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高嶺土

質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結性、優(yōu)良的電絕緣性能;具有良好的抗酸溶性、很低的陽(yáng)離子交換量、較好的耐火性等理化性質(zhì)。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫藥等幾十個(gè)行業(yè)所需要的礦物原料。有報道稱(chēng),日本還有將高嶺土用于代替鋼鐵制造切削刀具、車(chē)床鉆頭和內燃機外殼等方面應用。特別是近幾年,現代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,使得高嶺土的應用領(lǐng)域更加廣泛,一些技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)始大量運用高嶺土作為材料,甚至原子反應堆、航天飛機和宇宙飛船的耐高溫瓷器部件,也用高嶺土制成。

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質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結性、優(yōu)良的電絕緣性能;具有良好的抗酸溶性、很低的陽(yáng)離子交換量、較好的耐火性等理化性質(zhì)。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫藥等幾十個(gè)行業(yè)所需要的礦物原料。有報道稱(chēng),日本還有將高嶺土用于代替鋼鐵制造切削刀具、車(chē)床鉆頭和內燃機外殼等方面應用。特別是近幾年,現代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,使得高嶺土的應用領(lǐng)域更加廣泛,一些技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)始大量運用高嶺土作為材料,甚至原子反應堆、航天飛機和宇宙飛船的耐高溫瓷器部件,也用高嶺土制成。
造紙用煅燒高嶺土以?xún)?yōu)良的煤系高嶺土為原料,經(jīng)選礦、超細粉磨、煅燒而成。它具有較完整的六方片狀結構、良好的孔隙度、合理的粒度分布范圍和理想的光散射性等特點(diǎn)。同時(shí),由于白度高、磨耗值低、吸油性好,是一種優(yōu)良的涂料顏料,目前在造紙行業(yè)中主要用于涂布的面涂。其具有降低生產(chǎn)成本,提高紙張性能,提高油墨吸收率,與其他組分有良好的相容性且自身粘濃度高的特點(diǎn)。

與未煅燒高嶺土相比,低溫煅燒高嶺土的結合水含量減少,二氧化硅和三氧化鋁含量均變大,活性點(diǎn)增加,結構發(fā)生變化,粒徑較小且均勻,與未煅燒高嶺土填充N(xiāo)R膠料相比,低溫煅燒高嶺土填充N(xiāo)R膠料的硫化特性曲線(xiàn)基本一致,紹爾A型硬度不變,拉伸強度提高,兩者的物理性能均達到運動(dòng)鞋非透明鞋底行業(yè)標準的要求。
日前陶瓷、橡膠、塑料、人造革、自水泥、耐火材料、化學(xué)等工業(yè)以及農業(yè)毋有廣泛應用。隨著(zhù)對高蛉土選礦工藝的進(jìn)一步提高,高嶺土的應用范圍將日趨廣泛。煤田地質(zhì)系統備單位,可以從實(shí)際情況出發(fā),立足于煤系地層中高嶺土資源及市場(chǎng)需求。高嶺土是自然界中普遍存在的一種非金屬礦,過(guò)去一般用于生產(chǎn)陶瓷,耐火材料以及少量摻入塑料,橡膠中怍填料。隨著(zhù)經(jīng)濟各領(lǐng)域的日益發(fā)展,人們越來(lái)越重視高嶺土的深度加工,因為這樣不僅可以獲取具有特殊性能的材料,而且還可提高經(jīng)濟效益。對高嶺土進(jìn)行深加工舳方法之一,即將巳淘洗和韌步烘干磨耪的高嶺土進(jìn)一步加熱,焙燒,脫水,使其變成偏高嶺土,用作塑料電纜科的填料,以提高電纜包皮的絕緣性能。常用的鞋類(lèi)橡膠填充劑主要有有機填充劑和無(wú)機填充劑兩種,前者包括再生膠和回收料等,后者包括白炭黑、碳酸鈣、鈦白粉、碳酸鎂、氧化鎂、炭黑和鋅氧粉等。高嶺土是近幾年開(kāi)發(fā)的一種橡膠制品填充劑。
但是在高嶺土的所有應用都需要的經(jīng)過(guò)加工成為細粉,才能加入到其他材料中,完全融合。

結合性指高嶺土與非塑性原料相結合形成可塑性泥團并具有一定干燥強度的性能。結合能力的測定,是在高嶺土中加入標準石英砂(其質(zhì)量組成0.25—0.15粒級占百分之70,0.15—0.09mm粒級占百分之30)。以其仍能保持可塑泥團時(shí)的較高含砂量及干燥后的抗折強度來(lái)判斷其高低,摻入的砂越多,則說(shuō)明這種高嶺土結合能力就越強。通常凡可塑性強的高嶺土結合能力也強。
粘性和觸變性
粘性是指流體內部由于內摩擦作用而阻礙其相對流動(dòng)的一種特征,以粘度來(lái)表示其大。ㄗ饔糜1單位面積的內摩擦力),單位是Pa·s。粘度的測定,一般采用旋轉粘度計,以在含百分之70固含量的高嶺土泥漿中的轉速來(lái)衡量。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,對造紙工業(yè)影響也很大。據資料表明,外面用高嶺土作涂料,在低速涂布時(shí)要求粘度約0.5Pa·s,高速涂布時(shí)要求小于1.5Pa·s。
觸變性指已經(jīng)稠化成凝膠狀不再流動(dòng)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。以厚化系數表示其大小,采用流出粘度計和毛細管粘度計測定。
粘性和觸變性與泥漿中礦物成分,粒度及陽(yáng)離子類(lèi)型有關(guān),一般,蒙脫石含量多的,顆粒細的,交換性陽(yáng)離子以鈉為主的,其粘度和厚化系數高。因此工藝上常用添加可塑性強的粘土、提高細度等方法提高其粘性和觸變性,用增加稀釋電解質(zhì)和水分等方法降低之。
干燥性能
干燥性能指高嶺土泥料在干燥過(guò)程中的性能。包括干燥收縮、干燥強度和干燥靈敏度等。
干燥收縮指高嶺土泥料在失水干燥后產(chǎn)生的收縮。高嶺土泥料一般在40—60℃至多不超過(guò)110℃溫度下就發(fā)生脫水而干燥,因水分排出,顆粒距離縮短,試樣的長(cháng)度和體積就要發(fā)生收縮。干燥收縮分線(xiàn)收縮和體收縮,以高嶺土泥料干燥至恒重后長(cháng)度及體積變化的百分數表示。高嶺土的干燥線(xiàn)收縮一般在百分之3—10。粒度越細,比表面積越大,可塑性越好,干燥收縮越大。同一類(lèi)型的高嶺土,因摻合水的不同,其收縮也不同,多者,收縮大。在陶瓷工藝中,干燥收縮過(guò)大,坯體容易發(fā)生變形或開(kāi)裂。
干燥強度指泥為干燥至恒重后的抗折強度。
干燥靈敏度指坯體干燥時(shí),可能產(chǎn)生變形和開(kāi)裂傾向的難易程度。靈敏度大,在干燥過(guò)程中容易變形和開(kāi)裂。一般干燥靈敏度高的高嶺土(干燥靈敏度系數K>2)容易形成缺陷;低者(干燥靈敏度系數K<1)在干燥中比較放心。
燒結性
燒結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(guò)1000℃)時(shí),物質(zhì)自發(fā)地充填粒間隙而致密化的性能。氣孔率下降到較低值,密度達到較大值的狀態(tài),稱(chēng)為燒結狀態(tài),相應的溫度稱(chēng)為燒結溫度。繼續加熱時(shí),試樣中的液相不斷增加,試樣開(kāi)始變形,此時(shí)溫度即稱(chēng)轉化溫度。燒結溫度與轉化溫度的間隔稱(chēng)燒結范圍。燒結溫度和燒結范圍在陶瓷工業(yè)中是決定坯料配方、選擇窯爐類(lèi)型的重要參數。試料以燒結溫度低、燒結范圍寬(100—150℃)為宜,工藝上可以用摻配助熔原料及將不同類(lèi)型的高嶺土按比例摻配的方法控制燒結溫度及燒結范圍。

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