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高岭土物理和化学性能






�7�5 高岭土理论化学式Al2O3·2SiO2·2H2O。






�7�5 高岭土的化学成分中含有大量的Al2O3、SiO2、H2O和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。






�7�5 从理论上分析，高岭石的化学成分应为：二氧化硅(SiO2)46.5％，三氧化二铝（Al2O3）39.5％，水（H2O）14％。






高岭石属1:1型二八面体层状硅酸盐（图1），结构单元由一个SiO4四面体层AlO2(OH)4八面体层连接而成，层间为氢氧键连接，起结构单元沿c轴方向重复堆叠组成高岭石晶体，相邻的结构单元层通过铝氧八面体的OH与相邻硅氧四面体的O以氢键相连，在外力作用下晶体沿（001）方向裂解为小的薄片。电镜下呈自形六方板状、半自形或他形片状晶体，集合体通常呈片状、鳞片状、放射状等。（图2）


高岭土的分类






煤系高岭土 kaolin in the coal seam（coal serial kaolin）






以煤层中夹矸、顶底板或单独矿层形式存在的高岭土。主要成分为高岭石，普遍含有有机炭质，呈灰黑色或褐色。






硬质高岭土（高岭石岩） kaolin


未经风化的块状高岭石，磨细后具可塑性。






软质高岭土 soft kaolin


以土状高岭土为主，砂质含量小于50%，可塑性较强。






砂质高岭土 sanay kaolin


含有土状高岭土，但砂质含量在50%以上，可塑性较弱。






偏高岭土 metakaolin


以高岭土为原料，在适当温度下（600℃-900℃）煅烧脱去结构水后形成的产物。






水洗高岭土 washed kaolin






软质或砂质高岭土在水中分散，除去其伴生的砂质矿物后所得的产物。






煅烧高岭土 calcined kaolin






以高岭土为原料，经900℃以上高温煅烧后形成的产物。






精细高岭土 fine kaolin clay






精细高岭土是指高岭土经提纯、超细、锻烧、改性、复合等工艺加工制备的高岭土深加工产品。






自然产出的高岭土矿石根据其成因、质量、可塑性和砂质（石英、长石、云母等矿物粒径>50um）的含量划分为硬质高岭土(岩)、软质高岭土和砂质高岭土三种工业类型。


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 高岭土是什么?高岭土是一种非金属矿产，白色又细腻，又被称为白云土，矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土的用途非常的广泛，用于造纸、涂料、陶瓷、耐火材料、塑料、颜料、农药、医药、纺织、石油、化工等多个领域。


 
高岭石的晶体化学式为2SiO2●Al2O3●2H2O，其理论化学组成为46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐，晶体主要由硅氧四面体和绍氢氧八面体组成，其中硅氧四面体以共用顶角的方式沿着二维方向连结形成六方排列的网格层，各个硅氧四面体未公用的尖顶氧均朝向一边；由硅氧四面体层和招氧八面体层公用硅氧四面体层的尖顶氧组成了1:1型的单位层高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物，是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中，由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成。
 
 
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 一、高岭土的加工工艺
 
 
 高岭土的选矿加工分为干法和湿法两种工艺。
 
 
 1、干法
 
 
 一般是将采出的原矿经过破碎机破碎至25mm左右，给入笼式破碎机中，使粒度减小至6mm左右。吹入到笼式破碎机内的热空气将高岭土的水分由采出时的20%左右降到10%左右。 碎后的矿石再经配有离心分离机与旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细。该工艺可将大部分砂石除去，适用于加工那些原矿白度高、砂石的含量低、粒度分布适宜的矿石。干法加工生产的成本低，产品通常用在橡胶、塑料及造纸等工业的低价填料。
 
 
 2、湿法
 
 
 湿法加工工艺包括泥料的分散、分级、杂质分选和产品处理等几个阶段。
 
 
 一般原则流程为：原矿、破碎、捣浆、除砂、旋流器分级、剥片、离心机分级、磁选(或漂白)、浓缩、干燥、压滤、陶瓷级或者造纸涂料级产品。
 
 
 煤系(硬质)高岭土加工的一般原则流程为：原矿、粉碎、捣浆、旋流器分级、剥片、离心分级、浓缩、压滤、内蒸干燥、煅烧、解聚、填料级或者造纸涂料级高岭土。
 
 
 高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、涂料化工、医药与国防等几十个行业所必需的矿物原料。
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 二、高岭土用途
 
 
 1、高岭土的可塑性、粘结性、一定干燥强度、烧结性及烧后白度等特殊性能，使其成为陶瓷生产的主要原料，用于制作日用陶瓷、建筑以及电瓷、化工耐腐蚀陶瓷、卫生陶瓷、工艺美术陶瓷及特种陶瓷等。
 
 
 2、洁白、柔软、高度分散性、吸附性及化学随性等优良工艺性能，使其在造纸工业上得到广泛的应用。用于纸张的填料和涂料，提高纸张的密度、白度与平滑度，改善印刷性能，降低造纸成本。
 
 
 3、耐火度高于或等于1770℃的纯净高岭土可以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、耐火泥、匣钵、出铁泥塞及烧制白水泥等。
 
 
 4、用作补强剂和填充剂，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。
 
 
 5、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。
 
 
 6、作为医药的涂层，吸附层、添加剂、漂白剂、制作去垢剂、化妆品、铅笔、颜料、油漆的填料。
 
 
 7、用作化肥、农药、杀虫剂的载体。
 
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 8、含铁低的高岭土用于玻璃纤维制造业，主要作用是提供铝和硅的来源，还能使其光泽黯淡。
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