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高嶺土是一種非金屬礦產(chǎn),高嶺土類(lèi)礦物是由高嶺石、地開(kāi)石、珍珠石、埃洛石等高嶺石簇礦物組成,主要礦物成分是高嶺石,因江西景德鎮(zhèn)高嶺村而得名。
高嶺石屬于1:1型層狀硅酸鹽,三斜晶系,結(jié)晶單體為假六方板狀,也有部分呈書(shū)冊(cè)狀。高嶺石結(jié)晶集合體大多呈現(xiàn)為蠕蟲(chóng)狀及手風(fēng)琴狀,粒度介于 0.5~2nm 之間,少數(shù)蠕蟲(chóng)狀集合體粒徑可能達(dá)到毫米級(jí)別。
高嶺土性質(zhì)特點(diǎn)
高嶺土顏色多為白色,最高白度能達(dá)到95%以上,高嶺土的顏色隨著金屬含量或者有機(jī)質(zhì)含量的不同略有變化,含F(xiàn)e2O3 時(shí)呈玫瑰紅色,褐黃色;含F(xiàn)e2+時(shí)呈淡藍(lán)色,淡綠色;含MnO2呈淡褐色;含有機(jī)質(zhì)時(shí)則呈淡黃色、青色、灰色、黑色等。高嶺土多為隱晶質(zhì)致密狀或土狀集合體。硬度2.0~3.5,比重2.60~2.63,熔點(diǎn)1780℃,絕緣性好。
高嶺土廣泛的用途與其優(yōu)良的理化性能是分不開(kāi)的。質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟易分散懸浮于水中,良好的可塑性和高的黏結(jié)性、優(yōu)良的電絕緣性能以及良好的抗酸溶性、很低的陽(yáng)離子交換容量、較高的耐火度等理化性能。
中國(guó)高嶺土礦產(chǎn)資源排名世界前列,已探明267處礦產(chǎn)地,探明儲(chǔ)量29.10億噸。
我國(guó)六大高嶺土礦產(chǎn)地:
(1)湖南省衡陽(yáng)縣界牌鎮(zhèn)礦產(chǎn)資源豐富。高嶺土、納長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英石儲(chǔ)量達(dá)2億噸,現(xiàn)有采礦及礦產(chǎn)品加工企業(yè)近40家。大牌嶺礦區(qū)(以高嶺土礦為主)單礦蘊(yùn)藏量雄居亞洲之冠達(dá)8000萬(wàn)噸。全鎮(zhèn)年采礦量在50萬(wàn)噸以上,供應(yīng)全國(guó)數(shù)百家陶瓷廠。
(2)廣東茂名地區(qū)高嶺土,茂名盆地內(nèi)高嶺土礦屬沉積巖風(fēng)化殘積亞型礦床,其石英等砂質(zhì)含量大于50%,故稱(chēng)為砂質(zhì)高嶺土礦。茂名高嶺土從成因上說(shuō)經(jīng)過(guò)風(fēng)化殘積——搬運(yùn)自磨;——再風(fēng)化三個(gè)階段,高嶺土風(fēng)化完全,晶片以單片狀為主,粒度細(xì)。主要為造紙涂料原料。
(3)福建龍巖高嶺土,屬風(fēng)化殘余型高嶺土礦床。由于含鐵量低于0.3%,鈦低于0.02%,并含有一定量低溫溶劑元素(Li2O)是電瓷、高檔日用、美術(shù)瓷的理想原料。
(4)蘇州陽(yáng)山高嶺土,該礦床為熱液蝕變型高嶺土。質(zhì)地純凈的蘇州陽(yáng)山泥,其化學(xué)成分十分接近高嶺石的理論成分,Al2O3含量可高達(dá)39.0%左右,顏色潔白、顆粒細(xì)膩。主要用于催化劑載體及化工原料。
(5)廣西合浦高嶺土:屬風(fēng)化殘余型高嶺土礦床。主要用于建筑陶瓷原料。
(6)北方煤系高嶺土:為沉積型高嶺巖,主要分布于我國(guó)產(chǎn)煤區(qū)域,可用于建筑、涂料、油漆及造紙涂料——煤系土。
上述6大產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量約占中國(guó)80%以上,在資源類(lèi)型方面也有主要的代表性。
高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域
1造紙工業(yè)
高嶺石粘土粒度小,剝離后具有良好的鱗片和片狀形態(tài),片徑與厚度比例大,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,所以在造紙行業(yè)中廣泛使用,可以用作造紙?zhí)盍虾图垙埻繉右蕴岣呒垙埖墓鉂啥?、充填紙張纖維之間的空隙、提高不透明度等。
▲高嶺土是造紙工業(yè)不可缺少的原料
2陶瓷工業(yè)
陶瓷工業(yè)是高嶺土的主要應(yīng)用領(lǐng)域,能夠達(dá)到20-30%。高嶺土在燒制陶瓷的過(guò)程中,通過(guò)分解莫來(lái)石形成胚體框架,此過(guò)程使陶瓷坯體不容易走樣變性,同時(shí)使燒成溫度范圍變寬,并且提高陶瓷的白度。
▲高嶺土在陶瓷工業(yè)中廣泛、大量應(yīng)用
3耐火材料
高嶺土具有良好的耐火性,常用來(lái)生產(chǎn)耐火材料,其制品能在高溫下承受負(fù)荷而不變形。主要的耐火材料制品有耐火磚、硅鋁棉兩類(lèi)。某些帶色的高嶺土,不能用于陶瓷和造紙,卻是耐火材料的好原料。
▲高嶺土可用于制備硅鋁棉耐火制品
4涂料工業(yè)
高嶺土由于其色白、價(jià)廉、流動(dòng)性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、表面陽(yáng)離子交換量大,很早就被用作涂料和油漆的填料,可用于改善涂料的涂刷性、涂料體系儲(chǔ)存穩(wěn)定性、涂層的抗吸潮性等。
▲高嶺土可適應(yīng)各類(lèi)涂料體系
5橡膠工業(yè)
高嶺土填充到橡膠的膠體混合物中。可以增強(qiáng)橡膠的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度,延長(zhǎng)硬化時(shí)間,還可以改善橡膠的流變性、混煉性、硫化性,提高未硫化制品的粘稠度,防止其凹陷、塌軟、下垂、變形、扁管等。
▲高嶺土影響橡膠制品的綜合性能
6電纜工業(yè)
生產(chǎn)高絕緣性能電纜無(wú)疑需要超量加入電性能改良劑。而高嶺土則是能制成電性能改良劑極好的產(chǎn)品。高嶺土經(jīng)適當(dāng)溫度煅燒后有極高的電阻率,不同煅燒溫度的高嶺土空隙率不一樣,空隙對(duì)電纜材料中一些較活潑的有害成份有一定的吸附作用,能提高電纜絕緣性。
▲高嶺土可用于絕緣電纜
7化妝品及醫(yī)藥
高嶺土主要成分為含水硅酸鋁,對(duì)皮膚的黏附性能好,有抑制皮脂及吸汗的性能,在化妝品中可與滑石粉配合使用。在醫(yī)藥領(lǐng)域高嶺土具有較好的生物相容性,經(jīng)過(guò)插層擴(kuò)大層間距,可為藥物分子提供新的活性位點(diǎn),促進(jìn)藥物進(jìn)入層間,實(shí)現(xiàn)藥物的裝載與釋放。
▲高嶺土在化妝品中用途廣泛
層狀硅酸鹽(合成水滑石、系列蒙脫石、高嶺石)黏土礦物在體外止血過(guò)程中不釋放熱量,且凝血特性廣泛,兼有價(jià)格低廉,穩(wěn)定無(wú)毒的特性,還可作為新型凝血?jiǎng)┐鎮(zhèn)鹘y(tǒng)商品沸石基止血?jiǎng)?/p>
8在水處理和環(huán)保工程中的應(yīng)用
天然的二維層狀結(jié)構(gòu)使得高嶺土具有較大的比表面積和較好的吸附性能,經(jīng)過(guò)改性作為一種優(yōu)質(zhì)的吸附劑,對(duì)有機(jī)污染物、重金屬和水體懸浮物等環(huán)境污染問(wèn)題的解決具有深遠(yuǎn)的意義。
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