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源磊小知识 | 高岭土的分类以及性能特点

发布时间:

2024-01-29 09:34

高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻,又称白云土。

 

土质分类

自然界中高岭土所包含的矿物主要分为粘土矿物和非粘土矿物。其中粘土矿物主要包含高岭石族矿物和少量的蒙脱石、云母和绿泥石;非粘土矿物主要包含长石、石英和招的水化物,还有一些铁矿物如赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等、钛矿物如金红石等和有机质如植物纤维等。决定高岭土性能的主要是粘土矿物。

 

 

成因分类

以高岭土矿床成因为基础,根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异,《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。

1、风化型:又分为风化残积亚型和风化淋积亚型;

2、热液蚀变型:又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型;

3、沉积型:又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型。

 

 

工业类型

根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型:

1、硬质高岭土:质硬,无可塑性,粉碎细磨后具可塑性。

2、软质高岭土:质软,可塑性较强,砂质质量分数<50%;

3、砂质高岭土:质松软,可塑性较弱,砂质质量分数>50%。

 

 

性能特点

高岭土广泛的用途与其优良的理化性能是分不开的。质纯的高岭土具有白度高、质软易分散悬浮于水中,良好的可塑性和高的黏结性、优良的电绝缘性能以及良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换容量、较高的耐火度等理化性能。

(1)颜色。白色或近于白色,最高白度大于95%。

(2)硬度。软质高岭土硬度一般为1-2,硬质高岭土的有时达3-4。

(3)粒度及颗粒形态。高岭土的粒度分布通常为0.2-5μm,粒度对其可塑性、泥浆黏度、离子交换量、成形性、干燥性、烧结等性能均有影响。一般高岭土粒度越细,可塑性越好,干燥强度越高,易于烧结,烧后气孔率低,机械强度高。

(4)可塑性。高岭土与水结合形成的泥料,在外力作用下能够变形,外力除去后,仍能保持这种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础,也是主要的工艺技术指标。

(5)烧结性。烧结性是指将成型的固体粉状高岭土坯体加热至接近其熔点(一般超过1000℃)时,物质自发地充填粒间隙而致密化的性能。气孔率下降到最低值,密度达到最大值的状态,称为烧结状态,相应的温度称为烧结温度。

(6)分散性。高岭土在水中易分散、悬浮,能形成稳定性良好的悬浮液。

(7)电绝缘性。高岭土具有优良的电绝缘性能,200℃时电阻率大于1010Ω·cm,可用于电缆填料。

(8)化学稳定性。化学稳定性是矿物材料用作填料的主要性能指标之一,高岭土具有较强的化学稳定性和强的耐酸性能,但其耐碱性能差。

(9)阳离子交换量(CEC)。高岭土的阳离子交换量一般为0.03-0.05mmol/g。

(10)耐火度。耐火度与高岭土的化学组成有关,纯的高岭土的耐火度一般在1700℃左右,当水云母、长石含量多,钾、钠、铁含量高时,耐火度降低,高岭土的耐火度最低不小于1500℃。一般随Al2O3含量的增加,耐火度增高;随碱性氧化物、铁的氧化物的含量增加,耐火度降低。

(11)与有机质相互作用。高岭土可与许多极性有机分子,如甲酰胺(HCONH2)、乙酰胺(CH3CONH2)、尿素(NH2CONH2)等相互作用产生高岭土-极性有机分子嵌合复合体。有机分子可进人层间域,并与结构层两表面以氢键相联结。其结果一是使高岭土的结构单元层厚度增大;二是改变了高岭土的表面性质,如亲水性等。

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