高岭土的工业用途,含煤高岭土用途及价值

首页 > 生活 > 作者:YD1662024-06-02 03:33:33

高岭土的应用

高岭土的工业用途,含煤高岭土用途及价值(1)

优质高岭土

目前陶瓷、橡胶、塑料、人造革、水泥、耐火材料、化学等工业以及农业都有广泛应用。随着对高岭土选矿工艺的进一步提高,高岭土的应用范围将日趋广泛。煤田地质系统各单位,可以从实际情况出发,立足于煤系地层中高岭土资源及市场需求。高岭土是自然界中普遍存在的一种非金属矿,过去一般用于生产陶瓷,耐火材料以及少量掺入塑料,橡胶中作填料。随着国民经济各领域的日益发展,人们越来越重视高岭土的深度加工,因为这样不仅可以获取新的具有特殊性能的材料,而且还可提高经济效益。对高岭土进行深加工的方法之一,即将淘洗和初步烘干磨粉的高岭土进一步加热,焙烧,脱水,使其变成偏高岭土,用作塑料电缆科的填料,以提高电缆包皮的绝缘性能。常用的鞋类橡胶填充剂主要有有机填充剂和无机填充剂两种,前者包括再生胶和回收料等,后者包括白炭黑、碳酸钙、钛白粉、碳酸镁、氧化镁、炭黑和锌氧粉等。高岭土是近几年开发的一种新型橡胶制品填充剂。

但是高岭土的所有应用都必须要经过加工,成为细粉,才能加入到其他材料中,完全融合。

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。

高岭土的应用领域及主要用途

1、陶瓷工业

陶瓷工业的主要原料,用于制作日用陶瓷、建筑及卫生陶瓷、电瓷、化工耐腐蚀陶瓷、工艺美术陶瓷及特种陶瓷等。

2、造纸工业

用于纸张的填料和涂料,提高纸张的密度、白度和平滑度,改善印刷性能,降低造纸成本。

3、耐火材料及水泥工业

耐火度高于或等于1770℃的纯净高岭土可制熔炼光学玻璃和玻璃纤维用的坩埚及实验室用坩埚,低品位高岭土可制耐火砖、匣钵、耐火泥、出铁泥塞及烧制白水泥等。

4、橡胶工业

用作补强剂和填充剂,可提高橡胶的机械强度及耐酸性能,改善制品性能,降低成本。

5、石油、化工工业

制高效能吸附剂,代替人工合成化工用分子筛,用作石油裂解催化剂。

6、医药、轻纺工业

作为医药的涂层,吸附层、添加剂、漂白剂、制作去垢剂、化妆品、铅笔、颜料、油漆的填料。

7、农业

用作化肥、农药、*虫剂的载体。

8、国防尖端技术

原子反应堆、喷气式飞机、火箭燃料室及喷嘴等都需要优质高岭土。

高岭土的加工方法

为分离高岭土中的石英、长石、云母、铁矿物、钛矿物等非黏土矿物及有机质,生产出能满足各工业领域需求的高岭土产品,除了采用重选、浮选、磁选等对高岭土进行提纯除杂外,有时还要采用化学漂白、超细剥片、煅烧、表面改性等深加工方法对高岭土进行处理。

1、选矿提纯

高岭土的选矿加工分为干法和湿法两种工艺:

(1)干法一般是将采出的原矿经过破碎机破碎至25mm左右,给入笼式破碎机中,使粒度减小至6mm左右。碎后的矿石再经配有离心分离机和旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细。该工艺可将大部分砂石除去,适用于加工那些原矿白度高、砂石含量低、粒度分布适宜的矿石。干法加工生产成本低,产品通常用于橡胶、塑料及造纸等工业的低价填料。

(2)湿法加工工艺一般将原矿破碎后,经过捣浆、除砂、旋流器分级、剥片、离心机分级、磁选(或漂白)、浓缩、压滤、干燥即可,这样得到的产品可用于陶瓷或造纸涂料。如果制备填料级或造纸涂料级高岭土则需要增加煅烧工艺,即原矿粉碎、捣浆、旋流器分级、剥片、离心分级、浓缩、压滤、内蒸干燥、煅烧、解聚等。

2、煅烧法 

煅烧是为生产特殊高岭土产品而广泛应用的方法。它有4个煅烧温度范围:500~700℃、925℃、1000℃、1400℃。在不同温度下煅烧,所得的产品应用范围也不同,只脱除羟基的煅烧高岭土用作电缆塑料和橡胶密封圈的填料;经1000℃煅烧的高岭土可代Tio2,用作纸张填料;经过1300°C ~1525℃煅烧的高岭土可用作耐火制品的填料、光学玻璃坩埚内衬等。

3、剥片法 

为了制取涂料级高岭土产品,必须把较厚的叠层状高岭土剥成薄片,剥片的方法有湿法研磨、挤压和化学药剂浸泡法。

①湿法研磨法 将高岭土配制成固体气量40%左右的矿浆,加入分散剂后,添加有研磨介质(如石英砂、瓷珠、玻璃珠、尼龙聚乙烯珠等)的研磨机内,研磨一定时间后、过筛,再经沉淀分级即得。

②挤压法 将高岭土矿浆送至高压均浆器中,将高压均浆器加压到20~35Mpa,然后由喷嘴喷出,由于压力突然降低,使高岭土晶体叠层“松动”。高速喷出的料浆喷射到叶轮上,突然改变运动方向,使松动的晶体叠层发生剥离。

③化学药剂浸泡法 用尿素的饱和溶液浸泡高岭土粉,同时加热至30~80℃,再添加少量的分散剂,使高岭土充分分散后,进行高速搅拌,从而使晶体叠层剥离。也可用联苯胺、乙酰胺等代替尿素。将AlCl3的中性水溶液与Na2SiO3按照1∶0.75到1∶5的比例混合,产生沉淀。在110℃下干燥,即得到Al2O3·2SiO2·2H2O。

4、高岭土粉碎加工

就高岭土目前加工方式而言,有机械粉碎和气流粉碎两种方式。而机械粉碎一般粉碎到300目-1000目左右,但其粉碎加工为机械方式,因此粉碎细粉里有铁含量增加与其他杂质,对应用纯度要求较高行业而言,有缺陷;气流粉碎由于采取物料与物料之间相互碰撞与剪切,没有粉碎介质参与,因而有效保障了物料的纯度,从而满足纯度要求较高行业的应用效率,同时气流粉碎机的粉碎细度可达5000目(细度范围可调1000目-5000目)。

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