組成成分
高嶺土類礦物是一種非金屬礦產(chǎn),，是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖。因呈白色而又細(xì)膩,，又稱白云土,。 因江西省景德鎮(zhèn)高嶺村而得名。
物化性質(zhì)
質(zhì)純的高嶺土呈潔白細(xì)膩,、松軟土狀,，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質(zhì)。其礦物成分主要由高嶺石,、埃洛石,、水云母、伊利石,、蒙脫石以及石英,、長石等礦物組成。
應(yīng)用范圍
高嶺土用途十分廣泛,，主要用于造紙,、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料,、橡膠填料,、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料,、油漆,、顏料、砂輪,、鉛筆,、日用化妝品、肥皂,、農(nóng)藥,、醫(yī)藥、紡織,、石油,、化工、建材,、國防等工業(yè)部門,。
土質(zhì)分類
自然界中高嶺土所包含的礦物主要分為粘土礦物和非粘土礦物。其中粘土礦物主要包含高嶺石族礦物和少量的蒙脫石、云母和綠泥石,；非粘土礦物主要包含長石,、石英和招的水化物，還有一些鐵礦物如赤鐵礦,、菱鐵礦,、褐鐵礦等、鈦礦物如金紅石等和有機(jī)質(zhì)如植物纖維等,。決定高嶺土性能的主要是粘土礦物。
1.高嶺土的主要用途
1.陶瓷工業(yè)
陶瓷工業(yè)的主要原料,，用于制作日用陶瓷,、建筑及衛(wèi)生陶瓷、電瓷,、化工耐腐蝕陶瓷,、工藝美術(shù)陶瓷及特種陶瓷等。
2.造紙工業(yè)
用于紙張的填料和涂料,，提高紙張的密度,、白度和平滑度，改善印刷性能,，降低造紙成本,。
3.耐火材料及水泥工業(yè)
耐火度高于或等于1770℃的純凈土可制熔練光學(xué)玻璃和玻璃纖維用的坩堝及實(shí)驗(yàn)室用坩堝，低品位高嶺土可制耐火磚,、匣缽,、耐火泥及燒制白水泥等。
4.橡膠工業(yè)
制作被強(qiáng)和填充劑,，代替人工合成化工用分子篩,，用作石油裂解催化劑。
5.醫(yī)藥,、輕紡工業(yè)
作為醫(yī)藥的涂層,、吸附劑，添加劑,、漂白劑,、制作去垢劑、化妝品,、鉛筆,、顏料、油漆的填料,。
6.農(nóng)業(yè)
用作化肥,、農(nóng)藥、殺蟲劑的載體。
7.國防技術(shù)
原子反應(yīng)堆,、噴氣式飛機(jī),、火箭燃料室及噴嘴等都需要優(yōu)質(zhì)高嶺土。
2不同材料對高嶺土成份需求
在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中,，對高嶺土的質(zhì)量要求也不相同,。
在化學(xué)成分方面
造紙涂料、無線電瓷,、耐火坩堝等應(yīng)用領(lǐng)域要求高嶺土三氧化二鋁和二氧化硅的含量接近高嶺土的理論值,。
日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷,、白水泥原料,、橡膠和塑料的填充劑對高嶺土的三氧化二鋁含量要求可適當(dāng)放低些，二氧化硅的含量可酌情高些,。
對三氧化二鐵,、二氧化鈦、二氧化硫等有害成分,，亦有不同的充許值,，不同的用途也不盡相同。
高嶺土的染色雜質(zhì)是一些含鐵,、鈦的礦物如銳鈦砂,、金紅石、赤鐵礦,、云母和黃鐵礦等,，這些礦物具有弱磁性，可采用高梯度磁選機(jī)或化學(xué)漂白的方法除去,，以提高高嶺土的白度,。
3高嶺土的漂白方法
高嶺土的漂白方法有如下幾種：
一、化學(xué)除鐵增白法
所謂化學(xué)除鐵就是用化學(xué)藥劑選擇性溶解物料中含鐵礦物,，然后去除的方法圈,。
二、還原法
1,、保險粉還原法
此方法有缺限,，漂白效果不好的原因之一是保險粉極易分解而使其還原能力降低。
保險粉還原法對條件要求非?？量?，要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)必須解決兩個難題:
1嚴(yán)格控制酸度、溫度等;
2如何使產(chǎn)品盡快,、充分地得到洗滌,。
2,、酸溶氫氣還原法
為了使高嶺土中的雜質(zhì)Fe更易轉(zhuǎn)化為無色易溶狀態(tài)，酸溶時加入還原劑是必要的,。
三,、氧化法
高嶺土中含有黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)時，常使礦物呈灰色,。這些物質(zhì)采用酸洗和還原漂白均難以除去,。這就需要采用氧化法進(jìn)行漂白。
氧化漂白法是用強(qiáng)氧化劑,，在水介質(zhì)中將處于還原狀態(tài)的黃鐵礦等,，氧化成可溶干水的亞鐵離子;同時，將深色有機(jī)質(zhì)氧化,，使其成為能被水洗去的無色氧化物氧化漂白中所用的氧化劑有次氯酸鈉,、過氧化氫、高錳酸鉀,、氯氣、臭氧等,。以次氯酸鈉為例,，黃鐵礦被氧化。
四,、微生物(T.f菌)氧化增白法
許多非金屬礦一石中均含有有害雜質(zhì)黃鐵礦目前采礦現(xiàn)場采用的是化學(xué)增白法,，但成本較高。
五,、有機(jī)酸除鐵增白法
可分為原位生物漂白法和二階段生物漂白法:
(1)原位生物漂白法是指在發(fā)酵的初期加入高嶺土,。
(2)二階段生物漂白法是指首先將黑曲霉放在振蕩燒瓶培植發(fā)酵。
微生物法提純高嶺土,，投資少,、成本低、能耗小,、環(huán)境污染程度輕微,。隨著技術(shù)的發(fā)展，微生物除鐵增白法會變得更可行,、經(jīng)濟(jì)上更合理,。
4高嶺土的工藝特性
高嶺土廠泛地應(yīng)用于陶瓷工業(yè)、造紙工業(yè),，橡塑料工業(yè),、建材工業(yè)、化學(xué)工業(yè),、油漆工業(yè)等許多門,。 其工藝特性如下：
一,、 白度和亮度
白度是高嶺土工藝性能的主要參數(shù)之一。高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度,。純度高的高嶺土為白色,。對陶瓷原料來說，煅燒后的白度更為重要,，煅燒白度越高則質(zhì)量越好,。
二、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,。
三,、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,。
四,、結(jié)合性
結(jié)合性指高嶺土與非塑性原料相結(jié)合形成可塑性泥團(tuán)并具有一定干燥強(qiáng)度的性能。
五,、粘性
粘性是指流體內(nèi)部由于內(nèi)摩擦作用而阻礙其相對流動的一種特征,，在生產(chǎn)工藝中，粘度具有重要意義,，它不僅是陶瓷工業(yè)的重要參數(shù),，對造紙工業(yè)影響也很大。
六,、觸變性
觸變性指已經(jīng)稠化成凝膠狀不再流動的泥漿受力后變?yōu)榱黧w,，靜止后又逐漸稠化成原狀的特性。以厚化系數(shù)表示其大小,，采用流出粘度計(jì)和毛細(xì)管粘度計(jì)測定,。
七,、干燥性能
干燥性能指高嶺土泥料在干燥過程中的性能。包括干燥收縮,、干燥強(qiáng)度和干燥靈敏度等,。在陶瓷工藝中，干燥收縮過大,，坯體容易發(fā)生變形或開裂,。干燥強(qiáng)度指泥為干燥至恒重后的抗折強(qiáng)度。
在陶瓷工藝中,，干燥收縮過大,，坯體容易發(fā)生變形或開裂。干燥強(qiáng)度指泥為干燥至恒重后的抗折強(qiáng)度,。
八,、燒結(jié)性
燒結(jié)性是指將成型的固體粉狀高嶺土坯體加熱至接近其熔點(diǎn)(一般超過1000℃)時，物質(zhì)自發(fā)地充填粒間隙而致密化的性能,。
九,、燒成收縮
燒成收縮性是指已干燥的高嶺土坯料在燒成過程中，發(fā)生一系列物理化學(xué)變化(脫水作用,、分解作用,、生成莫來石，易熔雜質(zhì)熔化生成玻璃相充填于質(zhì)點(diǎn)間的空隙等),，而導(dǎo)致制品收縮的性能，也分為線收縮和體收縮兩種,。
十 ,、耐火性
耐火性是指高嶺土抵抗高溫不致熔化的能力。在高溫作業(yè)下發(fā)生軟化并開始熔融時溫度稱耐火度,。
十一,、 離子吸附性及交換性
高嶺土具有從周圍介質(zhì)中吸附各種離子及雜質(zhì)的性能，并且在溶液中具較弱的離子交換性質(zhì),。
十二,、懸浮性和分散性
懸浮性和分散性指高嶺土分散于水中難于沉淀的性能。又稱反絮凝性,。一般粒度越細(xì)小,，懸浮性就越好。用于搪瓷工業(yè)的高嶺土要求有良好的懸浮性,。一般據(jù)分散于水中的樣品經(jīng)一定時間的沉降速度來確定其懸浮性能的好壞,。
十三、可選性
可選性是指高嶺土礦石經(jīng)手工挑選,，機(jī)械加工和化學(xué)處理,，以除去有害雜質(zhì),，使質(zhì)量達(dá)到工業(yè)要求的性能。高嶺土的可選性取決于有害雜質(zhì)的礦物成分,、賦存狀態(tài),、顆粒大小等。石英,、長石,、云母、鐵,、鈦礦物等均屬有害雜質(zhì),。高嶺土選礦主要包括除砂、除鐵,、除硫等項(xiàng)目,。 十四、 化學(xué)穩(wěn)定性
高嶺土具有強(qiáng)的耐酸性能,，但其耐堿性能差,。利用這一性質(zhì)可用它合成分子篩。
十五,、 電絕緣性
優(yōu)質(zhì)高嶺土具有良好的電絕緣性,，利用這一性質(zhì)可用之制作高頻瓷、無線電瓷,。電絕緣性能的高低可以用它的抗電擊穿能力來衡量,。
5高嶺土綜合利用研究進(jìn)展
高嶺土礦石中含有豐富的鋁類和硅類化學(xué)合物，對高嶺土進(jìn)行綜合利用是催化劑生產(chǎn)企業(yè)降低成本切實(shí)有效的措施,。
高嶺土屬三斜晶系,，其結(jié)構(gòu)由ALO6八面體和SIO4四面休交錯的層間構(gòu)成。由于高嶺土礦物中AL2O3和SiO2的含量較高,，因此可以用來提取硅類和鋁類化合物,。
硫酸鋁和水玻璃是煉油催化劑的兩種重要的原材料。工業(yè)上,，一般采用先將高嶺土用硫酸酸化制備硫酸鋁,，再將制備硫酸鋁過程中產(chǎn)生的廢渣和氫氧化鈉反應(yīng)制備水玻璃的生產(chǎn)工藝，對高嶺土進(jìn)行綜合利用,，以降低煉油催化劑的生產(chǎn)成本,。
這里所說的高嶺土，不僅指目前用作PCC催化劑載體的優(yōu)質(zhì)高嶺土,，還包括含有高嶺石的煤系高嶺土等劣質(zhì)高嶺土,。
目前我國國內(nèi)礦產(chǎn)資源分布相關(guān)廣泛，高嶺土具有良好的應(yīng)用前景,。
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