煅燒高嶺土的常用特性

 高嶺石的晶體化學式為2SiO2?Al2O3?2H2O，其理論化學組成為46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高嶺土類礦物屬于1:1型層狀硅酸鹽。

 

一、煅燒高嶺土物理性能：

顏色：高嶺土粉末一般為白色，根據雜質不同（如金屬氧化物、有機物等），還會出現顏色偏黃等，降低了高嶺土的白度。

密度：2．54~2．63 g/cm3。

硬度：2.0~3.5

熔點：約1785℃。

具有可塑性，濕土能塑成各種形狀。

 

二、工業中常用特性：

01白度

白度是高嶺土重要的工藝指標之一，可用白度計測定。白度計是測量對3800—7000?(埃)波長光的反射率的裝置。將待測樣與標準樣(一般為BaSO4、MgO等)的反射率進行對比，即白度值(如白度90即表示相當于標準樣反射率的90%)。(亮度是與白度類似的工藝性質，相當于4570?(埃)波長光照射下的白度。)。

工業生產中，高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度，行業規定以烘干105℃為自然白度的分級標準，煅燒1300℃為煅燒白度的分級標準。對于陶瓷行業，煅燒后的白度更為重要，煅燒白度越高則質量越好。

 

02粒度

粒度分布是指又稱分散度，是指不同粒徑塵粒在全體粉塵中所占百分數（有的按個數，有的按重量）。重要的兩個指標有：

D50：中位徑或中值粒徑，指樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑，D50常用來表示粉體的平均粒度。

D97：指樣品的粒徑小于該值的顆粒占97%。D97常用來表示粉體粗端的粒度指標。

目前常用激光粒度儀測量（采用全量程米氏散射理論設計）。

高嶺土的粒度分布特征對礦石的可選性及工藝應用具有重要意義，其顆粒大小，對其可塑性、泥漿粘度、離子交換量、成型性能、干燥性能、燒成性能均有很大影響。不同的汗液對所用到的高嶺土都有具體的粒度和細度要求。

 

03粘性

粘性是指流體內部由于內摩擦作用而阻礙其相對流動的一種特征，以粘度來表示其大小(作用于1單位面積的內摩擦力)，單位是Pa?s。

高嶺土粘度的測定，一般采用旋轉粘度計，以固含量70%的高嶺土泥漿中的轉速來衡量。在陶瓷和造紙工業生產中，粘度是原料高嶺土等的重要技術參數。

 

04觸變性

觸變性是一種可逆的溶膠現象，流體粘度對時間的依賴性，是指已經稠化成凝膠狀不再流動的漿料受力后變為流體，靜止后又逐漸稠化成原狀的特性。工藝中常以采用流出粘度計和毛細管粘度計測定，以厚化系數表示其大小。

粘性和觸變性一般與粉體的細度、離子類型、礦物成分等有關系，所以工藝上常用提高粉體細度和添加可塑性強的粘土等方法來提高粘性和觸變性，降低陽離子的濃度等方法來降低粘性和觸變性。

 

05懸浮性

懸浮性是指粘土礦物在水介質中能分散呈膠體狀態的性能。膠體分散性取決于粉體細度和顆粒狀態。在陶瓷工業中，懸浮性是注漿泥料與釉料中重要指標。

 

06可塑性

可塑性是指高嶺土泥料，在外力作用下成形，去掉外力后，仍能保持這種形變的性質。通常以可塑性指（Ip=ωL- ωP）數來衡量。也可以通過可塑儀直接測定泥球受壓破碎時的荷重及變形大小可得，以kg?cm表示。可塑性是陶瓷工業中胚體成型工藝中的重要指標。

Ip(Plasticity Index)=ωL(液限Liquid Limit)- ωP（塑限Plastic Limit）

Ip＞17 為粘土，Ip＞10 為粉質粘土，Ip≤10 為粉土

 

07結合性

結合性指高嶺土與非塑性原料相結合形成可塑性泥團并具有一定干燥強度的性能。測定方法：在高嶺土中加入標準石英砂(其質量組成0.25—0.15粒級占70%，0.15—0.09mm粒級占30%)。以其仍能保持可塑泥團時的高含砂量及干燥后的抗折強度來判斷其高低，摻入的砂越多，則說明這種高嶺土結合能力就越強。

 

08燒結性

燒結性是指粘土經煅燒，能獲得一定的密度和強度的性能。

判斷高嶺土燒結性主要依據是：①原料煅燒后的致密程度，以測定的質量密度、吸水率、顯氣孔率及線收縮率綜合評定；②燒結溫度（氣孔率下降到低值，密度達到大值的狀態時對應的溫度）；③燒結溫度范圍（燒結溫度與轉化溫度的間隔稱燒結范圍）。

在陶瓷工業中，燒結溫度和燒結范圍是決定坯料配方、選擇窯爐類型的重要參數。工藝上可以用摻配助熔原料及將不同類型的高嶺土按比例摻配的方法控制燒結溫度及燒結范圍。

 

09耐火性

耐火性是指高嶺土抵抗高溫不致熔化的能力。工業中用耐火度來衡量材料的耐火性高低。一般采用標準測溫錐或高溫顯微直接測定，也可用M.A.別茲別洛道夫經驗公式進行計算。

高嶺土的純度影響其耐火度，當水云母、長石含量多，鉀、鈉、鐵含量高時，耐火度降低，高嶺土的耐火度低不小于1500℃。工業部門規定高嶺土的耐火度不低于1500℃，所以對用于耐火材料的高嶺土要求：R2O含量＜1.5—2%，Fe2O3＜3%。

 

10吸附性

高嶺土因為其片狀的分子結構，使其具有吸附各種離子的特性。

 

11化學穩定性

高嶺土的分子結構，注定了其具有較強的耐酸特性，利用這一特性可以做成分子篩。

 

12補強性

高嶺土的片狀結構，使其在分子片層中能“插入”其他分子，使分子結構在受外力沖擊的時候更穩定。所以高嶺土被用于橡膠行業，來提高橡膠的機械強度。

 

13絕緣性

    高嶺土在低溫煅燒后，脫掉大量的結晶水，分子結構更穩定，電荷通過能力下降。因為高嶺土也被用于電線電纜的絕緣填料，同時也可以制成電瓷。