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源磊小课堂 | 高岭土,你到底了解它多少?

发布时间:

2024-01-29 09:36

 

源磊小课堂 | 高岭土,你到底了解它多少?

 

高岭土的分类

 

自然产出的高岭土矿石,根据其质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50微米)的含量,可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。

 

不同的资源秉性,基本决定了该资源可适合发展的产业方向。一般来说,国内的煤系高岭土(硬质高岭土),比较适合开发为煅烧高岭土,主要应用于各种用途的填料方面。煅烧高岭土由于白度较高,在造纸方面也有应用,且多为生产高档铜版纸,价格昂贵。但由于煅烧土主要是增加白度,一般不单独,在造纸中用量较水洗土为少。非含煤高岭土(软质高岭土和沙质高岭土),主要应用于造纸涂料和陶瓷行业方面。非煤系高岭土的晶体结构上主要分为单片状(径厚比为8:1)、管状和叠片状。

 

其中:以茂名盆地为代表的单片状结构高岭土(石)经简单工艺处理即可直接应用于造纸涂料,加工成本相对稍低,附加值较高;以福建龙岩为代表的管状结构高岭土(石)可应用于陶瓷材料、耐火材料;先天不足,但经剥片处理,也可用于造纸,成本相对茂名土稍高。而且,据专家分析,天然品质的局限性,使得合浦土的粘浓度较低,在目前技术条件下,还无法加工后用于高档造纸涂料。

 

 

应当指出的是,这种用途上的分工也不是绝对的。随着技术的进步,高岭土资源天然秉赋上的差异,是可以通过技术的进步来抹平的。当然,技术的可能和可行是完全不同的两种概念,技术的可行还不能代表工业应用价值。在工业上的实际应用,存在性能价格比问题,成本必须有优势才有应用价值。目前这种用途上的相对区分,是以现有技术为前提的。这也是我们茂名高岭土在目前占有优势的重要原因。

 

高岭土的分散

 

高领土颗粒是假片状六角形结构,所有的高岭土悬浮液在低PH值时(PH=4)容易凝聚,凝聚时都是以边缘对着表面的状态。一般高岭土在PH<7.3酸性时,侧面带正电荷,表面带负电荷。当PH值大于9.0时,整个高岭土表面都带负电荷导致相互间排斥,处于一定的分散状态。通常高岭土在悬浮水溶液中分散,需要加入一定量的分散剂,并加入一定量的NaOH一起使PH值达到7.0-8.0才会取得最佳的分散效果,如果和其它颜料混合分散的话就要综合兼顾了。分散剂的用量取决于高岭土的形式,例如,喷雾干燥的高岭土,在其表面有残留的分散剂,因此,与PH较低的高岭土相比,可能用分散剂的量相对少一些。高岭土的分散在高速搅拌的状态下投料,投料完成后应混合一定的时间,以保证分散效果,一般的分散料温基本可以反映出分散时间的长短,分散的时间长,相对分散效果要好一些。分散设备的动力应与涂布高岭土的品种相适应,如煅烧土就不象标准含水土那样用力分散,因为这样会使凝聚块破碎。分散后的高岭土一定要过筛,筛目可选用120目到180目之间。应注意的是,分散液放置一段时间可能还会发生再聚凝,通常采用略微多加一些分散剂的方法以抵偿这些效应。

 

分散高岭土的分散剂,比较有效的为六偏磷酸钠、焦磷酸钠;常用分散剂一般使用聚丙稀酸钠,不同供方分散剂的效果差距很大。

 

 

高岭土的粘度和粘浓度

 

粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征,以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa?s(IS制单位)或P(cgs制单位)。触变性指已经稠化成凝胶状不再流动的泥浆受力后变为流体,静止后又逐渐稠化成原凝胶状的特性。粘性和触变性与泥浆中矿物成分,粒度及阳离子类型有关,一般蒙脱石含量多的,颗粒细的,交换性阳离子以钠为主的,其粘度和厚化系数高。因此,工艺上常用添加可塑性强的粘土、提高细度等方法提高其粘性和触变性,用增加稀释电解质和水分等方法降低其粘性和触变性。

 

瓷土的粘滞浓度也是评价瓷土的重要指标,粘滞浓度是指涂料在温度25℃,粘度达到500mpa.s时的固形物浓度。现代的涂布设备对高固含量低粘度的涂料要求越来越严格,粘滞浓度越高越有利于配制低粘高浓的涂料,好的瓷土的粘滞浓度有的可达到74%,国内的高岭土粘滞浓度也可达到71%以上。

 

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