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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(jié)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(yī)藥等幾十個(gè)行業(yè)所需要的礦物原料。有報(bào)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(nèi)燃機(jī)外殼等方面應(yīng)用。特別是近幾年,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,使得高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,一些技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)始大量運(yùn)用高嶺土作為材料,甚至原子反應(yīng)堆、航天飛機(jī)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(jié)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(yī)藥等幾十個(gè)行業(yè)所需要的礦物原料。有報(bào)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(nèi)燃機(jī)外殼等方面應(yīng)用。特別是近幾年,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,使得高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,一些技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)始大量運(yùn)用高嶺土作為材料,甚至原子反應(yīng)堆、航天飛機(jī)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優(yōu)良的煤系高嶺土為原料,經(jīng)選礦、超細(xì)粉磨、煅燒而成。它具有較完整的六方片狀結(jié)構(gòu)、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(jié)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(jié)構(gòu)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基本一致,紹爾A型硬度不變,拉伸強(qiáng)度提高,兩者的物理性能均達(dá)到運(yùn)動(dòng)鞋非透明鞋底行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(nóng)業(yè)毋有廣泛應(yīng)用。隨著對(duì)高蛉土選礦工藝的進(jìn)一步提高,高嶺土的應(yīng)用范圍將日趨廣泛。煤田地質(zhì)系統(tǒng)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。隨著經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的日益發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越重視高嶺土的深度加工,因?yàn)檫@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(jì)效益。對(duì)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(jī)填充劑和無(wú)機(jī)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(yīng)用都需要的經(jīng)過(guò)加工成為細(xì)粉,才能加入到其他材料中,完全融合。

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。結(jié)合能力的測(cè)定,是在高嶺土中加入標(biāo)準(zhǔn)石英砂(其質(zhì)量組成0.25—0.15粒級(jí)占百分之70,0.15—0.09mm粒級(jí)占百分之30)。以其仍能保持可塑泥團(tuán)時(shí)的較高含砂量及干燥后的抗折強(qiáng)度來(lái)判斷其高低,摻入的砂越多,則說(shuō)明這種高嶺土結(jié)合能力就越強(qiáng)。通常凡可塑性強(qiáng)的高嶺土結(jié)合能力也強(qiáng)。
粘性和觸變性
粘性是指流體內(nèi)部由于內(nèi)摩擦作用而阻礙其相對(duì)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(nèi)摩擦力),單位是Pa·s。粘度的測(cè)定,一般采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),以在含百分之70固含量的高嶺土泥漿中的轉(zhuǎn)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(shù),對(duì)造紙工業(yè)影響也很大。據(jù)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(shù)表示其大小,采用流出粘度計(jì)和毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)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(xì)的,交換性陽(yáng)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(qiáng)的粘土、提高細(xì)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(qiáng)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(zhǎng)度和體積就要發(fā)生收縮。干燥收縮分線收縮和體收縮,以高嶺土泥料干燥至恒重后長(zhǎng)度及體積變化的百分?jǐn)?shù)表示。高嶺土的干燥線收縮一般在百分之3—10。粒度越細(xì),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(qiáng)度指泥為干燥至恒重后的抗折強(qiáng)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(shù)K>2)容易形成缺陷;低者(干燥靈敏度系數(shù)K<1)在干燥中比較放心。
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(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(dá)到較大值的狀態(tài),稱(chēng)為燒結(jié)狀態(tài),相應(yīng)的溫度稱(chēng)為燒結(jié)溫度。繼續(xù)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(zhuǎn)化溫度。燒結(jié)溫度與轉(zhuǎn)化溫度的間隔稱(chēng)燒結(jié)范圍。燒結(jié)溫度和燒結(jié)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(shù)。試料以燒結(jié)溫度低、燒結(jié)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(jié)溫度及燒結(jié)范圍。

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