階段

高嶺土是一種無機非金屬的混合物,，煅燒高嶺土就是將高嶺土在煅燒爐中燒結(jié)到一定的溫度和時間，使其的物理化學(xué)性能產(chǎn)生一定的變化,，以滿足一定的要求,。

高嶺土在加熱過程中發(fā)生脫水分解析出新物相等物化變化,，較為復(fù)雜，一般認為高嶺土在加熱過程中的變化,，包括兩個階段：脫水階段和脫水后產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化階段,。

A． 脫水階段

100-110℃，濕存水與自由水脫除,；110-140℃,，其他礦物雜質(zhì)帶入的水脫除；400-450℃,，晶格水開始緩慢排除,；450-550℃，晶格水快速排除,；500-800℃,，脫水緩慢進行；800-1000℃,，殘余水排除完畢,。此過程的兩個方程式如下：

Al₂O₃.2SiO₂?2H₂O ----------- Al₂O₃.2SiO₂+2H₂O

高嶺土 550-700℃ 偏高領(lǐng)土

B． 脫水后產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化階段

脫水后產(chǎn)物接著轉(zhuǎn)化的起始溫度是925℃，形成新的鋁尖晶石結(jié)構(gòu),。反應(yīng)式為：

2（Al₂O₃?2SiO₂）----------- 2Al₂O₃.3SiO₂+SiO₂ （925℃）

偏高領(lǐng)土   鋁尖晶石

1050-1100℃ 開始轉(zhuǎn)化為似莫來石，反應(yīng)式如下：

2Al₂O₃.3SiO₂----------2（Al₂O₃.SiO₂）+ SiO₂ （1100℃）

1200-1400℃生成莫來石,，反應(yīng)方式如下：

3（Al₂O₃.SiO₂）----------3Al₂O₃.2SiO₂+ SiO₂ （1400℃）

分類

    按地質(zhì)成因高嶺土分為兩種類型：

    1,、原生高嶺：是指巖石風(fēng)化后未經(jīng)自然力搬運而與母巖殘留在一起的高嶺土。中國南方地區(qū)所產(chǎn)高嶺土主要屬這種類型,。

    2,、沉積高嶺：是指經(jīng)自然力搬運而沉積下來，同時在搬運和沉積過程中又混入各種雜質(zhì)的高嶺土,。中國北方地區(qū)的高嶺土大都屬于這種類型,。

    高嶺土的形成是古老地球億萬年前江河湖沉積巖，經(jīng)過造山運動露出地面后,，又經(jīng)過原始地球運動,，經(jīng)過*風(fēng)化之后，生成高嶺石,、石英和可溶性鹽類,；再隨雨水、河川漂流轉(zhuǎn)于它處并再次沉積,，這時石英和可溶性鹽類已分離,，即可得高嶺土，其中的K₂O,、Na₂O為水溶性成分,，大部分被水帶走,。

如風(fēng)化不*，則部分長石會形成白云母,，也有部分母巖因深藏地下而未能風(fēng)化,，仍以長石形式存在。有些沉積高嶺在形成過程中會與某些雜質(zhì)同時沉積下來,。

高嶺土主要由小于2個微米的微小片狀,、管狀、疊片狀等高嶺石簇礦物（高嶺石,、地開石,、珍珠石、埃洛石等）組成,，理想的化學(xué)式為Al₂O₃-2SiO₂-2H₂O,，其主要礦物成分是高嶺石和多水高嶺石，除高嶺石簇礦物外,，還有蒙脫石,、伊利石、葉臘石,、石英和長石等其他礦物伴生,。

    高嶺土的化學(xué)成分中含有大量的Al₂O₃、SiO₂和少量的Fe₂O₃,、TiO₂以及微量的K₂O,、Na₂O、CaO和MgO等,。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％,。

煅燒高嶺土跟水洗高嶺土的區(qū)別

    納米高嶺土的意思是將高嶺土的粒度加工到納米級的程度，一個納米等於千分之一微米,。
    水洗高嶺土就是將高嶺土原礦通過水流淘洗,，將粗砂與雜質(zhì)去除，通常粒度達到325目以上,，325目的粒度大約是43微米,，也就是43000納米。
    煅燒高嶺土是將純度夠的高嶺土,，經(jīng)過高溫?zé)沙鰜碓俳?jīng)研磨的高嶺土,，目的在提純與提高白度，燒成溫度依客戶的產(chǎn)品要求不同而不同,，從900度到1300度都有