詳細說明
高嶺土
高嶺土是一種非金屬礦產(chǎn),是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖。因呈白色而又細膩,又稱白云土。其質(zhì)純的高嶺土呈潔白細膩、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。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。
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。
密度:2.54-2.60 g/cm3。
熔點:約1785℃。
具有可塑性,濕土能塑成各種形狀而不致破碎,并能長期保持不變。
工業(yè)類型
根據(jù)其質(zhì)地、可塑性和砂質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)分為三種類型:
1、硬質(zhì)高嶺土:質(zhì)硬,無可塑性,粉碎細磨后具可塑性。
2、軟質(zhì)高嶺土:質(zhì)軟,可塑性較強,砂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)<50%;
3、砂質(zhì)高嶺土:質(zhì)松軟,可塑性較弱,砂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)>50%。
工藝特性
白度亮度
白度是高嶺土工藝性能的主要參數(shù)之一,純度高的高嶺土為白色。高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度。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。陶瓷工藝規(guī)定烘干105℃為自然白度的分級標準,煅燒1300℃為煅燒白度的分級標準。白度可用白度計測定。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即表示相當于標準樣反射率的90%)。
亮度是與白度類似的工藝性質(zhì),相當于4570Å;(埃)波長光照射下的白度。
高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。
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,以粘度來表示其大?。ㄗ饔糜?單位面積的內(nèi)摩擦力),單位是Pa·s。粘度的測定,一般采用旋轉(zhuǎn)粘度計,以在含70%固含量的高嶺土泥漿中的轉(zhuǎn)速來衡量。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(shù),對造紙工業(yè)影響也很大。據(jù)資料表明,國外用高嶺土作涂料,在低速涂布時要求粘度約0.5Pa·s,高速涂布時要求小于1.5Pa·s。
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,粒度及陽離子類型有關(guān),一般,蒙脫石含量多的,顆粒細的,交換性陽離子以鈉為主的,其粘度和厚化系數(shù)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。
工業(yè)用途
高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫(yī)藥和國防等幾十個行業(yè)所必需的礦物原料。
陶瓷工業(yè)是應用高嶺土最早、用量較大的行業(yè)。一般用量為配方的20%~30%。高嶺土在陶瓷中的作用是引入Al2O3,有利于莫來石的生成,提高其化學穩(wěn)定性和燒結(jié)強度,在燒成中高嶺土分解生成莫來石,形成坯體強度的主要框架,可防止制品的變形,使燒成溫度變寬,還能使坯體具有一定的白度。同時,高嶺土具有一定的可塑性、粘結(jié)性、懸浮性和結(jié)合能力,賦予瓷泥、瓷釉良好的成形性,使陶瓷泥坯有利于車坯及注漿,便于成形。如用在電線中,可以增加絕緣性,降低其介電損耗。
陶瓷不僅對高嶺土的可塑性、結(jié)合性、干燥收縮、干燥強度、燒結(jié)收縮、燒結(jié)性質(zhì)、耐火度及燒后白度等有嚴格要求,而且涉及到化學特性,特別是鐵、鈦、銅、鉻、錳等致色元素的存在,使燒后白度降低,產(chǎn)生斑點。對高嶺土的粒度要求一般是越細越好,使瓷泥具有良好的可塑性和干燥強度,但對要求快速澆鑄、加快注漿速度和脫水速度的澆鑄工藝,需提高配料的粒度。此外,高嶺土中高嶺石結(jié)晶程度的差異,也將明顯影響瓷坯的工藝性能,結(jié)晶程度好,則可塑性、結(jié)合能力就低,干燥收縮小,燒結(jié)溫度高,其雜質(zhì)含量也減少;反之,則其可塑性就高,干燥收縮大,燒結(jié)溫度較低,相應雜質(zhì)含量也偏高。