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源磊小知识 | 高岭土煅烧的影响因素

发布时间:

2024-01-29 09:34

高岭土煅烧的主要目的是:

(1)脱去有机碳和其他杂质矿物以提高白度;

(2)脱去高岭土所含水分、羟基以提高煅烧产品的空隙体积和化学反应活性,改善物理化学性能,满足各种各样的应用需求,并为进一步开发新的应用领域奠定基础。

 

 

影响高岭土煅烧的主要因素有:入料粒度、煅烧温度、气氛、时间和工艺设备等。

 

01 入料粒度

如果在入窑煅烧前不经过湿法剥片,高岭土干法粉磨的最小粒度为-10μm≥90%。粒度较大,则颗粒的比表面积小,与氧气的接触面积小,不利于碳质的迅速燃烧,需要恒温煅烧的时间较长,而且颗粒内部的碳质无法与氧气充分接触,很难氧化脱除,产品会出现黑心现象。煅烧后再剥片时,由于夹心的存在,则产品的白度受到很大的影响。

如果先剥片(-10μm≥90%)后煅烧,则由于粉体颗粒在高温煅烧时容易发生团聚现象。

后经过大量实验,一致认为先剥片再入窑,煅烧后再二次解聚剥片。目前,好的煤系燃烧高岭土大多采用干、湿结合,先磨后烧的生产工艺。

 

02 煅烧温度

高岭土的煅烧过程是一个不断加热升温的过程,由于脱失羟基和物相转变,升温速度肯定不是一个均匀递升的过程,高岭土在530~650℃脱失羟基是一个吸热过程,这个阶段升温速度肯定要慢一些,才有利于表面羟基和部分四面体片层与八面体层间的内部羟基脱除。950℃由非晶质结构转变为晶质硅铝尖晶石相,是一个放热过程,均匀加热,升温速度肯定要快一些,但是由于煅烧温度要严格控制,操作时应特别注意。温度过高,煅烧产品中生成的莫来石含量高,即增加了产品硬度,颗粒又有一定的团聚,从而导致粒度的下降。

 

 

03 煅烧气氛

煅烧气氛主要是指在炉内保持氧化还是还原气氛。

氧化气氛虽然有利于有机质氧化,但不利于煅烧对Fe2O3和TiO2等染色杂质的作用。通过添加还原剂、控制通入窑内的O2量或者通入适量的CO2可以调节窑内保持还原气氛。

 

04 煅烧时间

煅烧时间对高岭土的活性和白度有很大影响。总的来说,煅烧时间越长,反应越充分,产品的白度越高。

在实际生产中,应寻求煅烧时间和生产效率以及产品性能的最佳组合。煤系煅烧高岭土由于脱掉了羟基和碳质,烧失量与原料有关,一般在15%左右。主要化学成分SiO2和Al2O3的相对含量有所提高,其他成分的含量变化不大。

 

05 煅烧设备

煅烧设备对高岭土的生产也很关键。主要生产设备有隔焰式回转窑(用柴油、煤气或天然气或电加热)、立窑、隧道窑和梭式窑等。其中隔焰式回转窑可以方便地调节气氛,温度可控性好,物料受热均匀,产品白度高且质量稳定,操作简便,已成为我国煤系高岭土煅烧的主要设备。

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