第一节 高岭土的介绍
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。因江西省景德镇高岭村而得名。(可行性
研究)
其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土用途十分广泛,主要用于造纸、陶瓷和耐火材料,其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料,少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
第二节 高岭土理化性质
高岭土粒度细小,粒径一般在0.5~5μm。常呈隐晶质致密块状、土状集合体产出。晶体常呈假六方片状、不规则片状晶形,埃洛石呈管状。高岭石集合体成蠕虫状和书本状形态。纯净者白色,白度可达90%以上;含铁、钛杂质高者可呈黄色、褐色、浅红色等,含有机质多者则成灰色、灰黑色或黑色。光泽暗淡,土状光泽或无光泽,硬度2~2.5。软质高岭土易成粉末,具可塑性,易分散、悬浮;硬质高岭岩呈块状、不具可塑性。
具有可塑性,湿土能塑成各种形状而不致破碎,并能长期保持不变。 煅烧白度:高,达60%-90%不等。
高岭土化学性能稳定,抗酸溶性良好,阳离子交换容量很低,耐火度、电阻、击穿电压较高,成型、干燥、烧结性能及烧成白度良好。
高岭石族矿物的典型性质 矿物名称 高岭石 珍珠石 地开石 化学式 Al4(Si4O10)(OH)8 Al4(Si4O10)(OH)8 Al4(Si4O10)(OH)8 化学组成,% Al2O3 SiO2 H2O 莫氏硬度 密度 g/cm 2.609 2.581 2.589 2.0 3颜色 白、灰白、带黄、带红 蓝白、黄白 白 白、灰绿、黄、蓝、红 39.50 46.54 13.96 2~2.5 39.50 46.54 13.96 2.5~3 39.50 46.54 13.80 2.5~3 1~2 7?埃洛石 Al4(Si4O10)(OH)84H2O 34.66 40.9 24.44 3. 矿床成因
高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物,是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中,由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成。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。
第三节 高岭土的应用
工业用途
高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个
行业所必需的矿物原料。
陶瓷工业是应用高岭土最早、用量较大的
行业。一般用量为配方的20%~30%。高岭土在陶瓷中的作用是引入Al2O3,有利于莫来石的生成,提高其化学稳定性和烧结强度,在烧成中高岭土分解生成莫来石,形成坯体强度的主要框架,可防止制品的变形,使烧成温度变宽,还能使坯体具有一定的白度。同时,高岭土具有一定的可塑性、粘结性、悬浮性和结合能力,赋予瓷泥、瓷釉良好的成形性,使陶瓷泥坯有利于车坯及注浆,便于成形。如用在电线中,可以增加绝缘性,降低其介电损耗。
陶瓷不仅对高岭土的可塑性、结合性、干燥收缩、干燥强度、烧结收缩、烧结性质、耐火度及烧后白度等有严格要求,而且涉及到化学特性,特别是铁、钛、铜、铬、锰等致色元素的存在,使烧后白度降低,产生斑点。
对高岭土的粒度要求一般是越细越好,使瓷泥具有良好的可塑性和干燥强度,但对要求快速浇铸、加快注浆速度和脱水速度的浇铸工艺,需提高配料的粒度。此外,高岭土中高岭石结晶程度的差异,也将明显影响瓷坯的工艺性能,结晶程度好,则可塑性、结合能力就低,干燥收缩小,烧结温度高,其杂质含量也减少;反之,则其可塑性就高,干燥收缩大,烧结温度较低,相应杂质含量也偏高。
第四节 高岭土资源分布
中国分布
中国高岭土矿产资源排名世界前列,已探明267处矿产地,探明储量29.10亿吨,其中:我国非煤建造高岭土,资源储量居世界第五位.已探明储量14.68亿吨,主要集中分布在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏六省占全国总储量的84.55%;含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位,探明储量为14.42亿吨,主要分布在山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕西韩城等地其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。
国内有五大高岭土矿产地。
(1)湖南省衡阳县界牌镇矿产资源丰富。高岭土、纳长石、钾长石、石英石储量达2亿吨,现有采矿及矿产品加工企业近40家。大牌岭矿区(以高岭土矿为主)单矿蕴藏量雄居亚洲之冠达8000万吨。全镇年采矿量在50万吨以上,供应全国数百家陶瓷厂。
(2)茂名地区高岭土,茂名盆地内高岭土矿属沉积岩风化残积亚型矿床,其石英等砂质含量大于50%,故称为砂质高岭土矿。茂名高岭土从成因上说经过风化残积——搬运自磨;——再风化三个阶段,高岭土风化完全,晶片以单片状为主,粒度细。主要为造纸涂料原料。
(3)龙岩高岭土,属风化残余型高岭土矿床。由于含铁量低于0.3%,钛低于0.02%,并含有一定量低温溶剂元素(Li2O)是电瓷、高档日用、美术瓷的理想原料。
(4)苏州阳山高岭土,该矿床为热液蚀变型高岭土。质地纯净的苏州阳山泥,其化学成分十分接近高岭石的理论成分,Al2O3含量可高达39.0%左右,颜色洁白、颗粒细腻。主要用于催化剂载体及化工原料。
(5)合浦高岭土:属风化残余型高岭土矿床。主要用于建筑陶瓷原料。
(6)北方煤系高岭土:为沉积型高岭岩,主要分布于我国产煤区域,可用于建筑、涂料、油漆及造纸涂料——煤系土。
上述6大产区产量约占中国80%以上,在资源类型方面也有主要的代表性。
国外分布
世界高岭土资源丰富,分布较为广泛。美国、英国、巴西、印度、保加利亚、澳大利亚、俄罗斯等国家有优质高岭土资源。当前,世界已查明高岭土资源量约为209亿吨。
国内外主要高岭土矿床
(1)美国佐治亚州­——南卡罗来纳州高岭土矿带是美国最大的高岭土矿床和产区。该区矿床为次生沉积矿床。该高岭土矿的特点是自身均一性好,因为自然沉积作用过程中,高岭土按大小进行了天然的分级。
(2)英国康沃尔地区高岭土矿床,为热液蚀变原生矿床其含铁量很低,具有极好的白度,这些特殊成矿条件使英国生产的高岭土驰名于世 。
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